Гигиена и экология человека

Воздух обладает весом и массой, равной пяти квадриллионам тонн (5×10¹⁵), создавая у поверхности Земли под влиянием гравитационного поля атмосферное, или барометрическое давление. С поднятием на высоту его величина уменьшается, а при опускании глубоко под землю или под воду повышается. И на поверхности Земли атмосферное давление непостоянно, неодинаково и неравномерно, что зависит от географических и метеорологических условий, времени года и суток.

На уровне моря, широте 45° при температуре 0 °С атмосферное давление составляет 760 мм рт.ст., или 1 атмосферу.

Кроме этих, наиболее употребляемых единиц измерения барометрического давления, существуют и другие: миллибары, паскали, торры.

При нормальных условиях атмосфера давит на 1 см² поверхности Земли с силой около 1 кг. Здоровый человек обычно это давление не ощущает благодаря тому, что атмосфера давит на него со всех сторон одинаково и уравновешивается изнутри, так как жидкости и газы в организме имеют одинаковую упругость с наружным воздухом.

Суточные колебания атмосферного давления у поверхности Земли обычно не превышают 4–5 мм рт.ст., а годовые — 20–30 мм рт.ст. Такие незначительные изменения давления здоровые люди практически не ощущают, но некоторые люди (метеопаты) реагируют даже на них: чувствуют боли в пораженных ревматизмом органах, в местах старых ран и переломов костей; появляются приступы заболевания у больных сердечными расстройствами; ухудшаются сон, настроение, появляется чувство страха у лиц с повышенной нервной возбудимостью. Поскольку выявить самостоятельное влияние небольших колебаний атмосферного давления на организм довольно трудно, его рассматривают как фактор, характеризующий состояние погоды в целом, оказывающей суммарное воздействие на организм. Понижение атмосферного давления предшествует пасмурной, дождливой погоде вследствие притока более теплого воздуха (циклон), а повышение предвещает сухую ясную погоду с сильным похолоданием зимой (антициклон).

В определенных условиях жизни и трудовой деятельности человека могут наблюдаться значительные отклонения атмосферного давления, как в сторону понижения, так и повышения.

Влияние пониженного атмосферного давления. Атмосферное давление понижается с подъемом на высоту. Влияние этого фактора на организм человек может испытывать при полетах на самолетах, восхождении на горы, космических полетах. Основной отрицательный фактор в этих условиях — сопутствующее падению атмосферного давления понижение парциального давления кислорода — того давления, которое имел бы газ в газовой смеси, если бы он один занимал весь ее объем.

Действие недостатка кислорода на организм человека в зависимости от высоты представлено в табл. 1-1.

Данные табл. 1-1 показывают, что, начиная с высоты 2,5–3,0 км, у человека может развиться горная или высотная болезнь с соответствующими симптомами, приведенными в таблице.

Меры профилактики горной и высотной болезней.

Влияние повышенного атмосферного давления. Повышенное давление атмосферного воздуха имеет место в определенных производственных условиях, вследствие чего влияние этого фактора будет детально рассмотрено в главе 6.

Атмосферный воздух пропускает солнечные лучи, часть которых, достигая поверхности Земли, отражается (альбедо), а другая поглощается почвой, превращаясь в тепловую энергию, и воздух нагревается от теплового излучения Земли. В этой связи минимальная температура воздуха наблюдается перед восходом Солнца, а максимальная — между 13 и 15 ч, когда почва прогрета сильнее всего. По мере удаления от поверхности почвы температура воздуха понижается в среднем на 0,6 °С на каждые 100 м подъема. Распределение тепла на планете зависит и от ее шарообразной формы. По направлению от экватора к полюсам лучи Солнца падают под более острым углом, и Земля прогревается меньше. В этой связи максимальные температуры наблюдаются в районе экватора (+55 °С, а минимальные — в Антарктиде, –80 °С).

Близость территорий к морям, аккумулирующим тепло, обусловливая их более мягкий климат, делает суточные и сезонные колебания температуры менее значительными, вследствие чего по мере удаления от побережья морей и океанов колебания температуры возрастают.

Физиологические механизмы терморегуляции. Организм человека способен поддерживать относительное постоянство температуры своего тела (36,6 °С) при изменениях температуры окружающей среды, поскольку относится к гомойотермным животным. Это происходит благодаря сложному процессу терморегуляции, состоящему из химической (теплопродукция) и физической (теплоотдача) терморегуляции, позволяющим приспосабливаться к различным температурам и кратковременно переносить без ущерба для здоровья значительные колебания температуры окружающей среды.

Химическая терморегуляция, или теплопродукция, т.е. выработка тепла организмом осуществляется за счет химических процессов окисления в организме пищевых веществ (белки, жиры, углеводы). В условиях высокой температуры воздуха уровень окислительных процессов в организме снижается, и теплообразование уменьшается, при низкой же температуре происходит обратное.

Физическая терморегуляция, или теплоотдача, т.е. потеря тепла организмом обеспечивает увеличение или снижение теплоотдачи организмом с поверхности кожи при непосредственном участии воздуха следующими основными путями:

Сущность физической терморегуляции:

Однако возможности терморегуляторных механизмов не безграничны и при очень низких и очень высоких температурах воздуха организм может не сохранить постоянство температуры тела и тогда наступает его переохлаждение или перегревание.

Влияние пониженной температуры воздуха (ниже +15 °С). При падении температуры воздуха ниже оптимальных величин, особенно в сочетании с ветром и высокой влажностью воздуха, потери тепла организмом существенно возрастают. До некоторого предела (в зависимости от тренированности организма) это неблагоприятное воздействие среды успешно компенсируется за счет механизмов терморегуляции. Однако при значительном усилении охлаждающей способности окружающей среды тепловой баланс нарушается: потери тепла превышают теплопродукцию, и наступает охлаждение организма.

В первую очередь охлаждаются поверхностные ткани — «оболочка» (кожа, жировая клетчатка, мышцы) при сохранении нормальной температуры паренхиматозных органов. Это охлаждение может быть значительным (болевые ощущения появляются лишь при понижении температуры кожи до +20… +15 °С), что, в общем, не опасно и даже способствует уменьшению потерь тепла. При дальнейшем охлаждении снижается температура всего тела, что сопровождается рядом негативных явлений. Снижение температуры глубоких тканей — «ядра» до +33…+32 °С уже является опасным для жизни.

Низкие температуры ослабляют иммунную систему организма, что приводит к снижению его сопротивляемости возбудителям инфекций. Вирулентными становятся даже микроорганизмы — сапрофиты, постоянно обитающие на слизистых оболочках и кожных покровах. Вследствие этого могут возникнуть простудные заболевания (катары верхних дыхательных путей, бронхопневмонии, плеврит, нефрит, ревматизм), гнойничковые заболевания кожи и активизироваться очаги дремлющей инфекции. Переохлаждение способствует и развитию специфических инфекционных заболеваний (грипп, пневмония, туберкулез) при наличии соответствующего возбудителя. В этой связи особенно следует избегать переохлаждения в период массовых инфекционных заболеваний (эпидемий и пандемий).

При локальном охлаждении отдельных участков тела могут развиться ознобления кожи и заболевания опорно-двигательной системы (артриты, миозиты, тендовагиниты, бурситы) и периферической нервной системы в виде невритов, плекситов, радикулита. Страдает и двигательная функция, что приводит к нарушению координации движений, снижению сократительной способности мышц, работоспособности и росту производственного травматизма.

Запредельная степень охлаждения приводит к появлению различной степени отморожений отдельных участков тела, вплоть до омертвения тканей, или общему замерзанию организма со смертельным исходом.

Меры профилактики переохлаждения:

Влияние повышенной температуры воздуха (выше +25 °С). При действии на организм высокой температуры воздуха нарушается теплоотдача конвекцией, излучением и кондукцией. В этих условиях при низкой влажности воздуха организм освобождается от излишнего тепла преимущественно испарением пота. Если отдача тепла организмом всеми путями затруднена или блокирована, то тепло остается в организме, что указывает на срыв терморегуляции в виде повышения температуры тела, т.е. перегревания.

В горячих цехах возможно перегревание рабочих не только за счет высокой температуры воздуха, но и вследствие интенсивного притока радиационного тепла от нагретых поверхностей оборудования, раскаленного металла и т.д.

Отрицательное влияние высокой температуры сказывается не только на терморегуляции организма, но и на функциональном состоянии ЦНС в виде усиления процессов торможения в коре головного мозга, что приводит к снижению физической и умственной работоспособности, ослаблению внимания, нарушению точности и координации движений, замедлению ответных реакций, что ведет к снижению качества работы, производительности труда и росту производственного травматизма. Также наблюдаются слабость, головокружение, шум в ушах, учащаются дыхание и сердцебиение.

Резкое перегревание организма может привести к развитию теплового удара — температура тела повышается до +40 °С, отмечаются болезненность мышц, сухость во рту, нервно-психическое возбуждение, потеря сознания.

Физическая терморегуляция в условиях высокой температуры воздуха осуществляется изменением:

Вместе с потом из организма выводятся соли, преимущественно хлориды (поваренная соль), а также водорастворимые витамины группы В и витамин С. Потеря хлорида натрия при обильном потении ведет к обезвоживанию тканей, усилению распада белков, сгущению крови, изменению ее физико-химических констант, нарушению эндокринной деятельности и работы ССС.

Потери иона хлора при обильном потении и питье большого количества воды вследствие возникающей жажды приводят к нарушению водно-солевого баланса в виде гипохлоремии, проявляющейся появлением судорог. При высокой температуре воздуха также наблюдается угнетение желудочной секреции, снижение переваривающей силы и бактерицидности желудочного сока из-за разбавления его питьевой водой. Это вызывает потерю аппетита, а затем и появление заболеваний ЖКТ (гастрит, язвенная болезнь), в том числе кишечных инфекций, которые не случайно чаще всего регистрируются в жаркое время года.

Меры профилактики перегревания:

Периоды года:

Оптимальные микроклиматические условия — сочетание параметров микроклимата (температура, относительная влажность и скорость движения воздуха), которые при длительном систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма без напряжения механизмов терморегуляции.

Допустимые микроклиматические условия — сочетание параметров микроклимата, которые при длительном систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма при напряжении механизмов терморегуляции, не выходящих за пределы физиологической нормы.

Влажность воздуха имеет большое значение для осуществления процессов теплообмена организма с внешней средой.

Виды влажности воздуха:

Практическое значение имеют и некоторые другие физические понятия: дефицит насыщения, физиологический дефицит насыщения и точка росы.

Влажность воздуха влияет на теплообмен человека в зависимости от температуры воздуха (высокая или низкая) и от того, какова сама влажность –повышенная или пониженная.

Влияние повышенной влажности воздуха (выше 70%) при температуре:

Сырые холодные условия вредно влияют:

Кроме отрицательного влияния непосредственно на организм, влажный холодный воздух ухудшает общее санитарное состояние среды (образование тумана, снижение освещенности, выживание микроорганизмов). Возникают и бытовые неудобства: портится мебель, отстают обои от поверхностей стен, появляется плесень и т.д.

Таким образом, повышенная влажность воздуха и при высокой, и при низкой температуре неблагоприятна для организма человека и среды его обитания.

Влияние пониженной влажности воздуха (ниже 30%) при температуре:

Таким образом, при сухом воздухе высокую и низкую температуру организм человека переносит легче, что позволяет использовать его в лечебных целях на климатических курортах.

Неблагоприятное влияние сухого воздуха на организм человека отмечается только при его влажности ниже 20%, особенно во время отопительного сезона. В этом случае он оказывает иссушающее действие на слизистые оболочки носа, глотки, полости рта и верхних дыхательных путей. Это приводит к появлению трещин, которые легко инфицируются и воспаляются, приводя к возникновению бронхита, ларингита и способствуя риску передачи острых респираторных вирусных инфекций.

Очень сухой воздух помещений неблагоприятен для предметов обстановки и продуктов: мебель рассыхается и растрескивается, кожаные изделия пересыхают и скручиваются, свежий хлеб быстро черствеет и пр.

Движение воздуха в атмосфере характеризуется направлением и скоростью.

Направление движения определяет сторона горизонта (С, Ю, В, З, СВ, ЮЗ и т.д.), откуда дует ветер, а скорость — расстояние, проходимое массой воздуха в единицу времени (м/с).

Изменение направления движения воздуха служит показателем изменения погоды, которое следует учитывать при выборе соответствующей одежды для профилактики перегревания и охлаждения.

Важно также знать преобладающее направление ветра в данной местности, чтобы учитывать его при планировке населенных мест, размещении на их территории больниц, детских учреждений, жилых зданий, которые должны располагаться с наветренной стороны по отношению к промышленным предприятиям, загрязняющим атмосферный воздух и другие объекты окружающей среды. Для его определения строится роза ветров (рис. 1-1).

Роза ветров — графическое изображение числа повторяемости ветров по румбам (направлениям), наблюдающихся в данной местности в течение года.

Роза ветров (рис. 1-1) показывает, что господствующее направление ветра в данной местности — северо-западное.

Скорость движения воздуха влияет на тепловой обмен организма, обмен веществ, процесс внешнего дыхания, энерготраты организма, нервно-психическую сферу.

Влияние движения воздуха на теплообмен организма происходит путем увеличения его теплопотерь за счет конвекции и испарения.

При высоких температуре и влажности воздуха его движение не дает охлаждающего эффекта из-за блокады всех путей теплоотдачи. В случае же низкой влажности воздуха охлаждающее действие движущегося воздуха, несмотря на высокую температуру, сохраняется, так как при этом остается возможность отдачи тепла испарением.

Теплоощущения человека при движении воздуха в зависимости от его температуры различны:

Движение воздуха (ветер) усиливает процессы обмена веществ: теплопродукция повышается по мере понижения температуры и увеличения скорости движения воздуха.

Сильный встречный ветер может препятствовать дыханию, так как в этом случае выдыхаемому воздуху необходимо придать скорость, превосходящую скорость ветра, нарушается нормальный акт дыхания: вдох становится пассивным, а выдох — активным. Сильный попутный ветер затрудняет вдох, создавая зону разрежения перед лицом человека. Ветер своим давлением может механически препятствовать передвижению и выполнению физической работы, вызывая в связи с этим повышение энерготрат и ухудшение координации движений, что необходимо учитывать при выполнении на открытом воздухе определенных работ и в спорте.

Влияние ветра на состояние нервно-психической сферы человека:

Скорость движения воздуха можно приблизительно определить по шкале Бофорта, предложенной еще во времена парусного флота, флюгером и точно приборами-анемометрами.

Под электрическим состоянием атмосферы понимают ионизацию воздуха, электрическое поле Земли и естественную радиоактивность воздуха.

Ионизация воздуха — фактор малой интенсивности.

Ионизация воздуха — естественный процесс расщепления газовых молекул и атомов под действием ионизаторов.

Виды ионизаторов:

Под влиянием ионизаторов нейтральные газовые молекулы и атомы воздуха расщепляются на отрицательного заряда электроны и остатки, заряженные равным количеством положительного электричества. Свободный электрон присоединяется к нейтральному атому или молекуле, сообщая им отрицательный заряд, а оставшаяся часть молекулы или атома сохраняет положительный. Так образуется пара противоположно заряженных первичных отрицательных и положительных атмосферных подвижных легких ионов. Несмотря на непрерывное действие ионизаторов, число легких ионов не растет беспредельно, так как одновременно происходит их рекомбинация, т.е. воссоединение разноименных ионов и оседание на различных поверхностях и объектах воздушной среды. Оседая на механических частицах (пылинках и микробах), содержащихся в воздухе, легкие ионы становятся средними, тяжелыми и сверхтяжелыми, подвижность которых ниже.

Ионизация воздуха имеет гигиеническое, физиологическое и клиническое значение.

Ионизационный режим воздушной среды определяют следующие показатели.

Гигиеническое значение ионизации воздуха: чем больше эти показатели, тем сильнее загрязнен воздух, и изменение ионизационного режима может служить чувствительным индикатором санитарного состояния воздуха закрытых помещений.

Физиологическое значение ионизации воздуха. Давно замечено, что воздух курортных зон отличается особо благоприятным воздействием на самочувствие людей. Оказалось, что он имеет высокую степень ионизации: в 1 см3 содержится 2000–4000 легких отрицательных ионов, которые, как было доказано, благотворно влияют на минеральный и газовый обмен, процессы регенерации тканей.

