Концепция ПДК, теория токсичности. Способы установления ПДК. Классы опасности вредных веществ.

1. Абиотические (факторы неживой природы):

а) климатические - условия освещенности, температурный режим и т. п.;

б) эдафические (местные) - водоснабжение, тип почвы, рельеф местности;

в) орографические - воздушные (ветер) и водные течения.

2. Биотические факторы - это все формы воздействия живых организмов друг на друга:
нейтрализм, симбиоз, паразитизм, хищничество и др.

3. Антропогенные факторы - это все формы деятельности человеческого общества, приводящие к изменению среды обитания других видов или непосредственно сказывающиеся на их жизни. Воздействие этой группы экологических факторов стремительно возрастает из года в год.

Виды воздействия экологических факторов на организмы. Экологические факторы оказывают на живые организмы воздействия разного рода. Они могут являться:

ограничителями, изменяющими географическое распространение организмов из-за невозможности существования в данных условиях;

модификаторами, которые вызывают морфологические и анатомические изменения организмов;

сигналами, свидетельствующими об изменениях других факторов среды.

В соответствии с природоохранительным законодательством Российской Федерации нормирование в области охраны окружающей среды осуществляется в целях государственного регулирования воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду, гарантирующего сохранение благоприятной окружающей среды и обеспечение экологической безопасности.

Федеральный закон «Об охране окружающей среды» определяет негативное воздействие как «воздействие хозяйственной и иной деятельности, последствия которой приводят к негативным изменениям качества окружающей среды». В международной практике под воздействием на окружающую среду понимают «любое отрицательное или положительное изменение в окружающей среде, полностью или частично являющееся результатом деятельности организации, ее продукции или услуг».

Цель нормирования достигается путем установления ограничений (нормативов) как на сами источники воздействия, так и на факторы среды, отражающие и характеристики воздействия, и отклики экосистем.

История такого подхода к охране окружающей среды развивалась в полном соответствии с принципом антропоцентризма: первоначально были установлены нормативы приемлемых для человека условий среды (прежде всего, производственной). Тем самым было положено начало работам в области санитарно-гигиенического нормирования.

Однако человек — не самый чувствительный из биологических видов, и принцип «Защищен человек — защищены и экосистемы», неверен.

Экологическое нормирование предполагает учет допустимой нагрузки на экосистему.

Допустимой считается нагрузка, при которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений и, следовательно, не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведет к ухудшению качества среды.

Как экологическое, так и санитарно-гигиеническое нормирование основано на знании эффектов, оказываемых разнообразными факторами воздействия на живые организмы. Эти факторы могут иметь физическую (радиация, электромагнитные излучения и пр.), химическую и биологическую природу. Одним из важных понятий в токсикологии и в нормировании является понятие вредного вещества.

Вредные вещества – вещества, воздействие которых на биологические системы может привести к отрицательным последствиям. Все ксенобиотики (чужеродные для живых организмов, искусственно синтезированные вещества) как правило, рассматривают как вредные. Для большинства из них нормативы не установлены. Установление нормативов качества окружающей среды и продуктов питания основывается на концепции пороговости воздействия.

Порог вредного действия — это минимальная доза вещества, при воздействии которой в организме могут возникнуть изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология. Пороговая доза вещества (или пороговое действие вообще) может вызывать у организма отклик, который не компенсируется за счет механизмов поддержания внутреннего равновесия организма.

Концепция ПДК, теория токсичности. Способы установления ПДК. Классы опасности вредных веществ.

В основе санитарно-гигиенического нормирования лежит понятие предельно допустимой концентрации.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) — нормативы, устанавливающие концентрации вредного вещества в единице объема (воздуха, воды), массы (пищевых продуктов, почвы) или поверхности (кожа работающих), которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.

Санитарно-гигиеническое нормирование редко учитывает комбинированное действие (при одновременном или последовательном действии нескольких веществ) и не учитывает эффектов комплексного воздействия, (когда вредные вещества поступают в организм различными путями — с воздухом, водой, пищей, через кожные покровы), а также сочетания воздействий различной природы (физических, химических, биологических).