Положительно заряженные тяжелые ионы, как правило, действуют отрицательно, снижая работоспособность организма, вызывая сонливость и депрессивное, угнетенное состояние, очень характерное для душных запыленных помещений, в которых число положительных тяжелых ионов преобладает над числом легких отрицательных.

Физиологический механизм действия ионизации воздуха заключается в электрообмене в легочной ткани и нейрорефлекторных реакциях на аэроионное раздражение рецепторов слизистых оболочек и кожи.

Клиническое значение ионизации воздуха состоит в возможности использования благотворного действия отрицательно заряженных легких ионов для лечения аллергии, бронхиальной астмы, гипертонической болезни, заболеваний челюстнолицевой области.

Электрическое поле Земли. Электрическое состояние атмосферы формируется и под влиянием электрического поля Земли, так как планета Земля, окруженная газовой оболочкой — атмосферой, обладает электрическим полем, характеризующимся напряженностью, измеряемой потенциалом в вольтах на 1 м высоты. Поверхность планеты заряжена отрицательно, а атмосфера имеет положительный заряд, вследствие чего положительные ионы движутся к поверхности Земли, а отрицательные отталкиваются от нее, и в атмосфере возникает электрический ток, вертикально направленный к Земле, имеющий различную силу.

Напряженность электрического поля атмосферы у поверхности Земли составляет 130 В/м, меняясь в зависимости от высоты над поверхностью Земли (чем выше, тем напряженность ниже), от сезона года (зимой выше, летом в 2,5 раза ниже), от погоды (рост атмосферного давления, туманы, снег, дождь и особенно грозы ведут к увеличению электрического поля).

В настоящее время биологическое и гигиеническое значение электрического поля атмосферы изучено недостаточно, однако известно его воздействие на организм в виде появления метеотропных реакций при резких колебаниях погоды.

Радиоактивность воздуха. Электрическое состояние атмосферы связано и с радиоактивностью воздуха, которая обусловлена присутствием в ней радиоактивных газов (радон, торон, актинон) и радионуклидов естественного происхождения (радий, торий, актиний, уран, калий и др.).

За счет ионизирующего излучения (ИИ) этих газов и радионуклидов, а также космического излучения создается естественный радиационный фон, являющийся природным фактором окружающей среды.

Естественные радиоактивные газы поступают в воздух из почвы в зависимости от условий газообмена между атмосферным и почвенным воздухом. Если атмосферное давление и влажность воздуха увеличиваются, то поступление их из почвы в воздух уменьшается и увеличивается в случае повышения температуры воздуха и усиления конвекционных вертикальных токов воздуха. Величина естественного радиационного фона в разных регионах земного шара неодинакова, что зависит от наличия определенных пород, залегающих в данной местности (граниты, монациты и др.), высоты над поверхностью Земли (с высотой понижается), сезона года (зимой ниже, чем летом).

Космическое излучение мирового пространства, образующееся вследствие ядерных процессов на поверхностях звезд и туманностей, состоит из ядер легких атомов, обладающих большой энергией. Оно влияет на генетический аппарат клеток, вызывая появление мутаций, и на активность клеточного деления. Имеются данные о том, что естественные радионуклиды почвы стимулируют рост растений, способствуют повышению их урожайности. Как природный фактор окружающей среды естественный радиационный фон необходим для существования на Земле различных биологических объектов, которые адаптировались к нему в процессе очень длительной эволюции. На это указывает то, что на Земле есть места (штат Керала в Индии, некоторые районы Бразилии и т.д.), где естественный радиационный фон значительно выше, чем в других местах планеты, но никакого заметного вредного воздействия вследствие внешнего и внутреннего облучения людей и животных там не установлено.

Однако человек овладел способностью создавать искусственные радионуклиды, необходимые для ядерной энергетики, атомного оружия, научных исследований, медицины и производственных целей, которые имеют разный период полураспада. Короткоживущие радионуклиды с периодом полураспада от нескольких секунд до нескольких дней менее опасны как загрязнители окружающей среды, чем долгоживущие, имеющие период полураспада в несколько десятков лет. К ним относятся стронций-90 (период полураспада 29 лет) и цезий-137 (33 года), попадающие в окружающую среду в результате ядерных взрывов и аварий на атомных электростанциях. Будучи по своим физико-химическим свойствам подобны кальцию (стронций-90) и калию (цезий-137), они, поступая в организм человека с воздухом, водой и пищей, включаются в обменные процессы кальция и калия в организме. При этом стронций-90 концентрируется преимущественно в костной ткани, а цезий-137 равномерно распределяется по тканям, и в течение практически всей жизни человека (60–70 лет) они подвергают его организм внутреннему, наиболее опасному для здоровья виду облучения, прекращая действие, согласно экспоненциальному закону радиоактивного распада, через 10 периодов полураспада.

Загрязнение окружающей природной среды искусственными радионуклидами опасно для человечества отдаленными последствиями в результате увеличения мутаций, как правило, вредных, в генетическом аппарате зародышевых и соматических клеток.

В целях дальнейшего предотвращения радиоактивного загрязнения природной окружающей среды в глобальном масштабе весьма актуальным явилось заключение международных договоров и соглашений, которые:

Поток лучистой энергии Солнца, согласно волновой теории, представляют в виде электромагнитных колебаний с различной длиной волны, измеряемой в микрометрах (мкм). Атмосфера пропускает до поверхности Земли только оптическую часть солнечного спектра, в которую входят лучи:

Интенсивность солнечной радиации выше у границы тропосферы, чем у поверхности Земли, так как ее уровень зависит от высоты стояния Солнца над горизонтом, чистоты атмосферного воздуха, погодных усло вий и др.

Солнечная радиация, оказывая влияние на обмен веществ в организме, его тонус и работоспособность, представляет собой мощный профилактический природный фактор.

УФ-лучи обладают наибольшей биологической активностью, оказывая общебиологическое, эритемно-загарное, антирахитическое и бактерицидное действия.

Общебиологическое действие — образование в организме путем фотохимических реакций биологически активных веществ (БАВ), стимулирующих обмен белков, жиров, минеральных солей, иммунную систему, укрепляя и тонизируя организм.

Эритемно-загарное действие присуще лучам в диапазоне волн от 400 до 320 мкм, антирахитическое и бактерицидное — лучам с длиной волны от 320 до 290 мкм. Лучи с более короткой длиной волны губительны для живых тканей, но они не доходят до поверхности Земли, поглощаясь озоновым слоем и рассеиваясь в атмосфере.

Антирахитическое действие УФ-лучей — образование в коже витамина D.

УФ-лучи обладают способностью убивать патогенные микробы, находящиеся в воздухе, воде, на поверхности почвы, обеспечивая бактерицидный, а не бактериостатический эффект и способствуя самоочищению природной среды.

Видимые световые лучи дают ощущение белого цвета. Преломляясь через трехгранную призму, они разлагаются на спектр из семи цветов: фиолетовые (самые короткие), синие, голубые, зеленые, желтые, оранжевые и красные (наиболее длинные). Видимые лучи важны для органа зрения, но оказывают и биологическое действие на весь организм, влияя через зрительный анализатор на обмен веществ, общий тонус, ритмы сна и бодрствования.

Свет является также сигнальным тепловым раздражителем, вызывая ощущение тепла и снижая обмен даже при отсутствии реального нагревания солнечными или искусственными световыми лучами. К примеру, в весенний солнечный день, глядя в окно из помещения, кажется, что на улице тепло, но это ощущение может быть ошибочным.

Оптимальные условия для выполнения зрительных функций создают волны желто-зеленой зоны спектра. Имеют значение также уровень освещенности, цвет фона, размеры рабочих деталей.

Загрязнение атмосферного воздуха промышленных городов взвешенными частицами (пылевыми аэрозолями) снижает уровни УФ- и видимых лучей солнечного спектра, вследствие чего население может испытывать их недостаток, особенно УФ. Еще больший их дефицит испытывают люди, работающие в метро, шахтах, подземных рудниках и проживающие на Севере в период полярной ночи.

Инфракрасные лучи оказывают тепловое действие. По биологической активности они делятся на коротковолновые (760–1400 мкм) и длинноволновые (от 1500 мкм и выше). Тепловое воздействие этих лучей определяется их поглощением кожей: чем меньше длина волны, тем глубже излучение проникает в кожу, не вызывая ощущения тепла и жжения. Длинноволновая инфракрасная радиация поглощается поверхностными слоями кожи, где много терморецепторов, и ощущение жжения при этом заметно. В производственных условиях у работников, имеющих контакт с мощными потоками инфракрасной радиации, отмечаются различные расстройства органа зрения, в том числе помутнение хрусталика (катаракта).

Естественная освещенность зависит от высоты стояния Солнца над горизонтом, цвета поверхности почвы, погоды. Максимум радиации в центральной зоне России приходится на май, в течение дня — на полдень, а минимум — на декабрь–январь.

Южная ориентация окон обеспечивает более длительное освещение дневным светом, чем северная. Восточная позволяет проникать в помещения прямым солнечным лучам в утренние часы, а западная обеспечивает инсоляцию помещения во второй половине дня.

Различают электромагнитные поля (ЭМП) естественного и искусственного происхождения.

Естественные ЭМП — слабое поле Земли, или геомагнитное поле (ГМП), создаваемое магнитными свойствами самой планеты, атмосферным электричеством, излучениями Солнца и Галактики, достигающими поверхности Земли в виде ЭМП радиочастотного диапазона (ЭМП РД), оптической части солнечного спектра, ИИ.

ГМП — постоянно действующий на живые объекты экологический фактор, но с изменчивой интенсивностью, что обусловлено степенью солнечной активности, местоположением территории на земном шаре, временем года и суток, наличием или отсутствием грозовых явлений и т.д.

Основоположники учения о ГМП — отечественные ученые В.И. Вернадский и А.Л. Чижевский, которые в 20–30-е годы прошлого столетия впервые обратили внимание на его биологическое действие.

Напряженность ГМП на поверхности Земли неравномерна, так как имеет колебания с короткими (минутными и суточными) и длительными (многолетними) периодами, имеющими малые значения амплитуд.

Для биосистем благоприятен режим устойчивых колебаний, в то время как магнитные бури, вызываемые солнечной активностью, сопровождаются глобальным возбуждением микропульсаций в организмах, нередко для них весьма неблагоприятных. Известно, что живые организмы, от бактерий до млекопитающих, реагируют на изменение ГМП. Есть данные о том, что магниторецепция у человека находится в структурах мозга и надпочечников.

Влияние ГМП:

Искусственные, или антропогенные, ЭМП возникли в результате бурного развития электрификации народного хозяйства.

XX в. ознаменовался широким внедрением в жизнь различных видов электрического оборудования, аппаратуры и приборов, что привело к суммации напряженности естественного ГМП и искусственных ЭМП. В некоторых местах она увеличилась в 20–50 раз. Такая ситуация реальна вблизи высоковольтных линий электропередачи, радиостанций, телецентров, радарных установок и различной отличающейся высокой энергоемкостью аппаратуры промышленного, медицинского и бытового назначения, что позволило говорить об электромагнитном загрязнении окружающей среды, в первую очередь в крупных промышленных городах.

Биологическое действие антропогенных ЭМП в нашей стране стали изучать в 50–70-е годы прошлого столетия (Ю.Д. Думанский, А.А. Минх, М.Г. Шандала и др.).

ЭМП материальны и обладают массой и энергией, перемещаясь в пространстве в виде электромагнитных волн, характеризующихся электрической и магнитной составляющими, которые перпендикулярны друг другу и направлению распространения.

Электромагнитные волны имеют: частоту колебаний, измеряемую в герцах (Гц), килогерцах (кГц), мегагерцах (МГц), гигагерцах (ГГц); длину волны (в мм, см, дм, м, км); скорость распространения (м/с).

Интенсивность ЭМП в диапазоне от долей Гц до 300 МГц оценивается раздельно по электрической составляющей в вольтах на метр (В/м) и по магнитной составляющей в амперах на метр (А/м). В диапазоне частот от 300 МГц до 300 ГГц интенсивность

ЭМП оценивается плотностью потока энергии в ваттах на 1 м2 (Вт/м2) или милливаттах на 1 см2 (мВт/см2).

Интенсивность магнитных полей измеряют в теслах (Тл), миллитеслах (мТл), микротеслах (мкТл) и нанотеслах (нТл). Поскольку энергия квантов ЭМП в диапазоне частот от долей Гц до 300 ГГц невелика, она не способна вызывать ионизацию атомов или молекул вещества и потому энергия ЭМП не относится к ионизирующей.

Антропогенные источники ЭМП делят на генерирующие:

Основной механизм их биологического действия — тепловой эффект.

В последнее время установлены и другие механизмы биологического действия ЭМП РЧ. Они могут быть связаны с изменением биофизических процессов в тканях организма в виде появления ионных потоков и электропотенциалов в молекулах клеток, изменения проницаемости клеточных мембран и реактивности рецепторного аппарата. Эти эффекты ведут к трансформации электрических свойств тканей и окислительных процессов, изменению рН, проницаемости гистогематических барьеров и рефлекторным изменениям в различных органах и системах организма, являясь основой для развития донозологических состояний.

ЭМП РЧ могут вызывать острые и хронические поражения.

Острые поражения возникают от воздействия значительных тепловых интенсивностей ЭМП при авариях или грубых нарушениях правил техники безопасности. Они характеризуются полиморфностью, выраженной астенизацией, диэнцефальными расстройствами и угнетением функции репродуктивных органов. У пострадавших отмечаются сильная головная боль, головокружение, тошнота, повторные носовые кровотечения. Перечисленные явления сопровождаются общей слабостью, коллаптоидным состоянием, неустойчивостью АД и показателей белой крови. Возможно развитие катаракты.

Хронические поражения могут развиться у людей, работающих в течение нескольких лет с источниками ЭМП РЧ при уровнях плотности потока энергии от десятых долей до нескольких мВт/см2. В клинической картине могут наблюдаться три неспецифических синдрома: астенический, астеновегетативный и гипоталамический. Отмечаются повышенная возбудимость и эмоциональная лабильность. Иногда обнаруживаются признаки раннего атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни. В литературе приводятся данные об опасности ЭМП короткого и микроволнового диапазонов для беременных женщин, в частности женщин-физиотерапевтов, у детей которых выявлялось большое число аномалий развития. Кроме этого, указывается на опасность канцерогенного воздействия ЭМП РЧ, что требует дальнейших исследований влияния данного фактора на здоровье населения.

Меры защиты людей, работающих в зоне воздействия ЭМП.

В последнее время было убедительно доказано, что естественные ГМП следует рассматривать как один из важнейших экологических факторов, совершенно необходимых для осуществления нормальной жизнедеятельности человека, так как резкие снижения их уровней могут иметь серьезные негативные последствия для организма человека.

Исследования отечественных ученых показали, что ситуации, когда человек вынужден длительное время находиться в условиях дефицита ЭМП, т.е. в гипогеомагнитных условиях, довольно часто отмечаются на производстве и в быту. Наиболее типичным примером производственных объектов, на которых создаются такие условия, могут служить экранированные помещения, широко применяющиеся в радиотехнической, радиоэлектромагнитной, авиационной промышленности, на объектах радиосвязи и радиолокации. Экранированные помещения предотвращают распространение ЭМП, генерируемых размещенным в них оборудованием, за их пределы. В то же время эти помещения в силу своих конструктивных особенностей одновременно препятствуют проникновению внутрь них естественного ГМП, которое может быть ослаблено от 1,5 до 1,8 раз.

Было показано, что уровни ГМП могут быть снижены в 2–5 раз в подземных сооружениях метрополитена; в жилых и общественных зданиях, выполненных из железобетонных конструкций, — в 1,3–1,5 раза; в бронированных помещениях банков — в 2–4 раза, в любых транспортных средствах — от 1,5 до 10 раз.

Следует особо подчеркнуть, что при магнитных бурях, неблагоприятное воздействие которых на организм субъективно ощущают почти 30% населения, изменение интенсивности ГМП составляет лишь несколько процентов от его величины, тогда как в описанных выше условиях эти уровни снижаются в несколько раз.

Результаты клинико-физиологических исследований лиц, длительное время работающих в гипогеомагнитных условиях, свидетельствуют об их дезадаптирующем влиянии на функциональное состояние ведущих систем организма (ЦНС, ССС, эндокринная, иммунная и др.).

В экспериментах на животных в условиях пребывания в ГГМП были выявлены отклонения в функциональном состоянии ЦНС в виде изменений со стороны корковой активности и условно-рефлекторной деятельности, указывающие на нарушение силы нервных процессов в сторону усиления процесса торможения.

Эндокринная система реагировала снижением активности гонадотропных гормонов гипофиза — фолликулостимулирующего и лютеинизирующего и повышением активности кортикостероидов.

Со стороны репродуктивной системы отмечалось удлинение эстрального цикла, а также морфофункциональные изменения в яичниках и матке.

Были также выявлены негативные изменения в состоянии гуморального и клеточного звеньев иммунной системы животных.

Выраженность и направленность обнаруженных сдвигов имеют определенную зависимость от продолжительности пребывания в гипогеомагнитных условиях. Прерывистое воздействие гипогеомагнитных условий вызывало более четкие биологические эффекты по сравнению с постоянным воздействием, особенно на его начальном этапе. Результаты проведенного комплекса исследований выявили неблагоприятное влияние гипогеомагнитных условий на организм животных и человека, что позволило расценить его как фактор риска для здоровья человека, требующий соответствующей гигиенической регламентации и контроля.

Требования к размещению и эксплуатации ЭМП РЧ [раздел XIII СанПиН 2.1.3684-21 «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских населенных мест, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению населения, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных и общественных помещений, организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий»].

В данном разделе документа приведены требования к размещению, реконструкции или модернизации радиоэлектронного средства, которые предусматривают выполнение гигиенических нормативов, направленных на защиту населения от вредного воздействия ЭМП, на стадии проектирования и в период эксплуатации.

Защита населения от неблагоприятного влияния ЭМП должна осуществляться путем проведения следующих мероприятий.

Чистый атмосферный воздух у поверхности Земли — это механическая смесь различных газов: азота (78,09%), кислорода (20,95%), аргона (0,93%), диоксида углерода (0,03%) и ряда других газов, суммарное количество которых не превышает 1%.

Состав чистого сухого атмосферного воздуха в объемных процентах представлен на рис. 1-4.

За сутки в состоянии покоя взрослый человек пропускает через легкие 13–14 м3 воздуха — значительный объем, увеличивающийся при выполнении физических нагрузок. Это значит, что для организма небезразлично, воздухом какого химического состава он дышит.

Кислород (О₂ ) — самый важный для жизнедеятельности газ воздуха. Он расходуется в организме на окислительные процессы, поступая через легкие в кровь, и доставляется тканям и клеткам организма в составе оксигемоглобина.

В природе кислород также необходим для окисления органических веществ, находящихся в воде, воздухе и почве, а также для процесса горения.

Источник кислорода в атмосфере — зеленые растения, образующие его под действием солнечной радиации в процессе фотосинтеза и выделяющие его в воздух. Речь идет о фитопланктоне морей и океанов, а также растениях тропических лесов и вечнозеленой тайги, которые образно называют «легкими планеты». Зеленые растения образуют кислород в очень больших количествах, и вследствие постоянного перемешивания слоев атмосферного воздуха его содержание в атмосферном воздухе повсюду остается практически постоянным — около 21%. Однако имеются данные о том, что в настоящее время регенерация кислорода из углекислого газа с помощью фотосинтеза уменьшилась на 30% по сравнению с доисторическим периодом планеты и ежегодная убыль кислорода составляет свыше 30 млрд тонн.

Низкие концентрации кислорода, опасные для жизнедеятельности организма человека, наблюдаются при подъеме на высоту и при пребывании людей в герметически замкнутых помещениях в случае аварийных ситуаций, когда нарушены технические средства поддержания жизнедеятельности.

Повышенное содержание кислорода отмечается в условиях высокого атмосферного давления (в кессонах). При парциальном давлении свыше 600 мм рт. ст. он ведет себя как токсичное вещество, вызывая отек легких и пневмонию.

Озон (О₃ ) — динамический изомер кислорода, сильнейший окислитель. Он образуется в природных условиях в верхних слоях атмосферы под влиянием коротковолнового УФ-излучения Солнца, при грозовых разрядах, в процессе испарения воды. Озон защищает биологические объекты планеты от губительного воздействия коротковолнового ультрафиолета с длиной волны менее 0,29 мкм, задерживая его в стратосфере на высоте 20–30 км. Озон обладает своеобразным, приятным запахом свежести, и его присутствие можно легко обнаружить в воздухе после грозы, в горах, в чистой природной среде, где он считается показателем чистоты воздуха. Однако избыток озона неблагоприятен для жизнедеятельности организма, и, начиная с концентрации 0,1 мг/м3, он действует как раздражающий газ.

Присутствие же озона в воздухе крупных промышленных городов, загрязненном выбросами автотранспорта и промышленных объектов, в свете последних научных данных считается неблагоприятным признаком, поскольку в этих условиях он образуется в результате фотохимических реакций при формировании смога. Высокая окислительная способность озона используется при обеззараживании воды.

Диоксид углерода (СО₂ ), или углекислый газ, поступает в воздух при окисления органических веществ, горении, брожении, в процессе дыхания людей, животных, растений (в ночное время). Постоянство содержания этого газа на уровне 0,03% в атмосфере обеспечивается его поглощением на свету зелеными растениями, растворением в воде морей и океанов, удалением с атмосферными осадками.

Значительные количества образуются в результате работы промышленных предприятий и автотранспорта, сжигающих огромные количества топлива. Вследствие этого в последние годы появились данные о том, что содержание углекислого газа в воздухе крупных современных городов приближается к 0,04%, что вызывает тревожность экологов по поводу образования «парникового эффекта», о котором будет сказано дальше.

СО2 участвует в обменных процессах организма, являясь физиологическим возбудителем дыхательного центра. Вдыхание больших концентраций СО2 нарушает окислительно-восстановительные процессы, и его накопление в крови и тканях ведет к тканевой аноксии.

Длительное пребывание людей в закрытых помещениях (жилых, производственных, общественных) сопровождается выделением в воздух продуктов их жизнедеятельности: углекислоты с выдыхаемым воздухом и летучих органических соединений (аммиак, сероводород, индол, меркаптан) с поверхности кожных покровов, грязной обуви и одежды, называемых антропотоксинами. В негерметичных закрытых помещениях происходит и снижение на 1% содержания в воздухе кислорода, и повышение содержания СО2 до 0,1%, но на эти концентрации организм здоровых людей не реагирует отрицательно. Однако в этих условиях у людей появляются жалобы на ухудшение самочувствия, снижение работоспособности, сонливость, головную боль.

Причиной указанных жалоб является то, что одновременно с небольшим изменением химического состава воздуха изменяются в неблагоприятную сторону его физические свойства (повышаются температура и влажность, снижается количество легких, отрицательно заряженных ионов и растет количество положительно заряженных) и механические свойства (растут пылевое и микробное загрязнение).

В последние годы санитарное состояние воздуха современных закрытых помещений, для внутренней отделки которых широко применяют различные полимеры, оценивают не по содержанию СО2, а по концентрации токсичных химических веществ (фенол, аммиак, формальдегид и др.), выделяющихся в воздух из этих строительных материалов.

Азот (N2) и инертные газы. Азот, составляющий 78,1% по количественному содержанию, является наиболее существенной частью атмосферного воздуха, разбавляя другие газы, в первую очередь кислород. Азот физиологически индифферентен, он не поддерживает процессы дыхания и горения, содержание его в атмосфере постоянное, одинаково его количество во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе. В условиях же повышенного атмосферного давления азот может оказать наркотическое действие, а также известна его роль в патогенезе кессонной болезни.

Известен круговорот азота в природе, осуществляемый с помощью определенных видов почвенной микрофлоры, растений и животных, а также электрических разрядов в атмосфере, в результате чего азот связывается биологическими объектами, а затем вновь поступает в атмосферу.

Инертные газы воздуха: аргон, криптон, неон, гелий и ксенон составляют около 1%. В обычных условиях они непосредственного физиологического значения не имеют.

Химический состав атмосферного воздуха может меняться вследствие естественных процессов и в результате антропогенного (искусственного) загрязнения атмосферы.

Естественное загрязнение атмосферы образуют:

Антропогенное загрязнение атмосферного воздуха связано с хозяйственной деятельностью человека. Оно оказывает на живые организмы прямое и косвенное влияние.

Прямое влияние — ольфакторное и резорбтивное действия загрязнителей.

Косвенное влияние связано с задержкой или рассеиванием запыленной атмосферой видимых и УФ-лучей, вследствие чего снижаются освещенность в помещениях и облучение организма полезными УФ-лучами. В результате этого у детей может развиваться близорукость и нарушаться минеральный обмен, приводящий к рахиту.

Приоритетные загрязнители атмосферного воздуха: оксиды углерода, серы и азота, канцерогенные углеводороды.

Оксид углерода (СО) — продукт неполного сгорания топлива, поступающий в атмосферный воздух с выбросами промышленных предприятий и выхлопными газами автотранспорта. Обыкновенный дым содержит около 3% оксида углерода, а выхлопы (газы при нормальном режиме работы двигателя) — 7,7%.

Оксид углерода — токсичное вещество, не имеющее ни запаха, ни цвета, ни раздражающего действия. Проникая через легкие в кровь, он образует прочное химическое соединение с гемоглобином — карбоксигемоглобин, который блокирует процессы доставки кислорода к тканям, в результате чего в организме наступает кислородное голодание — аноксемия острого или хронического характера в зависимости от концентрации. Чаще встречаются хронические отравления при концентрациях 20–30 мг/м3, выражающиеся головной болью, снижением памяти, расстройством сна, повышенной утомляемостью и др.

Диоксид серы (SО2 ) поступает в атмосферу при сжигании топлива, богатого серой, например каменного угля и сернистых сортов нефти на тепловых электростанциях, нефтеперерабатывающих заводах, в котельных.

Сернистый газ обладает резким запахом и оказывает раздражающее действие на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей. При хроническом отравлении наблюдаются конъюнктивиты, бронхиты и т.д.

Этот газ оказывает вредное влияние на растительность, особенно на хвойные породы деревьев, а также на металлические поверхности, вызывая их коррозию, так как диоксид серы окисляется в триоксид серы, который с влагой воздуха образует аэрозоль серной кислоты.

Оксиды азота (NO, NO2 , N2O3 ), или нитрогазы содержатся в выхлопах автотранспорта и выбросах промышленных предприятий, производящих азотную кислоту, азотные удобрения, взрывчатые вещества и др. Наиболее вредным веществом является диоксид азота, который обладает раздражающим действием на слизистые оболочки верхних дыхательных путей. Попадая в организм человека, он взаимодействует с гемоглобином крови, вызывая образование метгемоглобина и аноксемические расстройства. Длительное вдыхание малых концентраций оксидов азота вызывает появление бронхита, анемии, ухудшение течения сердечных заболеваний.

Канцерогенные углеводороды — это полициклические ароматические углеводороды, самым опасным из которых является 34-бенз(а)пирен. Они поступают в атмосферу во время лесных пожаров, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания, выбросами предприятий нефте- и коксохимической промышленности и других предприятий, использующих в качестве топлива нефть и каменный уголь. 3-4-бенз(а)пирен содержится также в табачном дыме. Давно установлена зависимость между уровнем загрязнения атмосферного воздуха канцерогенами и частотой возникновения случаев заболеваний раком легкого. Известно также, что заболеваемость раком легких выше у жителей городов с интенсивным автомобильным движением, чем у сельских жителей.

Прочие вредные примеси. В результате сжигания топлива в воздух поступают также летучая зола, сажа, газообразные продукты сжигания. В состав летучей золы входят кремний, кальций, магний, алюминий, железо, калий, титан, сера и многие радионуклиды.

Предприятия черной и цветной металлургии загрязняют атмосферу пылью меди, оксидами железа, свинца, разнообразными микроэлементами.

Выхлопные газы автотранспорта, кроме оксида углерода и оксидов азота, канцерогенов, выделяют озон, свинец и сажу, причем на их долю приходится более 70% всей суммы загрязнителей воздуха городов.

С выбросами предприятий химической промышленности и нефтеперерабатывающих предприятий в воздух поступают хлор, сероуглерод, сероводород, меркаптан.

Все вредные химические примеси оказывают неблагоприятное влияние на здоровье населения и санитарные условия жизни в городах.

Твердые вещества, взвешенные в атмосферном воздухе, представляют собой пыль естественного и искусственного происхождения.

Виды естественной пыли: космическая, вулканическая, морская, лесных пожаров и наземная, имеющая наибольшее гигиеническое значение. Она состоит из почвенной и растительной пыли.

Почвенная пыль населенных мест, расположенных в пустынных и полупустынных местностях, на 70–80% состоит из минеральных соединений с высоким содержанием свободной двуокиси кремния, но опасность возникновения силикоза от нее невелика.

Растительная пыль — пыльца цветущих растений, споры грибов и бактерий.

Пыль искусственного происхождения поступает в воздух при сжигании твердого топлива (угля) в виде золы, недожога и сажи. Зола представляет собой негорючие примеси к углю, недожог — несгоревшие частицы угля, сажа — продукт неполного сгорания угля, являющийся наиболее патогенным компонентом, так как содержит канцерогенные вещества (бенз(а)пирен, метилхолантрен, антрацен).

Пыль (взвешенные вещества) может оказывать на человека косвенное и прямое неблагоприятное воздействие.

Косвенное влияние пыли — уменьшение интенсивности солнечной радиации, содействие образованию облачности и туманов, что ведет к снижению естественной освещенности помещений и как следствие — к близорукости и рахиту у детей, остеопорозу у взрослых, способствует выживанию патогенных микробов в окружающей среде.

Прямое действие пыли: раздражающее, механическое, канцерогенное, токсическое, эпидемиологическое, фиброгенное, кариесогенное, лучевое, аллергенное — чаще может наблюдаться в неблагоприятных производственных условиях.

Стандартизация качества питьевой воды — важное профилактическое мероприятие государственного значения. В процессе развития стандартизации критерии безопасности воды для здоровья населения менялись по мере накопления медицинских и биологических знаний, а также технических достижений, позволяющих улучшать качество воды.

Первоначально нормирование качества питьевой воды было ориентировано только на средний химический состав воды водоисточников.

В 1937 г. в РСФСР появился первый в Европе стандарт качества питьевой водопроводной воды, в котором определялись ее основные свойства — цвет, вкус, запах и бактериальный состав. В основу стандарта был положен новый принцип гигиенического нормирования — питьевая вода должна быть пригодна для питьевых целей, безопасна и безвредна для здоровья населения.

В настоящее время в РФ требования к качеству питьевой воды регламентируют документы — СанПиНы, в соответствии с требованиями которых она должна быть безопасной в эпидемиологическом и радиационном отношениях; безвредной по химическому составу; иметь благоприятные органолептические свойства.

В табл. 2-2 приведены основные нормативы качества питьевой воды централизованных и нецентрализованных источников водоснабжения (СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»).

КОЕ — колониеобразующие единицы.

По происхождению и локализации различают поверхностные, подземные и атмосферные водоисточники.

Поверхностные водоисточники образуются из атмосферных осадков, стекающих по неровностям почвы и скапливающихся на водоупорных горизонтах в виде рек, озер, водохранилищ, каналов, прудов, морей и океанов.

Их недостатки: легкая загрязняемость, особенно в районах крупных населенных пунктов; слабая минерализация; непостоянство химического состава; большое содержание взвешенных частиц и дающих окраску соединений; высокий уровень микробного загрязнения.

Расход поверхностных вод колеблется в зависимости от сезона года и погодных условий. В водохранилищах возможно бурное развитие микроскопических одноклеточных водорослей (цветение воды), что не только ухудшает органолептические свойства воды, но и придает ей аллергенные и даже токсические свойства, если размножаются сине-зеленые водоросли.

Поверхностные и подземные водоисточники в зависимости от качества исходной воды разделяют на 3 класса. Класс влияет на последующую обработку воды: очистку, обеззараживание и при необходимости изменения химического состава воды — кондиционирование.

Поверхностные водоисточники широко используют для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, так как они обладают следующими достоинствами: огромный запас воды; доступность ее добычи; способность к самоочищению за счет разбавления, осаждения, окисления, воздействия УФ-лучей Солнца, причем эффективнее в проточных водоемах (реках, каналах), чем в стоячих (озерах, прудах и водохранилищах).

Чистоту воды поверхностных водоисточников можно оценить по водной флоре и фауне (гидробионтам), которые обитают в воде различной загрязненности, или сапробности (от лат. sapros «гнилостный»).

Их делят на организмы полисапробные, мезосапробные (α- и β-) и олигосапробные. Участки водоема, где они обитают, называют зонами: полисапробная, α-мезосапробная, β-мезосапробная и олигосапробная.

Полисапробная зона — самая грязная, так как в ее воде содержится много органических соединений, мало кислорода, присутствуют продукты распада белка (аммиак, сульфаты, фосфаты и др.). В этой зоне могут обитать только анаэробные микроорганизмы, сапрофиты и нитчатые бактерии.

Альфа-мезосапробная зона характеризуется тем, что в ней начинают протекать аэробные процессы окисления органических веществ, вследствие чего появляются соли аммония и поселяются сине-зеленые водоросли, но вода все еще остается достаточно грязной.

Бета-мезосапробная зона уже содержит больше кислорода, поддерживающего процессы окисления. Количество микробов уменьшается, появляются инфузории, моллюски, некоторые виды рыб (например, карась). Процессы самоочищения в этой зоне протекают довольно активно.

Олигосапробная зона — это зона чистой воды. В ней обнаруживают продукты полного распада белка (нитраты), присутствуют только аэробные микроорганизмы, появляются цветковые растения (кувшинки и лилии, зеленые водоросли), раки, щуки, форель, стерлядь, жук-плавунец. В этой зоне можно устраивать водозабор для организации водопровода.

Подземные водоисточники залегают в горных породах недр земли (водоносных горизонтах и бассейнах) на различной глубине от поверхности и пополняются за счет длительной фильтрации атмосферных осадков, воды открытых водоемов через многометровые слои породы и задерживаются на водонепроницаемых слоях глины или гранита (рис. 2-2).

Различают подземные воды: грунтовые, межпластовые безнапорные и напорные (артезианские).

Грунтовые воды скапливаются на первом от поверхности земли водоупорном слое. Глубина их залегания зависит от местных условий, составляя от 1–2 до десятков метров. Используются для устройства колодцев. Они могут легко загрязняться в результате хозяйственно-бытовой деятельности человека.

Межпластовые воды располагаются между двумя водоупорными слоями и поэтому более надежно защищены от всех видов загрязнений, хотя и их человек может загрязнить.

Самыми чистыми считаются глубоко залегающие артезианские напорные воды, которые через пробуренную скважину могут сами изливаться на поверхность. Отличительные особенности артезианских вод — залегание ниже одного или нескольких слоев водоупорных пород и отсутствие пополнения водоносного слоя с поверхности непосредственно над ним. Это обеспечивает артезианским водам высокую защищенность от любых загрязнений.

Подземные воды нескольких водоносных слоев, гидравлически связанных между собой, образуют горизонты, которые распространяются на большие площади, формируя водоносный комплекс (подземный водный объект). К примеру, Москва находится в зоне Московского артезианского бассейна, занимающего площадь 360 тыс. км2.

Химический состав подземных вод зависит от физико-химических процессов (растворение, выщелачивание, осаждение, сорбция, ионный обмен, поглощение веществ из почвы, выделение газов), происходящих в воде в результате ее фильтрации в разных слоях почвы. В подземных водах обнаружено свыше 70 химических элементов и соединений. Чаще всего присутствуют соли жесткости, железо, фтор, реже — бром, бор, бериллий, селен, стронций.

Когда подземные воды надежно защищены, то при благоприятном химическом составе они наиболее предпочтительны для хозяйственно-питьевого водоснабжения, причем без всякой предварительной обработки. Однако запас этих вод ограничен, их трудно добывать. Нередко вода подземных источников содержит солей слишком много, например фтора, кальция, магния, железа.

Характеристика подземных источников:

1-го класса — самые чистые, их вода не нуждается в обработке;

2-го — требуют обработки воды с применением методов аэрации, фильтрации или обеззараживания;

3-го — самые неблагополучные в этой группе, вследствие чего они требуют водоподготовки с помощью аэрации, отстаивания, фильтрации и обеззараживания.

Безопасность водозабора обеспечивается созданием вокруг поверхностного и подземного водоисточника зоны санитарной охраны (рис. 2-3).

Зона санитарной охраны — это территория, прилегающая к источнику водоснабжения и водозаборным сооружениям, на которой устанавливается особый режим: для поверхностных источников — ограничивающий, для подземных — исключающий возможность загрязнения или снижения качества воды источника в месте водозабора или уменьшение его дебита (мощности).

Зона санитарной охраны включает три пояса:

Атмосферные водоисточники — это осадки в виде дождя, росы, снега, льда. Для хозяйственно-питьевых нужд используются редко, но в тех регионах, где нет других водоисточников (на Крайнем Севере, в пустынях), ими пользоваться можно, так как это малонаселенные районы со слаборазвитой промышленностью. Эти воды очень мало минерализованы, мягкие и поэтому удобны для хозяйственных целей (стирки белья, мытья головы). Однако жителям крупных городов дождевую и снеговую воду для хозяйственных нужд использовать не рекомендуется вследствие ее высокой загрязненности выбросами промышленности и автотранспорта.

Водоснабжение современных городских и сельских населенных пунктов должно обеспечивать качество и количество подаваемой воды в соответствии с установленными гигиеническими нормативами, поддерживать высокий уровень общественного здоровья, исключая опасность распространения заболеваний, передающихся водным путем.

Основные системы хозяйственно-питьевого водоснабжения: централизованная, нецентрализованная и автономная.

Централизованная система, или водопровод-комплекс устройств и сооружений для забора, подготовки, хранения питьевой воды, ее подачи к местам расходования и доступный для общего пользования гражданами и/или юридическими лицами.

Нецентрализованная система питьевого водоснабжения общего пользования — устройства и сооружения (колодец, скважина, водоочистная установка, каптаж и др.) для забора, подготовки питьевой воды без подачи ее к местам расходования и открытые для общего пользования гражданами и/или юридическими лицами.

Автономная система питьевого водоснабжения — устройства и сооружения для забора и получения питьевой воды с подачей или без подачи ее к месту расходования, находящиеся в индивидуальном пользовании (для отдельного дома, фермерского хозяйства, дачного участка и иного отдельного объекта).

В последние годы развивается система реализации населению питьевой воды в бутылях или контейнерах.

Нецентрализованная и автономная системы — примитивные, трудоемкие и опасные в эпидемическом отношении. Они представлены чаще всего шахтными колодцами и буровыми скважинами. Водозабор осуществляется из грунтовых вод или II–III водоносных горизонтов. Источники водозабора должны быть удалены от источников загрязнения (помойных и выгребных ям, свалок мусора и др.) на 20–25 м.

Шахтный колодец (рис. 2-4, а) — шахта квадратного или круглого сечения с деревянными, кирпичными или железобетонными стенками. Шахту копают до II или III водоносного горизонта на глубину 10–15 м. Стенки шахты должны возвышаться над поверхностью земли не менее чем на 75–80 см. В земле вокруг вырытой шахты устраивают «глиняный замок» размером 1×1 м, защищающий деревянные стенки от гниения и не допускающий попадания в колодец загрязненных поверхностных вод, которые отводят от колодца с помощью небольшого уклона. Воду поднимают с помощью ворота или «журавля» общественным ведром, которое не ставят на землю. Использование собственных ведер для подъема воды запрещается.

Колодец закрывают крышкой или специальным навесом от попадания посторонних предметов.

Для добычи подземных вод чаще используют буровые (артезианские) скважины.

Трубчатый колодец, или буровая скважина (рис. 2-4, б), представляет собой вертикальную шахту, доходящую до водоносного слоя. Стенки шахты защищены от обрушения металлическими или полиэтиленовыми трубами, формирующими обсадную колонну. Обсадная труба, выступающая над поверхностью земли, называется устьем скважины. Опускаемые в скважину трубы имеют внизу в приемной части небольшие отверстия, закрываемые специальным сетчатым фильтром. Вода под естественным давлением сама поднимается вверх, либо производят ее откачку с помощью ручного или электрического насоса.

Буровые скважины имеют очевидные преимущества перед шахтными колодцами, так как они лучше защищены от загрязнения, но их можно устраивать там, где водоносные слои достаточно мощные.

Любая скважина нарушает изоляцию между водоносными горизонтами и поверхностью земли, создавая возможность загрязнения подземного водного бассейна через устье скважины и соединения между трубами обсадной колонны. Это обстоятельство диктует необходимость организации зоны санитарной охраны и вокруг артезианских скважин.

При местном водоснабжении могут быть использованы родники и ключи, выходящие на поверхность земли. В месте забора воды должно быть устроено специальное сооружение, называемое каптажем (рис. 2-5).

Централизованная система (водопровод) — самый удобный и прогрессивный способ водоснабжения. Водозабор для водопровода можно производить из подземных и поверхностных водоисточников, но схемы устройства водопроводов будут различными, что зависит от качества забираемой воды. Проще всего выглядит схема устройства водопровода из подземного водоисточника 1-го класса (рис. 2-6). По этой схеме предусматриваются добыча воды, ее хранение и раздача в сеть.

Сложнее схема устройства водопровода из поверхностного водоисточника (рис. 2-7), так как вода из него требует специальных способов обработки, после чего она становится доброкачественной питьевой водой, отвечающей необходимым гигиеническим требованиям.

По этой схеме предусматриваются: добыча воды, ее очистка, обеззараживание, возможно применение других способов улучшения качества воды, хранение запаса чистой воды и раздача в водопроводную сеть потребителям.

Основные способы улучшения качества воды: очистка (осветление, обесцвечивание, дезодорация) и обеззараживание (дезинфекция).

Осветление воды — удаление из нее взвешенных частиц; обесцвечивание— удаление окрашенных веществ; дезодорация — устранение запахов.

Обеззараживание (дезинфекция) воды — освобождение от микробных агентов (бактерий, вирусов, паразитов). Обязательно обеззараживают воду из подземных источников II и III классов и воду всех трех классов поверхностных водоисточников.

Кондиционирование — удаление из воды каких-либо определенных химических соединений или, наоборот, введение в воду необходимых для организма человека элементов.

Очистка воды. Очистка воды начинается путем ее механического отстаивания в сооружениях — отстойниках. Для повышения эффекта отстаивания в отстойниках проводят предварительную химическую обработку — коагуляцию с помощью реагентов — сернокислого алюминия или хлорного железа, образующих с солями устранимой жесткости воды хлопья, которые адсорбируют взвешенные частицы, слипаются и выпадают в осадок.

Потребную дозу коагулянта определяют опытным путем. В результате коагуляции и осаждения вода освобождается от взвесей, повышается ее прозрачность, снижаются цветность, запах, уменьшается и количество микробов. Процесс коагуляции может быть ускорен с помощью флоккулянта (полиакриламида).

После отстаивания и коагуляции воду направляют на фильтры (медленные или скорые) (рис. 2-8) или же на контактные осветлители, совмещающие в одном сооружении отстаивание и фильтрацию.

Фильтры представляют собой большие железобетонные резервуары, заполненные слоями фильтрующих материалов (щебень, гравий, кварцевый песок).

Медленные фильтры пропускают в 1 ч слой воды высотой 10 см. По мере фильтрации на поверхности песка образуется биологическая пленка из задержанной взвеси, планктона, а также бактерий. Эта пленка в медленном фильтре играет существенную роль: сама являясь фильтром, она задерживает более мелкую взвесь и бактерии, которые прошли бы через поры песка. Эти фильтры довольно быстро загрязняются и требуют очистки. Очистка медленных фильтров производится вручную путем удаления 2–3 см верхнего слоя песка 1 раз в 1,5–2 мес и занимает 2–3 дня, в течение которых фильтр сначала включается, а затем работает на сброс до образования биологической пленки. В течение этого времени работает другой фильтр.

Достоинства медленных фильтров: фильтрация, близкая к естественной через песчаные породы, отсутствие коагуляции, высокая эффективность работы (задержка бактерий составляет до 99%), простота устройства и эксплуатации.

Недостатки: малая производительность, большой объем сооружений, ручной труд.

Скорые фильтры пропускают в 1 ч столб воды высотой 5–6 м, т.е. они производительнее медленных в 50–60 раз. К тому же уменьшаются площадь, объем и стоимость сооружений. Скорые фильтры, пропуская большие количества воды, очень быстро засоряются и требуют очистки 1–2 раза в сутки, но процесс очистки скорых фильтров механизирован и производится его промывкой обратным током чистой воды. Во время очистки скорого фильтра работает другой фильтр.

Вместо биологической пленки здесь после промывки в течение нескольких минут образуется пленка из мелких хлопьев коагулянта, не осевших в отстойнике. Эффективность скорого фильтра в освобождении воды от бактерий составляет 95%.

Контактный осветлитель, как и скорый фильтр, загружен гравием и песком, но совмещает в себе процессы коагуляции, осветления и фильтрации. Вода подается снизу через распределительную систему из дырчатых труб вместе с раствором коагулянта, и хлопья образуются в толще материалов загрузки фильтра. Скорость фильтрации составляет 4–5 м/ч. Основное преимущество контактных осветлителей состоит в том, что отпадает необходимость в отстойниках и камерах реакции.

Медленные фильтры применяют на малых водопроводных станциях, а скорые фильтры и контактные осветлители — на крупных.

В настоящее время наряду с традиционными способами обработки воды все большее предпочтение отдается мембранным методам вследствие их невысокой стоимости, компактности, простоты обслуживания и достаточно большой производительности (от 2000 до 10 000 м3/ч). После традиционных очистных сооружений воду пропускают через мембраны, и в результате она гарантированно освобождается от патогенных бактерий, вирусов и ряда растворенных хлорорганических соединений.

Современные ультрафильтрационные мембраны с порами размером 0,05–0,20 мкм способны задерживать содержащиеся в природной воде органические вещества, образующие цветность, и поэтому их применение дает возможность предложить для очистки поверхностных вод безреагентные технологии, исключающие применение коагулянтов, отстаивание и фильтрацию.

Большие перспективы связаны с комбинацией процессов ультрафильтрации и нанофильтрации, дающей возможность управлять ионным составом очищенной питьевой воды.

В настоящее время ведутся работы по применению мембранного метода очистки воды на московских водопроводных станциях.

Обеззараживание, или дезинфекция воды. Очистка воды с помощью отстаивания, коагуляции и фильтрации освобождает ее от бактерий и вирусов только на 95–99% за счет сорбции их поверхностями взвешенных частиц, хлопьев коагулянта и последующего осаждения. Оставшиеся в воде микроорганизмы, в том числе патогенные, проникают через очистные сооружения и содержатся в профильтрованной воде. Для уничтожения патогенной микрофлоры применяется дезинфекция.

Методы дезинфекции воды:

Хлорирование — наиболее распространенный в настоящее время метод дезинфекции воды благодаря его высокой эффективности, простоте применения и надежности контроля. Однако ему присущи и существенные недостатки: вода приобретает запах хлора, время контакта воды с хлором длительное, в воде образуются вредные соединения.

Основные способы хлорирования воды:

Гиперхлорирование применяют при повышенной эпидемиологической опасности, в полевых условиях. Оно требует дехлорирования адсорбентами или гипосульфитом натрия.

На водопроводных станциях используют жидкий газообразный хлор, который находится под давлением в стальных баллонах. Баллоны присоединяются к аппаратам-хлораторам, обеспечивающим дозировку и непрерывную подачу реагента. Газообразный хлор, вступая в химическую реакцию с водой, замещает в ней водород и образует хлорноватистую кислоту, которая быстро разлагается на свободный хлор и кислород. Кислород в момент своего выделения действует как сильный окислитель и вместе с хлором обеспечивает бактерицидный эффект.

На станциях с небольшой производительностью (до 3000 м3/сут) применяют:

В этих свежеприготовленных препаратах содержание активного хлора составляет 25–30%, при хранении оно снижается. Для хлорирования воды разрешается использовать препараты, в которых содержание активного хлора не ниже 15%.

Применяются также хлорирование двуокисью хлора и хлорирование с преаммонизацией для предупреждения изменения органолептики воды в результате возможного образования хлорфенолов, придающих воде неприятный аптечный запах.

На крупных водопроводных станциях, забирающих воду из поверхностных водоисточников, применяется метод двойного хлорирования воды: хлор вводится перед фильтрацией и после нее. Первичное введение хлора улучшает осветление воды. Однако при использовании этого метода происходит образование в воде более ста галогенсодержащих соединений, которые являются канцерогенами.

Присутствие в воде хлорфенолов, входящих в группу галогенсодержащих соединений, опасно образованием диоксинов, канцерогенный риск которых выше, чем у галогенсодержащих соединений.

Бактерицидное действие хлора зависит от его начальной дозы и времени контакта с водой.

Доза хлора, или хлорпотребность воды, — количество активного хлора в миллиграммах, необходимое для обеззараживания 1 л воды в течение 30 мин (летом) или 1 ч (зимой).

Хлорпоглощаемость — количество хлора, необходимое для окисления находящихся в воде органических веществ. Следовательно, она зависит от качества воды и главным образом от степени загрязнения ее органическими веществами.

Остаточный хлор — активный хлор, обеспечивающий за определенное время бактерицидный эффект.

Доза хлора равна хлорпоглощаемости воды плюс остаточный хлор.

На процесс хлорирования воды влияют также температура воды и содержащиеся в ней взвешенные частицы. В этой связи необходимая доза хлора для данной воды устанавливается опытным путем на основании определения ее хлорпоглощаемости и наличия 0,2–0,4 мг/л остаточного хлора через 30 мин контакта летом и 1–2 ч — зимой.

Остаточный хлор, микробиологические и паразитологические показатели служат критериями безопасности воды в эпидемиологическом отношении.

Обеззараживание озоном, или озонирование. Процесс озонирования, как и хлорирования, осуществляется путем контакта воды с газом.

Озон получают пропусканием очищенного воздуха через озонаторную установку. После озонаторной установки паровоздушная смесь по инертным (керамическим) перфорированным трубочкам поступает в камеру реакции, где и происходит дезинфекция воды.

Озон как сильный окислитель разрушает бактерии, вирусы, споры и цисты простейших путем инактивации бактериальных протеинов, не образуя углеводородов и даже разрушая присутствующие. Он обесцвечивает воду, устраняет привкусы и запахи, улучшая ее органолептические свойства, обеспечивает бактерицидный эффект за 10 мин времени контакта.

Недостатки метода озонирования: высокая энергоемкость; озон способствует размножению одноклеточных зеленых водорослей, для устранения которых приходится прибегать к хлорированию; после озонирования в сети отмечается вторичный рост микробов; образуется формальдегид и другие альдегиды.

Озонирование считают перспективным методом обеззараживания воды.

Обеззараживание УФ-лучами — один из лучших способов дезинфекции воды бактерицидными ртутно-кварцевыми лампами ПРК-7 или аргоно-кварцевыми БУВ, обеспечивающий быструю гибель бактерий, вирусов, яиц гельминтов, не изменяя природных свойств воды.

Недостатки метода — необходимы очень высокая прозрачность воды и постоянное высокое напряжение электрического тока.

Обработка воды УФ-лучами не приводит к гигиенически значимым неблагоприятным изменениям свойств воды и образованию побочных продуктов, кроме формальдегида, но в очень незначительных количествах, не превышающих 3% от его ПДК в питьевой воде (при высоких дозах облучения неочищенной воды из поверхностного водоисточника).

Обеззараживание УЗ. УЗ используют для обработки воды с высокими показателями мутности и цветности. Его бактерицидное действие основано на механическом разрушении бактериальной клетки при оптимальной дозе 2 Вт/см2 и частоте колебаний 48 000/с. В отношении вирусного загрязнения этот метод не эффективен.

Специальные методы улучшения качества воды. Эти методы используют с целью коррекции солевого состава воды. Наиболее часто применяют фторирование, дефторирование, обезжелезивание питьевой и опреснение морской воды с последующим обогащением ее солями до установленных гигиенических нормативов.

Фторирование воды. До организации процесса фторирования водопроводной воды следует выяснить возможность снабжения населения питьевой водой с оптимальным содержанием фтора за счет смешивания воды из источников с высокой и низкой концентрацией фтора.

Для фторирования питьевой воды применяют: фторид натрия, кремнефтористые натрий и аммоний.

С помощью фтораторных установок эти реагенты добавляют в воду в виде сухого порошка или, чаще, в виде раствора в концентрациях, которые оптимальны для различных климатических районов:

I и II (холодный и умеренный) — не более 1,5 мг/л;

III (теплый)— не более 1,2 мг/л.

За фторированием воды необходим постоянный санитарный контроль, обеспечивающий безопасность и эффективность мероприятия.

Дефторирование воды. Повышенное содержание фтора в воде встречается в местностях, где почва естественно богата фтором, или в искусственных биогеохимических провинциях по фтору, например, вокруг предприятий по производству алюминия. Эндемичные очаги с высоким содержанием фтора в почве обнаружены на Урале, в Забайкалье, Якутии. В результате постоянного потребления воды, содержащей много фтора (более 1,5 мг/л), развивается флюороз.

Заболевания флюорозом связаны преимущественно с местным водоснабжением из подземных водоисточников.

Самый простой способ снижения содержания фтора в питьевой воде — смешивание воды из водоисточников с высокой и низкой концентрациями фтора. Радикальный способ — дефторирование воды — удаление избыточных количеств фтора. Это достигается коагуляцией воды с помощью глинозема до полного осаждения хлопьев гидроокиси алюминия в течение 4–6 ч.

На специальных установках дефторирование осуществляют осаждением избытка фтора или фильтрацией воды через активную окись алюминия либо ионообменные смолы, извлекающие из воды фтор. Замораживание воды также снижает концентрацию фтора.

Санитарно-гигиеническая оценка современных водоочистительных устройств бытового назначения. В настоящее время все еще часто питьевая вода не отвечает требованиям СанПиН по некоторым органолептическим, химическим и микробным показателям. В этой связи промышленность стала выпускать специальные бытовые фильтры, предназначенные для улучшения качества питьевой воды в домашних условиях. Эти фильтры отличаются внешним видом, размером, видами и способами обработки воды, стоимостью.

Самые простые — одноступенчатые фильтры. Они очищают воду через мембраны с размерами отверстий более 5 мкм от крупных механических загрязнений (мелкие песчинки, кусочки ржавчины из старых труб, крупные бактерии, например, сальмонеллы). Удалять вирусы, размеры которых меньше бактерий, эти фильтры не могут.

Двухступенчатые фильтры освобождают воду не только от механических частиц, но и от избыточной жесткости, так как они имеют, кроме фильтра механической очистки, ионообменный блок для снижения жесткости воды, обусловленной солями кальция и магния. Некоторые фильтры могут удалять фтор, барий и радий.

Трехступенчатые фильтры имеют механический фильтр, фильтр для умягчения воды и для финишной обработки угольный фильтр — гранулированный активированный уголь. Иногда в него добавляют небольшое количество серебра, ионы которого обладают бактерицидным действием. Активированный уголь устраняет посторонние запахи воды, включая хлорный.

Существуют и более сложные системы, имеющие больше последовательных блоков обработки:

Имеются и более сложные устройства с установкой обратного осмоса, которая удаляет нитраты, натрий и некоторые другие химические вещества, растворенные соединения, избавляя воду от привкуса, запаха, цветности.

Некоторые бытовые фильтры имеют систему УФ-обработки для обеззараживания воды после ее очистки.

Общие положения о порядке использования и охране подземных и поверхностных водоисточников изложены в документе «Основы водного законодательства» (2006).

Содержание химических веществ в питьевой воде лимитируется с помощью ПДК и ориентировочного допустимого уровня.

ПДК химического вещества в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования — это максимальная концентрация вещества в воде, которая при поступлении в организм в течение всей жизни не должна оказывать прямого или опосредованного влияния на здоровье населения в настоящем и последующих поколениях, в том числе в отдаленные сроки жизни, а также не ухудшать гигиенические условия водопользования.

Санитарно-эпидемиологические требования к водным объектам (раздел V. СанПиН 2.1.3684-21). В данном разделе документа указано, что качество воды поверхностных водных объектов, используемых для водопользования населения, должно соответствовать гигиеническим нормативам в зависимости от категории водопользования водных объектов:

В случае несоответствия гигиеническим нормативам качества воды водных объектов, используемых для целей питьевого водоснабжения населения, должна применяться централизованная система с водоподготовкой, обеспечивающей качество и безопасность питьевой воды в распределительной сети в соответствии с гигиеническими нормативами.

В поверхностные водные объекты, на поверхность их ледяного покрова и водосборную территорию не допускается сбрасывать сточные воды:

На водных объектах обеих категорий водопользования запрещается молевой сплав древесины, а также сплав древесины в пучках и кошелях без судовой тяги.

Запрещается мойка транспортных средств в водных объектах и на их берегах, а также проведение работ, являющихся источником загрязнения воды, в отсутствие сооружений, обеспечивающих охрану водных объектов от загрязнения, засорения, заиления и истощения вод.

Сброс, удаление и обезвреживание сточных вод, содержащих радионуклиды, должны осуществляться в соответствии с нормами радиационной безопасности (РБ), установленными законодательством РФ.

Для источников питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения зоны санитарной охраны устанавливаются в соответствии с законодательством РФ, в границах которых должны соблюдаться особые условия использования земельных участков и участков акваторий в соответствии с законодательством РФ.

Место расположения водозаборных сооружений источников нецентрализованного водоснабжения населения должно выбираться на основании геологических и гидрогеологических данных, а также результатов обследования близлежащей территории с учетом наличия возможных источников микробного или химического загрязнения воды.

Геологические и гидрологические данные должны содержать сведения о глубине залегания грунтовых вод, направлении потока грунтовых вод, ориентировочной мощности водоносного пласта, возможности взаимосвязи с водоносными горизонтами и поверхностными водными объектами.

Эти водозаборные сооружения необходимо размещать на месте, удаленном не менее чем на 50 м выше по потоку грунтовых вод от источников загрязнения, и не должны размещаться на участках, затапливаемых паводковыми водами, в местах заболоченных, подвергаемых оползням, а также ближе 30 м от автомагистралей.

Надземная часть водозаборных сооружений должна иметь укрытие для предотвращения загрязнения воды водоисточника.

Территория вокруг каптажного сооружения должна быть ограждена. Для его защиты от затопления поверхностными водами должны быть оборудованы отмостки с уклоном в сторону водоотводной канавы.

В радиусе ближе 20 м от источника нецентрализованного водоснабжения не допускается мытье транспортных средств, стирка и полоскание белья, другие виды деятельности, способствующие загрязнению его воды.

Чистка оборудования источника нецентрализованного водоснабжения должна проводиться не реже 1 раза в год. После каждой чистки или ремонта должна проводиться дезинфекция водозаборных сооружений с последующей промывкой и контролем качества и безопасности питьевой воды.

При ликвидации нецентрализованного источника водоснабжения водопользователь должен провести его тампонаж.

Санитарно-эпидемиологические требования к качеству воды питьевого и хозяйственно-бытового назначения (раздел VII СанПиН 2.1.3684-21).

В данном разделе документа указано, что качество и безопасность питьевой воды должны соответствовать гигиеническим нормативам.

Качественной признается питьевая вода, подаваемая абонентам с использованием систем водоснабжения, если при установленной частоте контроля в течение года не выявлены превышения уровней гигиенических нормативов.

Инсоляция — облучение поверхностей и пространств прямыми солнечными лучами является важным гигиеническим фактором, оказывающим оздоравливающее действие на среду обитания человека, обеспечивая поступление в помещение световой энергии, тепла и солнечных УФ-лучей, улучшает самочувствие и настроение людей и снижает его обсемененность микроорганизмами. Не зря же бытует выражение: «Куда часто заглядывает Солнце, туда редко заходит врач». В этой связи жилые, детские дошкольные и учебные организации, МО, санаторно-оздоровительные и курортные учреждения, учреждения социального обеспечения и площадки для отдыха, детские площадки жилой территории должны обязательно освещаться солнцем. На территориях детских игровых, групповых, спортивных площадок и зон отдыха МО стационарного типа (на 50% земельного участка независимо от географической широты) продолжительность инсоляции должна быть:

Ориентация окон зданий по сторонам горизонта важна для обеспечения достаточного освещения и необходимого теплового режима в помещениях. Солнечные лучи должны проникать во все основные помещения, являющиеся местом постоянного или длительного пребывания людей, обеспечивая по возможности более продолжительную инсоляцию в течение дня, особенно зимой. Лучше всего это требование соблюдается при ориентации окон на юг и юго-восток.

В умеренной климатической зоне принята меридиональная ориентация фасадов зданий, лучше всего по так называемой гелиотермической оси с отклонением от меридиана на 19–22°, при которой окна комнат обращены на восток и запад.

В жарких районах солнечные лучи падают более отвесно, а в холодных более наклонно, отчего в первом случае южное направление дает только скольжение лучей у светового проема, а во втором — обусловливает глубокое проникновение их в помещение. В этой связи в жарких и теплых районах во избежание перегрева в летнее время рекомендуется ориентировать окна главного фасада здания на юг или, в крайнем случае, на юго-восток. Западного направления в этих случаях следует избегать, так как при такой ориентации солнечные лучи проникают в помещение во второй половине дня, когда воздух и стены и без того нагреты, в результате чего возможен перегрев.

В холодной климатической зоне предпочтительна южная ориентация.

Южная и юго-восточная ориентации зданий лучше всего освещают жилище прямым солнечным светом, содержащим достаточное количество УФ-лучей. По этой причине данные ориентации более предпочтительны для большинства помещений, однако в некоторых случаях освещение прямым светом противопоказано вследствие его слепящего действия и образования теней (операционные, стоматологические кабинеты, ателье художников, картинные галереи, кабинеты черчения). Такие помещения ориентируют окнами на север.

Нормы продолжительности непрерывной инсоляции помещений жилых и общественных зданий зависят от типа квартиры, функционального назначения помещения, планировочной зоны населенного пункта, периода года и географической широты местности (табл. 4-1).

На температурные условия в помещениях оказывает большое влияние ветер, поэтому на севере вопрос об ориентации зданий решается также в зависимости от направления господствующих ветров. Для уменьшения охлаждающего действия и предупреждения образования в помещениях холодных сильных токов воздуха рекомендуется располагать в сторону господствующих холодных ветров не фасады зданий, а глухие торцовые стены. В районах с низкими наружными температурами, сочетающимися с сильными ветрами, допускается несколько более плотная застройка населенных пунктов с меньшими, чем обычно, разрывами.

В жаркой и теплой климатических зонах для смягчения летних перегревов предпочтительно малоэтажное строительство с крытыми балконами, ограничивающими поступление солнечных лучей внутрь помещений. Более низкие температуры на первых этажах обеспечиваются охлаждающим влиянием земли и озеленением территории. Хороший эффект дают также озеленение балконов и наружных стен вьющимися растениями, ставни и жалюзи.

Гигиенические требования к строительным материалам.

Основные строительные материалы — дерево, кирпич, бетон и железобетон.

Дерево отвечает большинству приведенных требований, но строительство деревянных домов возможно лишь в небольших населенных пунктах, так как оно опасно в пожарном отношении, менее долговечно и ограничено в этажности.

Кирпич (белый силикатный и красный керамический), который бывает сплошным и пустотелым, с большим термическим сопротивлением вполне удовлетворяет гигиеническим и экономическим требованиям.

Бетон является современным строительным материалом, представляющим собой искусственный камень, состоящий на 85% из инертного материала-заполнителя (щебень, гравий, песок), связываемого в сплошную массу с помощью цемента и воды.

Железобетон получают введением в толщу бетона металлической арматуры, чтобы придать несущим конструкциям зданий большую прочность.

Для повышения теплотехнических свойств и уменьшения звукопроводности дополнительно используют специальные термо- и звукоизоляционные материалы в виде плит из древесных стружек и вяжущих минеральных веществ (фибролит), минеральной и стеклянной ваты (пеностекло) и др. В жилищном строительстве применяют сборные бетонные конструкции, которые изготовляют на заводе и монтируют на строительной площадке.

Полимерные материалы, получаемые синтетическим путем на основе высокомолекулярных органических соединений, применяют для отделочных работ внутри помещений.

Полимер (синтетическая смола) служит главной связывающей составной частью материала, в котором могут быть вещества, повышающие его пластические свойства, предотвращающие старение, придающие необходимый цвет и увеличивающие механическую прочность. Перспективным источником сырья для некоторых полимерных материалов служит синтетический каучук. Полимерные материалы более легкие, прочные и влагостойкие. Многие из них имеют малую тепло- и звукопроводность, обладают гладкой поверхностью, легко поддаются уборке, им можно придать бактерицидные свойства, перерабатывать в тонкие прочные пленки и листы, пропускающие световые и УФ-лучи.

Все это обусловливает высокую технико-экономическую и гигиеническую эффективность применения полимерных материалов в качестве элементов строительных конструкций, покрытия полов, облицовки стен, теплоизоляционных материалов.

Однако они могут представлять опасность для здоровья человека из-за имеющихся у них недостатков.

Для современных городов характерно многоэтажное жилищное строительство, весьма выгодное в экономическом отношении. В настоящее время жилые массивы застраивают преимущественно 9–12-этажными домами. Шестиэтажные и более высокие здания должны быть оборудованы лифтами.

Большим преимуществом многоэтажных зданий является наличие всех видов санитарного и бытового благоустройства, однако возрастание этажности неизбежно приводит к увеличению плотности заселения. Расположение комнат в квартире по одному фасаду исключает их сквозное проветривание, повышает уровень шума в квартирах и способствует распространению инфекционных заболеваний.

Дома должны быть разных типов, так как однообразное стандартное строительство вряд ли может претендовать на привлекательный вид, и особенно плохо, когда это повторяется в разных городах.

Рациональная планировка квартир предусматривает расположение комнат по принципу сквозного проветривания, т.е. по двум противоположным фасадам. Это важно не только для поддержания чистоты воздуха, но и для того, чтобы иметь возможность выбрать для занятий и отдыха комнату, наиболее удаленную от уличного шума и других внешних раздражителей. В связи с этим строительство квартир по принципу сквозного проветривания целесообразно во всех климатических зонах, за исключением холодной.

В сельской местности преобладают индивидуальные 1–2-этажные жилые дома с надворными постройками и земельным участком под огород и сад. Село при всем своем приближении к городу в культурно-бытовом и санитарном отношениях сохраняет самобытность, связанную с особенностями образа жизни. В этой связи применение типовых проектов городских жилых домов в сельской местности нецелесообразно.

Накопленный опыт показывает, что двухэтажные дома имеют преимущество перед одноэтажными зданиями, обеспечивая компактность застройки и снижая ее стоимость за счет экономии на инженерных сетях. Однако не исключается строительство 3–4-этажных секционных зданий без приусадебных участков, в которых нередко предпочитают жить молодые семьи, медицинские работники и специалисты в области сельскохозяйственного производства. Строительство должно осуществляться с учетом климатических, почвенных и других условий, обеспечиваться современным инженерным оборудованием, отвечать возросшим требованиям и возможностям создания культурного и бытового комфорта.

Жилые комнаты необходимо располагать только в надземных этажах здания. Планировка должна обеспечивать функциональную связь отдельных комнат. Кухню, туалет и ванную следует изолировать от жилых комнат. В передней и коридоре необходимо предусматривать кладовую или внутристенные шкафы. Для удобства размещения мебели, освещения и зрительного восприятия предпочтительны комнаты, приближающиеся по форме к квадрату. Глубина жилой комнаты не должна быть более 6 м. Устройство в глубине комнаты ниши, обычно значительно удаленной от окна, нецелесообразно, так как в нишах и альковах создаются худшие условия для проветривания, а между тем в них часто устанавливают кровати или диваны, предназначенные для сна и отдыха.

Минимальный размер жилой площади, установленный в РФ на 1 человека, — 18 м2. Высота жилых помещений в домах жилищного фонда социального использования должна быть не менее 2,5 м.

Отделка помещений должна способствовать их утеплению, уменьшению звукопроводимости, устранять щели, шероховатости, существенно не изменять воздухопроницаемость стен, содействовать отражению света внутри помещений и обеспечивать возможность легкой уборки. Многие детали в отделке, например, мрачная отделка стен, дефекты в ее состоянии, могут вызвать отрицательные реакции со стороны организма в виде повышенной раздражительности или подавленного настроения. Наоборот, разумно подобранная отделка, уют и комфорт в жилищах оказывают приятное, успокаивающее действие на психику, создают хорошее настроение и благоприятно влияют на организм.

Полы в жилых помещениях должны быть теплыми, ровными, плотными, не скользкими, бесшумными при ходьбе. Этим требованиям отвечают деревянные полы, окрашенные масляной краской или покрытые линолеумом на тканевой основе, которые к тому же легче содержать в чистоте, используя влажную уборку. Для паркетных полов необходима регулярная натирка, обработка пылесосом во избежание скопления пыли и последующего загрязнения ее микробами воздушной среды. Покрытие паркетных полов лаком, применяемое в последние годы, облегчает уборку. Полы из твердых керамических плиток холодные, шумные, скользкие, их применяют лишь на лестничных клетках и в тех помещениях, где требуется особая чистота (операционные, лаборатории, туалеты, ванные и др.).

Стены общественных зданий чаще всего красят клеевыми красками (поверх штукатурки), хотя масляные краски предпочтительны в том отношении, что они позволяют производить влажную уборку стен, на их поверхности скорее погибают микробы. Однако стена, покрытая масляной краской, становится непроницаемой для воздуха, в то время как клеевая окраска уменьшает естественную вентиляцию лишь наполовину.

При окраске стен следует создавать матовые поверхности, которые дают диффузное отражение и способствуют равномерности освещения. Глянцевитые, лакированные поверхности дают зеркальное отражение и создают неблагоприятную для зрительного восприятия блесткость.

Оклейка стен в жилых комнатах обычными бумажными обоями значительно затрудняет уборку, выживаемость бактерий на их поверхности увеличивается.

На степень отражения света, а следовательно, и на освещенность помещений большое влияние оказывает цвет красок. Стены, окрашенные в белый цвет, отражают до 80% падающего на них света, светло-желтый — 60%, светло-зеленый — 46%, светло-голубой — 30%, темно-желтый — 20%, коричневый — 15%, темно-зеленый — 10%, темно-голубой — 6%. Загрязненные стены отражают свет в 2 раза меньше, чем недавно выкрашенные.

Различные цвета неодинаково влияют на ЦНС. Красный действует возбуждающе, синий и фиолетовый, наоборот, оказывают угнетающее действие. Красно-оранжевые и желтые цвета оказывают приятное бодрящее действие и создают ощущения тепла и уюта. Зеленые тона действуют успокаивающе; зеленый и желтый цвета наименее утомляют зрение. В общем цвета, приближающиеся к видимым лучам солнечного спектра и окраске зеленой растительности, оказывают наиболее выгодное действие на указанные функции организма, что следует использовать не только в жилищах, но и на производстве. Известно, что определенный цвет стен и предметов оборудования может благоприятно влиять на работоспособность рабочих.

Потолки, как правило, окрашивают в белый цвет, который обеспечивает интенсивное отражение естественного и искусственного света. Закопченный потолок уменьшает освещенность комнаты примерно на одну треть.

Окружающий человека мир наполнен различными звуками. Они необходимы ему как положительный фактор во многих случаях жизни, помогая ориентироваться в пространстве, общаться друг с другом, испытывать наслаждение, слушая приятную музыку, пение птиц и людей, шелест листьев на деревьях, голоса животных и другие природные звуки. Звуки помогают и в профессиональной деятельности людей: врачу — диагностировать заболевание с помощью метода аускультации, операторам и слесарям-ремонтникам — улавливать непривычные звуки, указывающие на неправильную работу оборудования, и т.д.

Мир без звуков, мир безмолвия тягостен для психики человека.

Звуки, неприятные и раздражающие человека, относятся к шумам.

Шум — совокупность звуков различной силы и высоты, возникающих в результате колебательных движений какого-либо тела и распространяющихся в пространстве в виде волн.

Различают шумы стабильные и прерывистые (импульсные).

Интенсивность звука определяется относительной величиной — его уровнем в условных логарифмических единицах — децибелах (дБ), которые показывают, насколько данный звук в логарифмических значениях больше порога слышимости.

Диапазон звуков, воспринимаемых ухом человека, укладывается на шкале от 0 до 139 дБ; нижняя граница соответствует порогу слышимости, а верхняя — порогу болевых ощущений. Ориентировочное представление о том, каким слуховым ощущениям соответствуют разные уровни этой шкалы, могут дать следующие уровни шума (дБ) при движении: легкового автомобиля — 66–86, троллейбуса — 78–90, грузовой машины — 74–106, трамвая — 79–93, автобуса — 78–96.

Шум в современных крупных городах нередко достигает опасных для здоровья населения уровней, особенно для людей, проживающих или работающих в домах, расположенных на улицах с оживленным движением автотранспорта. Шумовой фон на таких улицах порой составляет 70–90 дБ.

Источником уличного шума, помимо транспорта, особенно грузового и рельсового, служат промышленные предприятия, нерациональное замощение улиц (брусчатка), иногда авиационный шум, нарушение звуковой дисциплины со стороны водителей машин (сигналы, неисправность машин) и населения (использование музыкальной аппаратуры при открытых окнах), встроенные в здания магазины, рестораны, мастерские, лифты и др.

Постоянное воздействие высокого уровня шума вызывает утомление, понижение работоспособности и внимания, повышает АД и нервную возбудимость, уменьшает моторную и секреторную деятельность желудка.

Установлено, что постоянный уличный и жилищно-бытовой шум способствует возникновению многих заболеваний: гипертоническая болезнь, болезни ЦНС, язва желудка и двенадцатиперстной кишки.

Следует особо подчеркнуть значение тишины во время сна. Ночной шум исключает возможность полного отдыха, особенно органов чувств и ЦНС. По И.П. Павлову, сон — это иррадиированное торможение в коре головного мозга. Следовательно, все, что мешает этому торможению, будет препятствовать сну. Шум создает очаги возбуждения в коре головного мозга, поэтому сон в шумной обстановке неполноценный и не обеспечивает необходимого восстановления функций ЦНС.

В жилые помещения уличный шум проникает через окна и щели между рамами, через стены при недостаточной их толщине и звукоизоляции. Внутриквартирный шум возникает в результате недостаточно массивных стен между квартирами, отдельными комнатами и облегченных дверей, различных бытовых процессов, чрезмерно громкого использования аппаратуры и др. Его можно несколько ослабить с помощью портьер, ковров, мягкой мебели.

Для борьбы с городским шумом существуют мероприятия: архитектурно-планировочные, технические, технологические и гигиенические.

Большое значение имеют вывод промышленных предприятий за черту жилой зоны, достаточная ширина и рациональное озеленение улиц, использование специальных шумопоглощающих покрытий городских автомагистралей и фасадов зданий, установка специальных экранов вдоль шумных автомагистралей и т.д. Для защиты от шума воздушного транспорта аэродромы удаляют от городов.

Уровень шума в жилых комнатах квартир не должен превышать:

Современный человек проводит в помещениях жилых и общественных зданий в зависимости от образа жизни и условий трудовой деятельности до 85% суточного времени. В этой связи внутренняя среда помещений даже при относительно невысоких концентрациях большого количества токсичных веществ небезразлична для человека и может влиять на его самочувствие, работоспособность и здоровье. Кроме этого, в зданиях токсичные вещества действуют не изолированно, а в сочетании с такими факторами, как температура и влажность воздуха, ионный режим, радиоактивный фон и др.

Химическое загрязнение воздуха.

Источники загрязнения воздуха закрытых помещений.

Атмосферный воздух. Качество воздушной среды закрытых помещений по химическому составу в значительной степени зависит от качества окружающего атмосферного воздуха, так как здания имеют постоянный обмен и не защищают жителей от загрязненного атмосферного воздуха. Миграция пыли и токсичных веществ, содержащихся в атмосфере, обусловлена их естественной и искусственной вентиляцией, и поэтому вещества, присутствующие в наружном воздухе, обнаруживаются и в помещениях, причем даже в тех, в которые подается кондиционированный воздух.

Атмосферный воздух также является основным источником загрязнения воздуха закрытых помещений спорами грибов.

Отделочные полимерные материалы, препараты бытовой химии — самые мощные внутренние источники загрязнения воздушной среды закрытых помещений.

Номенклатура современных полимерных материалов насчитывает около 100 наименований. Их используют для покрытия полов, отделки стен, теплоизоляции наружных стен и кровли, гидроизоляции, герметизации и облицовки панелей, изготовления оконных блоков и дверей и т.д. Масштабы и целесообразность применения полимеров в строительстве жилых и общественных зданий определяются наличием у них ряда положительных свойств, облегчающих их использование, улучшающих качество строительства и удешевляющих его. Однако установлено, что все полимерные материалы выделяют разнообразные токсичные для организма человека вещества: бензол, толуол, этилбензол, циклогексан, ксилол, бутиловый спирт; фенол, формальдегид, аммиак, стирол и др.

Интенсивность выделения летучих веществ зависит от температуры, влажности, кратности воздухообмена, времени эксплуатации. Даже в небольших концентрациях эти химические вещества могут стать причиной сенсибилизации организма. Установлено, что в помещениях, насыщенных полимерными материалами, наблюдается большая подверженность населения аллергическим и простудным заболеваниям, гипертонии, неврастении, вегетососудистой дистонии, а также возможно их канцерогенное воздействие. Наиболее чувствительны организмы детей и больных людей.

Продукты жизнедеятельности организма человека. Установлено, что в процессе своей жизнедеятельности человек выделяет около 400 химических соединений, названных антропотоксинами, причем пятая часть из них относится к числу веществ 2-го класса опасности: диметиламин, сероводород, диоксид азота, окись этилена, бензол и др. Концентрации диметиламина и сероводорода превышали ПДК для атмосферного воздуха; превышали ПДК или находились на их уровне концентрации диоксида и оксида углерода, аммиака.

Вещества 3-го класса (умеренно опасные) —ацетальдегид, ксилол, толуол, этилбензол. Остальные вещества составляли десятые и меньшие доли ПДК, но взятые вместе они свидетельствовали о неблагополучии воздушной среды, поскольку даже 2–4-часовое пребывание в этих условиях отрицательно сказывалось на состоянии умственной работоспособности испытуемых. Воздушная среда невентилируемых помещений ухудшается пропорционально числу людей и времени их пребывания в помещении.

Бытовые процессы. Газификация квартир повышает уровень их благоустройства, но результаты многочисленных исследований показали, что открытое сжигание газа загрязняет воздух таких жилищ разнообразными химическими веществами и ухудшает микроклимат помещений. Было установлено, что при часовом горении газа в воздухе помещений концентрации веществ составляли (мг/м3): оксид углерода — 15; формальдегид — 0,037; оксид азота — 0,62; диоксид углерода — 0,44; бензол — 0,07, причем высокие концентрации этих веществ обнаруживались не только на кухне, но и в жилых помещениях. Температура воздуха в помещении во время горения газа повышалась на 3–6 °С, влажность — на 10–15%. После выключения газа концентрации химических веществ снижались, но к исходным величинам иногда не возвращались и через 1,5–2,5 ч.

Табакокурение — источник бытового загрязнения воздуха. При курении воздух загрязняется, по данным хромато-масс-спектрометрического анализа, 186 химическими соединениями, в числе которых оксиды углерода и азота, серы, стирол, ксилол, лимонен, бензол, этилбензол, никотин, формальдегид, сероводород, фенол, акролеин, ацетилен, бенз(а)пирен, причем в достаточно высоких концентрациях. У пассивных курильщиков (некурящих людей, находящихся рядом с курящими), компоненты табачного дыма вызывали раздражение слизистых оболочек глаз, увеличение содержания в крови карбоксигемоглобина, учащение пульса, повышение уровней АД. С табакокурением напрямую связывают развитие рака бронхолегочной системы. Подсчитано, что 40 выкуренных сигарет в день поставляют в легкие около 150 мг бенз(а)пирена дополнительно к бенз(а)пирену атмосферного воздуха.

Микробное загрязнение. В воздухе обнаруживаются различные микроорганизмы, из которых наибольший гигиенический интерес представляют бактерии и вирусы. Атмосферный воздух не является благоприятной средой для жизнедеятельности микроорганизмов, и поэтому, попав в нее, они сравнительно быстро погибают вследствие высыхания, отсутствия питательного материала и бактерицидного действия УФ-излучения Солнца. Микроорганизмы, находящиеся в атмосферном воздухе, являются сапрофитами, которые более устойчивы в окружающей среде, чем патогенная микрофлора.

В воздухе же закрытых, плохо проветриваемых и перенаселенных людьми помещений содержится значительное количество микробов, среди которых могут быть и патогенные – возбудители заболеваний: вирусных — грипп, корь, ветряная оспа, новая опасная инфекция, вызывающая поражение легких, — COVID-19 и др.; бактериальных — коклюш, дифтерия, скарлатина, туберкулез, легионеллез и др.

П.Н. Лащенков установил, что существуют два пути передачи инфекции через воздух: воздушно-капельный и воздушно-пылевой.

При воздушно-капельном пути заражение происходит в результате вдыхания мельчайших капелек слюны, мокроты, слизи, выделяемых больным или носителем микробов во время кашля, чиханья и даже разговора. Известно, что мельчайшие капельки могут разноситься на расстояние от 1 до 1,5 м, перемещаясь дальше с воздушными течениями на несколько метров, сохраняясь во взвешенном состоянии до 1 ч. При этом пути передачи в воздух, а затем и в организм восприимчивого человека поступают вирулентные возбудители. К тому же они лучше защищены от высыхания, легко и быстро поступая в организм людей через дыхательные пути. Все это делает воздушно-капельный путь передачи инфекций более опасным в эпидемиологическом отношении, чем пылевой. Действительно, все эпидемические инфекции распространяются этим путем, хотя их возбудители довольно быстро погибают в окружающей среде, будучи нестойкими.

При воздушно-пылевом пути заражение происходит через взвешенную в воздухе пыль, содержащую стойкие в окружающей среде патогенные микроорганизмы, вирулентность которых ослаблена за счет высыхания инфицированных капелек выделений больного. Пылевые частицы с осевшими на них микробами могут держаться в виде бактериального аэрозоля от нескольких минут до 2–4 ч. Между содержанием в воздухе помещений пыли и количеством микробов существует прямая зависимость: чем больше пыли, тем обильнее микрофлора. В этой связи борьба с пылью в закрытых помещениях одновременно является и борьбой с бактериальным загрязнением воздуха. Типичной пылевой инфекцией является туберкулез легких.

Профилактика передачи инфекций воздушным путем.

Болезнь легионеров (легионеллез) — тяжелая пневмония, поразившая 240 человек из 4000 делегатов съезда организации «Американский легион», проходившего в г. Филадельфии, была впервые зарегистрирована в 1976 году. Из легочной ткани 34 погибших был выделен возбудитель Legionella pneumophila. Обычно эти микробы являются обитателями пресноводных водоемов, являясь симбионтами сине-зеленых водорослей.

Бактерии рода Legionella вызывают острые заболевания дыхательной системы: тяжело протекающую пневмонию (болезнь легионеров) и более легкую респираторную лихорадку (лихорадка Понтиак).

Известно около 40 видов легионелл. Наиболее частой причиной легионеллеза во всем мире, включая Россию, является Legionella pneumophila. Для этих микробов характерна высокая температурная приспособляемость: от + 4 до +63 °С. Оказалось, что легионеллы лучше выживают в искусственных водных системах-сооружениях, нежели в естественной среде обитания (реки, озера, бассейны, водохранилища). К таким водным сооружениям относятся системы кондиционирования и охлаждения воздуха; горячего водоснабжения (душевые, бытовые увлажнители); бассейны с циркулирующей под давлением водой (джакузи); медицинское оборудование для респираторной терапии.

Именно поэтому накопление больших концентраций возбудителей в названных водных системах может привести к реальной возможности попадания их в организм человека. При работе этих систем образуется аэрозоль, состоящий из мельчайших водных частиц. Инфекция может передаваться через воду, воздух, пыль. Заразиться легионеллезом могут те, кто часто проживает в гостиницах или работает в административных зданиях, оборудованных такими системами. Заболевание чаще выявляется летом. Контагиозность при данном заболевании отсутствует.

Профилактика легионеллеза.

COVID-19. В декабре 2019 г. в китайском г. Ухань появились первые случаи нового инфекционного заболевания, передающегося воздушным путем, вызываемого коронавирусом, источники происхождения и заражения которого до сих пор неизвестны.

Уже в январе 2020 г. коронавирусная инфекция начала приобретать эпидемический, а затем и пандемический характер распространения. Эпидемиологическая опасность коронавируса состояла в его высокой контагиозности, способности быстро мутировать, создавая новые более контагиозные и устойчивые в окружающей среде штаммы, так как он мог до нескольких дней сохранять вирулентность и жизнеспособность на различных поверхностях. Заболевание очень легко передавалось от больного человека здоровому, причем были и бессимптомные носители вируса, и люди, болевшие легко. Именно они и становились основными распространителями инфекции.

Способов лечения этого нового и опасного высокой контагиозностью и летальностью от поражения вирусом легочной ткани и пандемического распространения не было, и противостоять его стремительному распространению среди населения стран и по всему миру сначала смог только беспрецедентный по объему и масштабу комплекс санитарно-гигиенических мероприятий, включающий:

Все перечисленные профилактические мероприятия в нашей стране сразу же неукоснительно выполнялись, кроме вакцинации, вследствие отсутствия во всем мире вакцины против этой новой инфекции.

За беспрецедентно короткий срок (практически в течение года, вместо требующихся для выпуска новой вакцины 6–7 лет) в нашей стране учеными НИИ им. Н.Ф. Гамалеи под руководством академика Российской академии наук А.Л. Гинцбурга была создана и зарегистрирована первая в мире отечественная двухкомпонентная вакцина «Гам-Ковид-Вак» (она же за рубежом «Sputnik V») на платформе нашей же вакцины против лихорадки Эбола, на создание которой ушло 8 лет. В процессе разработки находились и другие вакцины против коронавируса: «Спутник Лайт» — вторая, однокомпонентная вакцина НИИ им. Н.Ф. Гамалеи, вакцина «ЭпиВакКорона» НИИ «Вектор» в г. Новосибирске и вакцина «КовиВак» НИИ им. М.П. Чумакова.

Вакцина «Sputnik V», как показали испытания, безопасна, так как не дает серьезных побочных явлений и осложнений, а ее эффективность составляет более 90%. Первыми были привиты добровольцы и медицинские работники, а затем началась массовая вакцинация населения.

Эпидемическая ситуация второй волны в нашей стране начала стабилизироваться в декабре 2020–январе 2021 г., когда число инфицированных по всей стране стало менее 20 000 в сутки.

Во всем мире к апрелю 2021 г. была уже третья волна пандемии, и число заболевших коронавирусной инфекцией превысило 130 млн человек, а к октябрю — 240 млн. Затем была и четвертая волна, более тяжелая, чем предыдущие, вызываемая новым, еще более контагиозным штаммом. В ноябре 2021 г. во всем мире количество заболевших превысило четверть миллиарда, и в большинстве стран не было тенденции к их снижению.

Домашние аллергены. В настоящее время более 25% населения сенсибилизировано к домашним аллергенам — химическим веществам и пылевым частицам различного происхождения: животного (шерсть, волосы, шелк, перхоть, остатки выделений, чешуйки эпидермиса, фрагменты домашних насекомых и др.); растительного (пыльца, остатки листьев и цветов, частички бумаги, хлопка, льна и т.д.); биологического (бактерии и их споры, споры и мицелий простейших грибов, микроскопические клещи).

Из перечисленных аллергенов первое место как фактор риска развития аллергических реакций населения занимают микроклещи домовой пыли — дерматофагоиды.

В домашней пыли могут обнаруживаться более 150 видов клещей, причем в 1 г пыли их число может достигать нескольких тысяч, но 70–80% всех клещей представлены видом Dermatophagoides pteronyssinus. Аллергия к клещам домашней пыли проявляется в виде бронхиальной астмы, аллергического ринита, кератоконъюнктивита, дерматита, васкулита, обструктивного евстахиита и других заболеваний. Отмечаются и случаи сенсибилизации к домашним аллергенам здоровых людей, выявляемой с помощью кожных скарификационных проб. О повышенной чувствительности астматиков к домашней пыли было известно уже в 20-х годах прошлого столетия, но клещи-дерматофагоиды как основной аллерген домашней пыли были идентифицированы только в 1964 г.

Радикальной мерой профилактики аллергии от клещей домашней пыли является применение препарата «Дихлофос-супер-део», обладающего акарицидным и аллерген-разрушающим действием при низкой токсичности для человека.

Домашняя пыль представляет собой также депо для различного вида микроскопических грибов, чаще всего сапрофитных, и их спор, которые вышли на второе место в качестве аллергенного фактора. К числу наиболее важных грибов-аллергенов относятся Cladosporium, Alternaria, Aspergillus, Penicillium.

Аллергенами могут быть споры грибов, их секреты в окружающую среду, вызывающие такие типичные аллергические заболевания, как бронхиальная астма, бронхиты, пневмонии, кожные аллергические дерматозы и др.

Содержание спор грибов в воздухе помещений зависит от их температурно-влажностного режима: оптимальная температура воздуха составляет +20–25 °С, а относительная влажность — около 85%. Снижение температуры до +10 °С приводит к уменьшению количества спор. В атмосферном воздухе споры грибов обнаруживаются на протяжении всего года, но наибольшее их число наблюдается с апреля по сентябрь.

Эксперты ВОЗ в последние годы пришли к выводу о том, что качество воздуха внутри помещений жилых и общественных зданий более значимо для здоровья человека, чем качество наружного атмосферного воздуха, так как все чаще появляются сообщения о синдроме «больного» здания. Такое название эти здания получили в связи с тем, что проживающие или работающие в них люди часто жалуются на головную боль, головокружение, тошноту, раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, сонливость, повышенную утомляемость и сниженную работоспособность. При этом различают здания «больные» временно и постоянно.

Временно больными, как правило, бывают недавно реконструированные или здания-новостройки, в которых указанные симптомы у населения постепенно ослабевают и примерно через полгода исчезают совсем, что может быть объяснено закономерностями эмиссии токсичных летучих компонентов, находящихся в использованных строительных и отделочных материалах.

В постоянно же «больных» зданиях вышеназванные симптомы отмечаются людьми в течение многих лет, даже несмотря на проводимые оздоровительные мероприятия, чему до сих пор не найдено удовлетворительного научного объяснения.

Достаточное освещение жилых помещений необходимо для нормальных условий зрительной работы и в общегигиеническом отношении. Недостаточное или нерациональное освещение ведет к утомлению глаз, ЦНС, понижает умственную и физическую работоспособность, приводит к развитию ряда заболеваний, в частности, близорукости у детей, создает возможность возникновения травм. Световая энергия оказывает влияние на многие физиологические процессы в организме.

Во всех помещениях, предназначенных для длительного пребывания людей, необходимо освещение прямыми и рассеянными солнечными лучами. Следует иметь удовлетворительное искусственное освещение, приближающееся по спектру к дневному свету.

Освещение должно быть достаточным, равномерным, не создающим резких теней и блесткости.

Естественное освещение — освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях (стенах).

Боковое освещение — естественное освещение помещений через световые проемы в наружных стенах, которое может быть одно- и двухсторонним.

Одностороннее освещение — освещение помещения за счет светопроемов, расположенных в одной стене; двустороннее — освещение помещения за счет светопроемов, расположенных в плоскости двух стен.

Уровень естественного освещения в помещениях зависит от светового климата, ориентации зданий по отношению к сторонам горизонта, ширины улиц, а также от устройства окон и других местных причин, например, близко расположенных объектов (зданий, деревьев и др.).

Верхний край окна должен ближе подходить к потолку (15–30 см), так как это способствует более глубокому проникновению света в помещение. Ширина простенков между окнами должна быть не более полуторной ширины окна; площадь оконных переплетов — не более 25% общей поверхности окна. В настоящее время получает распространение так называемое ленточное остекление, занимающее большую часть стены, которое допускается при строгом учете светового и теплового климата, чтобы не было перегревания или охлаждения помещения в теплое и холодное время года.

Стекла должны быть гладкими, прозрачными и содержаться в чистоте. Волнистые и загрязненные окна задерживают до 50% света, а промерзшие — до 80%. Тюль поглощает до 40% света, плотные белые ткани — до 50–60%, тяжелые портьеры — до 80%.

Обычные стекла почти не пропускают УФ-лучи, специальные же, так называемые обогащенные (увиолевые), стекла пропускают УФ-лучи с длиной волны до 300 мкм, что повышает биологический эффект света, проникающего в помещения.

Достаточность естественного освещения в жилых зданиях оценивают по величине коэффициента естественной освещенности (КЕО), а также режиму и длительности инсоляции помещений в зависимости от географической зоны и периода года, функционального назначения помещений.

КЕО — отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах.

КЕО при боковом освещении в середине помещения должен быть не менее: в жилых помещениях и кухнях — 0,5%; читальных залах и машинописных бюро, аудиториях в техникумах и высших учебных заведениях — 1,2%; кабинетах врачей — 1,5%.

Искусственное освещение. В темное время суток или при недостатке естественного освещения применяют преимущественно электрическое освещение лампами накаливания или газоразрядными (люминесцентными) лампами, способное обеспечить достаточную и равномерную освещенность помещений, не выделяя тепла и побочных продуктов горения, как было при прежних источниках света.

Различают искусственное освещение общее, местное и комбинированное.

Общее — освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения.

Местное — освещение, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.

Комбинированное — освещение, при котором к общему освещению добавляется местное.

Существует также совмещенное освещение — освещение, при котором одновременно применяют естественное и искусственное освещение в течение полного рабочего дня.

Освещенность — плотность светового потока на освещаемой поверхности. Единица освещенности — люкс (лк).

Для общего искусственного освещения жилых помещений до последнего времени чаще всего использовали лампы накаливания, в которых световая энергия образуется за счет накала вольфрамовой нити при прохождении через нее электрического тока. Лампы накаливания — это источники света теплового излучения, в их спектре преобладают желто-красные лучи, искажающие цветовое восприятие, которое необходимо в ряде профессий, в том числе медицинских. К примеру, врачу невозможно заметить у пациента желтушность склер, слизистых оболочек и кожных покровов. У этих ламп низкая световая отдача. К перечисленным недостаткам следует добавить выход из строя (перегорание) раньше положенного срока (1000 ч горения) вследствие скачков напряжения в электросети и высокое потребление энергии.

Большая популярность применения этих ламп до настоящего времени, особенно в быту, объясняется рядом их существенных достоинств: низкая стоимость, приятный, привычный желтый (теплый) свет, относительная безопасность, в них отсутствуют токсичные вещества, они мгновенно зажигаются при включении, их можно использовать с выключателями-регуляторами яркости, им не нужны специальные системы утилизации.

Разновидностью ламп накаливания являются галогеновые лампы.

Это тоже лампы со спиралью и стеклянной колбой, но в отличие от обычных внутри них не вакуум, а специальное наполнение — галоген. При таком же расходе энергии у них световой поток вдвое выше. Стоят они довольно дорого. Недолгое время их считали альтернативой обычным лампам накаливания, но теперь их используют только для декоративной архитектурной подсветки и иногда как точечные потолочные светильники в комнатах с подвесными потолками.

Для освещения жилых помещений вместо ламп накаливания можно использовать компактные люминесцентные лампы, или энергосберегающие, так как в сравнении с лампами накаливания они потребляют энергии в 4 раза меньше, их просто менять, и они рассчитаны на 5000 ч непрерывного горения.

Однако они имеют недостатки: хрупкость конструкции; зажигание спустя 0,5–1 с после включения; не могут работать с регуляторами освещения; наличие паров ртути, что требует специальных систем утилизации; более высокая стоимость по сравнению с лампами накаливания.

Типы светильников с компактными люминесцентными лампами и люминесцентными лампами приведены на рис. 4-2.

В последние годы появились светодиодные источники света, но применять их для освещения жилых помещений следует осторожно из-за преобладания в спектре их излучения синих тонов, которые, по данным ученых, вредно влияют на сетчатку глаза и замедляют выработку мелатонина — гормона сна.

Нормы искусственного освещения. Минимальная общая освещенность нормируется на условно принятой горизонтально плоскости, обычно 0,8 м от пола. Для жилых комнат, гостиных, спальных помещений, кухонь и кухонь-столовых она должна составлять не менее 150 лк; для детских — 200 лк, для кабинетов и библиотек — 300 лк.

Регулярная вентиляция жилых и общественных зданий обеспечивает своевременное удаление избытка тепла, влаги и вредных газообразных примесей, скапливающихся в воздухе в результате жизнедеятельности людей и осуществления различных бытовых процессов.

Известно, что воздух плохо вентилируемых жилых и других закрытых помещений имеет неблагоприятный химический и бактериальный состав. Наблюдается и изменение физических свойств. Воздух с измененными свойствами способен вызывать или ухудшать течение бронхолегочных заболеваний, заболеваний ССС и др. Установлено также, что продолжительное вдыхание такого воздуха в сочетании с неблагоприятными температурно-влажностным и аэроионным режимами существенно влияет на нервную систему и общее самочувствие человека: появляются головная боль, потеря аппетита, понижение работоспособности и др. Все это говорит о большом гигиеническом значении вентиляции жилых помещений, так как чистый воздух составляет, как указывал еще Ф.Ф. Эрисман, одну из первых эстетических потребностей человеческого организма.

Величина необходимого обмена комнатного воздуха с наружным зависит от числа людей, находящихся в помещении, его кубатуры и характера выполняемой работы.

Качество воздуха помещений обусловливается обеспечением для каждого человека необходимого объема воздуха — так называемого воздушного куба — и его регулярной сменой наружным воздухом. Количество необходимого для этого вентиляционного воздуха на одного человека в час называется объемом вентиляции.

В жилых помещениях норма воздушного куба составляет 25–27 м3, объем вентиляции — 40 м3, поэтому для полного удаления испорченного воздуха и замены его чистым атмосферным воздухом необходимо обеспечить примерно 1,5–2-кратный обмен комнатного воздуха с наружным в течение 1 ч.

Таким образом, основным критерием интенсивности вентиляции является кратность воздухообмена, которую вычисляют путем деления объема воздуха, поступающего или удаляемого в течение часа в помещение, на его кубатуру.

В помещениях, где выполняют тяжелую физическую работу, например в спортивных залах, указанные размер воздушного куба и объем вентиляции будут недостаточными и кратность воздухообмена повышается.

При нормировании объема вентиляции иногда указывают количество приточного или удаляемого воздуха из расчета на одного человека в час.

Естественная вентиляция — инфильтрация наружного воздуха через различные щели и неплотности в окнах, дверях и отчасти через поры строительных материалов в помещениях, а также проветривание их с помощью открытых окон, форточек и других отверстий, устраиваемых для усиления естественного воздухообмена.

В том и другом случаях обмен воздуха происходит вследствие разницы температуры наружного и комнатного воздуха и давления ветра. Наиболее интенсивен этот обмен при свободной системе застройки, когда здания удалены друг от друга и в воздухообмене участвуют все четыре их стороны, а комнаты расположены по двум противоположным фасадам, что создает возможность сквозного проветривания.

Воздухообмен за счет инфильтрации обеспечивает лишь 0,5–0,75-кратный обмен воздуха в течение 1 ч. В связи с тем, что этого недостаточно, используют форточки и фрамуги, откидывающиеся под углом 45° внутрь помещения. В этом случае холодный воздух поступает в помещение сначала вверх, под потолок, а затем, частично обогретый, спускается вниз, не образуя резких токов и не вызывая сильного охлаждения людей.

Площадь форточек должна быть не менее 1/50 площади пола.

В холодное время года более эффективно проветривать помещения с помощью полностью и часто открываемых на 5–10 мин форточек, чем приоткрывая их на долгий срок. Бояться кратковременного понижения температуры в помещении не следует, так как стены и обстановка охлаждаются за это время незначительно и, по окончании проветривания, температура воздуха быстро восстанавливается, главное — в этом случае произойдет более полная смена воздуха.

В зданиях высотой до 9 этажей для усиления естественной вентиляции во внутренних стенах устраивают вытяжные каналы, в верхней части которых находятся приемные отверстия. Каналы выводят на чердак в вытяжную шахту, из нее воздух поступает наружу. Эта система вентиляции работает на естественной тяге благодаря образующемуся в каналах перепаду давления вследствие температурной разницы, что вызывает движение более теплого комнатного воздуха вверх. В холодное время года вытяжная система на естественной тяге может обеспечить 1,5–2-кратный обмен воздуха в 1 ч, в теплое время эффективность ее незначительная из-за небольшой разницы температуры комнатного и наружного воздуха.

Искусственная (механическая) вентиляция. В общественных зданиях, рассчитанных на пребывание большого количества людей (больницы, школы, зрелищные организации, производственные помещения и т.д.) одной естественной вентиляции недостаточно, чтобы обеспечить надлежащее санитарное состояние воздуха. Кроме того, в больницах и детских учреждениях в холодное время года ею не всегда можно широко пользоваться ввиду опасности образования холодных потоков воздуха. В связи с этим устраивают искусственную механическую вентиляцию, которая не зависит от наружной температуры и давления ветра и обеспечивает при известных условиях подогрев, охлаждение и очистку наружного воздуха.

Виды искусственной вентиляции: местная — для одного помещения (приточная и вытяжная) и центральная — для всего здания или основных его помещений (приточная, вытяжная), приточно-вытяжная, совмещающая подачу чистого воздуха с удалением испорченного (рис. 4-3).

Работа приточно-вытяжной центральной вентиляции: наружный чистый воздух, например, из сквера, забирается с помощью вентиляторов, иногда на значительном расстоянии от здания, и направляется по каналу в приточную камеру, где очищается от пыли, проходя через тканевые или другие фильтры. В холодное время года воздух подогревают до +12–14 °С, в некоторых случаях увлажняют и подают в помещения по каналам во внутренних стенах. Приточные каналы оканчиваются отверстиями в верхней части стен, чтобы исключить непосредственное действие на людей более холодных токов воздуха, и прикрываются решетками.

Для удаления испорченного воздуха прокладывают другую, вытяжную сеть каналов, отверстия которых располагают в нижней части противоположной внутренней стены; каналы выводят на чердак в общий коллектор, из которого воздух удаляют наружу с помощью вентилятора.

Местная вентиляция — это электрические вентиляторы приточного или вытяжного действия, которые устанавливают в окнах или проемах стен. В помещениях с повышенным загрязнением воздуха (кухни, туалеты) устанавливают только вытяжные вентиляторы.

Недостатки местной вентиляции: приточная система в зимнее время образует холодные токи воздуха в помещении; работа вентиляторов нередко сопровождается значительным шумом; они портят внешний вид помещений.

В гигиеническом отношении предпочтительнее приточно-вытяжная вентиляция, обеспечивающая приток чистого подогретого и при необходимости увлажненного воздуха, что позволяет лучше поддерживать нормальный температурно-влажностный режим в помещениях.

В настоящее время широко используют более совершенную централизованную систему вентиляции — кондиционирование воздуха, которая автоматически поддерживает в помещениях в течение необходимого времени оптимальные параметры микроклимата и чистоту воздуха. Для этого используют центральные установки кондиционирования воздуха, предназначенные для обслуживания общественных зданий (больниц, школ и др.), железнодорожных вагонов, а также жилых зданий. Кондиционеры могут работать с забором наружного воздуха, а также на частичной или полной рециркуляции, т.е. забирать и подавать в помещение тот же комнатный воздух, подвергнутый соответствующей очистке. Необходимо, чтобы при работе кондиционеров были закрыты окна и другие отверстия, сообщающиеся с наружным воздухом.

В связи с тем, что не все жилые здания оборудованы такой системой, в жаркое время года для нормализации микроклимата население вынуждено использовать недорогие малогабаритные бытовые кондиционеры (сплит-системы), которые рассчитаны на изменение базовых параметров микроклимата в отдельных, небольших по объему помещениях.

Их использование, безусловно, улучшает микроклимат жилых помещений и положительно оценивается с гигиенических позиций, но в литературе последних лет появились сообщения о некоторых негативных факторах, связанных с неправильной эксплуатацией этих устройств, что приводит к значительному (до 173%) росту частоты респираторных заболеваний и неврологической патологии простудного характера у населения, проживающего в квартирах, оборудованных домашними кондиционерами.

Как правило, жители устанавливают и эксплуатируют бытовые кондиционеры самостоятельно, бесконтрольно, и они годами функционируют без технологического ухода (очистка и дезинфекция), вследствие чего на пластинах испарителя, расположенных во внутреннем блоке, образуются отложения загрязнителей, которые не только увеличивают тепловое сопротивление, снижая коэффициент полезного действия устройства, повышая уровень шума и расход энергии, но и служат источником микробного загрязнения воздуха помещений. В конденсате атмосферной влаги, образующейся на испарителе, создаются благоприятные условия для размножения условно-патогенной и патогенной микрофлоры (энтеробактеры, псевдомонады, стафилококки и др.). Капли конденсата, падая и разбиваясь о дно поддона, образуют бактериальный аэрозоль, который током воздуха вносится в воздух помещения.

Гигиенические требования к отоплению: оно должно обеспечивать оптимальную температуру воздуха, постоянную во времени и пространстве; не ухудшать качество воздуха за счет поступления продуктов неполного сгорания, особенно оксида углерода, и подгорания пыли, осевшей на отопительных приборах; быть безопасным в пожарном отношении; не вызывать ожогов; быть удобным в эксплуатации.

Нормы температуры в жилых и общественных зданиях дифференцируют в зависимости от функционального назначения помещений, периода года (холодный, теплый) в виде оптимальных и допустимых показателей.

В жилых комнатах в холодный период года оптимальная температура воздуха должна составлять +20…+22 °С, допустимая — +18…+24 °С.

При температуре наружного воздуха минус 31 °С и ниже эти показатели должны быть соответственно +21…+23 °С и +20…+24 °С.

В теплый период года оптимальная температура воздуха должна составлять +22…+25 °С, допустимая — +20…+28 °С.

Для обеспечения теплового комфорта температура воздуха в помещениях по вертикали и горизонтали должна быть относительно равномерной. Допускается разница в температуре воздуха по вертикали не более 2–2,5 °С на каждый метр высоты, по горизонтали — от наружной к противоположной внутренней стене — до 2 °С. Особенно важно уменьшение температурной разницы в вертикальном направлении, так как переохлаждение ног может вызвать общее охлаждение организма. Для детей дошкольного возраста пониженная температура у пола создает определенную опасность простудных заболеваний. Допустимая разница между температурой воздуха и внутренней поверхности наружных стен составляет 3 °С.

Системы отопления: местная (печи; камины; обогреватели электрические и газовые; рефлекторы); центральная (водяное и его разновидность — лучистое, или панельное; паровое); воздушное (сухо-воздушное).

Местная система отопления предназначена для обогрева одного-двух помещений.

Недостатки местного печного отопления: загрязнение помещения топливом и золой; трудность обслуживания; возможность отравления окисью углерода при преждевременном закрытии дымовой трубы; неравномерность температуры воздуха на протяжении суток (допускаются перепады до 5–6 °С).

По способности сохранять тепло различают печи большой, средней и малой теплоемкости.

Центральная система отопления. В настоящее время в городских условиях устраивают преимущественно центральное отопление, обслуживающее одно или несколько зданий из единого источника тепла. Оно имеет значительные преимущества перед местным отоплением: не загрязняет воздух, удобно в эксплуатации и обеспечивает более ровную температуру воздуха в помещениях. Суточные колебания температуры при центральном отоплении не должны превышать 3 °С. С введением центрального отопления значительно уменьшилось задымление атмосферы городов. Оно более выгодно и в экономическом отношении.

Водяное отопление — наиболее распространенная и отвечающая гигиеническим требованиям система, которая позволяет обогревать из центральной котельной группу зданий, осуществлять теплофикацию города за счет отработанной горячей воды с электростанций и некоторых промышленных предприятий. Водяное отопление позволяет легко регулировать степень нагревания помещения путем подачи воды, нагретой в соответствии с температурой наружного воздуха, а также используя регуляторы, имеющиеся непосредственно у отопительных приборов в помещениях. Благодаря этому можно поддерживать в различных помещениях разную температуру воздуха соответственно установленным дифференцированным нормам.

На рис. 4-4 приведена схема водяного отопления с верхней разводкой для отдельного здания. Воду нагревают в котле, установленном в подвальном этаже, до температуры +80…+90 °С в зависимости от погоды. Затем она поднимается в связи с более низкой относительной плотностью по восходящему стояку вверх (на чердак) в распределительную магистральную сеть, из которой разводится по нисходящим стоякам вниз последовательно по этажам, где проходит через нагревательные приборы, отдает им часть своего тепла и возвращается по обратным стоякам опять в котел. Чтобы возместить потери тепла, в нижних этажах устанавливают приборы с большей нагревательной поверхностью.

Нагревательные приборы (батареи) располагают у наружных стен в нишах под окнами, чтобы компенсировать наибольшее охлаждение помещений в этих местах. Ниши рекомендуется закрывать съемными решетками. Наиболее благоприятны в гигиеническом отношении приборы с гладкой поверхностью, составленные из отдельных металлических элементов (радиаторов). По сравнению с ребристыми батареями они более доступны для очистки и позволяют увеличивать поверхность нагрева путем добавления числа элементов.

Водяное отопление обеспечивает постоянную и равномерную температуру воздуха, не вызывает его загрязнения, так как нагрев поверхности батарей редко достигает +80 °С, чем исключается подгорание пыли.

Лучистое, или панельное отопление впервые было применено в нашей стране В.А. Яхимовичем в больницах (1907). В настоящее время оно широко распространено в ряде стран и рассматривается как одно из перспективных. Источником излучения тепла служат нагретые внутренние поверхности наружных стен, внутри которых прокладывают трубы водяного отопления. В этом случае оно носит название панельно-лучистого отопления. Иногда трубы закладывают в потолок или пол. Температуру нагрева стенных панелей поддерживают на уровне +40…+45 °С, что обеспечивает устранение охлаждающего влияния стен. Это очень важно, так как отдача тепла с поверхности тела происходит главным образом посредством излучения к окружающим холодным поверхностям, прежде всего стенам. Лучистое отопление обеспечивает равномерную температуру воздуха в помещении по вертикали и горизонтали, выгодно в технико-экономическом отношении.

Недостаток — трудность ремонта.

В условиях жаркого климата этот вид отопления может быть использован с целью охлаждения помещений, для чего по трубам пропускают холодную воду.

Паровое отопление конструктивно мало отличается от водяного, но в гигиеническом отношении уступает ему, так как циркулирующий в системе пар нагревает батареи до +100 °С, что влечет за собой возгонку пыли, опасность ожогов и перегревание помещений. При паровом отоплении исключается возможность его регулировки, при впуске пара возникает шум из-за прорыва пара через скопления конденсационной воды в изгибах труб.

Вследствие указанных недостатков паровое отопление в жилых зданиях не применяют, его устраивают лишь в общественных и производственных помещениях, рассчитанных на временное пребывание людей.

Воздушное отопление — нагревание профильтрованного наружного воздуха до +45… +50 °С в камерах, расположенных в подвале здания, откуда он через имеющиеся вверху отверстия поступает по каналам во внутренних стенах в помещения.

Достоинства воздушного отопления: экономичность; не требует труб и отопительных приборов; позволяет совместить отопление с вентиляцией; легко эксплуатировать; может быть рекомендовано для помещений с большой влажностью воздуха (зрительные залы, крытые бассейны для плавания).

Недостатки: небольшой радиус действия каждой камеры; высокая температура подаваемого воздуха, что делает его чрезмерно сухим; неравномерность обогревания помещений; возможность передачи воздушно-капельных инфекций.

Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, оборудованию и содержанию зданий и помещений (раздел VIII СанПиН 2.1.3684-21).

В указанном разделе приводятся требования к устройству, оборудованию и содержанию многоквартирных жилых домов, общежитий, центров временного размещения иностранных граждан, лиц без гражданства, в том числе беженцев и иммигрантов. Все перечисленные объекты должны находиться за пределами промышленной площадки. Приводятся требования к земельному участку для размещения указанных объектов, инсоляции территории и зданий, солнцезащите, уборке помещений, проведению борьбы с насекомыми и грызунами (дезинсекция и дератизация), инженерно-техническому оборудованию зданий (водоснабжение питьевое и горячее, водоотведение, отопление, вентиляция, освещение, мусоропровод), воздействию физических факторов (шум, вибрация), уровни которых должны соответствовать гигиеническим нормативам.