По мере накопления наших знаний о безопасности или опасности тех или иных веществ значения предельно допустимых концентраций для некоторых веществ изменяются. Достаточно вспомнить о том, что в 50е годы ДДТ считался одним из безопасных для человека инсектицидов и широко рекламировался для использования в быту. Для веществ, о действии которых не накоплено достаточной информации, могут устанавливаться временные нормативы – (ВДК,ОДК,ОБУВ) — полученные расчетным путем нормативы, рекомендованные для использования сроком на 2-3 года.

Разработка санитарно-гигиенических нормативов находится в ведении Департамента Госсанэпиднадзора Министерства здравоохранения. Списки установленных величин ПДК и других нормативов публикуются в специальных сборниках санитарных норм и правил (СанПиН).

Под токсичностью понимают способность веществ вызывать нарушения физиологических функций организма, что, в свою очередь, приводит к заболеваниям (интоксикациям, отравлениям) или, в тяжелых случаях, к гибели. Фактически, токсичность — мера несовместимости вещества с жизнью. Степень токсичности веществ принято характеризовать величиной токсической дозы — количеством вещества (отнесенным, как правило, к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсический эффект. Чем меньше токсическая доза, тем выше токсичность. Различают средне-смертельные (ЛД50), абсолютно смертельные (ЛД100), минимально смертельные (ЛД0/10) и др. дозы. Цифры в индексе отражают вероятность (%) появления определенного токсического эффекта, в данном случае, — смерти в группе подопытных животных.

К недостаткам системы санитарно-гигиенического нормирования, следует отнести:

- она не указывает, какое именно воздействие на живые организмы будет иметь место, если реальная концентрация в объектах окружающей среды превысит предельно допустимую величину;

- концепция ПДК не учитывает также, что для некоторых веществ существует минимальный порог, ниже которого ощущается недостаток вещества в среде обитания, что может оказывать существенное влияние на живущие в ней организмы;

-не учитываются особенности биогеохимических провинций, где в естественном состоянии ряд веществ уже присутствует в концентрациях, превышающих ПДК. Биогеохимические провинции — территории, где свойства природных сред и организмов отличаются от характерных свойств географической зоны. Такая ситуация прослеживается для рудных аномалий, нефтеносных районов, для территорий распространения торфяников и т.п. В этих случаях оценка качества природной воды, практически не испытывающей антропогенного воздействия, по критериям ПДК приводит к ошибочным выводам.

-не учитывается, что устойчивость организмов (в т.ч. человека) к воздействию веществ различается в зависимости от региона или зоны. Это может быть связано не только с климатическими особенностями, но и другими факторами среды, например, гидрохимическими свойствами используемой воды: минерализацией, буферностью и т.п. В частности, адаптированность к фоновому уровню концентраций металлов, очевидно, наследственно закреплена в поколениях.

- предельно допустимые концентрации, как правило, относятся к валовому содержанию, хотя многие вещества присутствуют в окружающей среде в различных формах. Например, в водных объектах многие тяжелые металлы, большинство которых являются токсикантами, присутствуют и в форме ионов, и в связанном состоянии с органическими веществами природных вод и т.д. Эти комплексные формы обычно менее токсичны, чем ионная.

Санитарно-гигиенические и экологические нормативы не указывают на источник воздействия и не регулируют его деятельность напрямую. Однако они используются при установлении научно-технических нормативов — требований, предъявляемых собственно к источникам воздействия. К научно-техническим нормативам относятся нормативы выбросов и сбросов вредных веществ (ПДВ и ПДС), образования отходов и лимиты их размещения, а также технологические, строительные, градостроительные нормы и правила, содержащие требования по охране окружающей природной среды. В основу научно-технического нормирования положен следующий принцип: при условии соблюдения нормативов всеми предприятиями региона содержание любой примеси в воде,воздухе и почве должно удовлетворять требованиям санитарно-гигиенического нормирования.

Научно-техническое нормирование означает введение ограничений деятельности хозяйственных объектов в отношении источников воздействия на окружающую среду. В том числе, определяются предельно допустимые потоки вредных веществ, которые могут поступать от источников воздействия в воздух, воду, почву. Таким образом, от предприятий требуется не собственно обеспечение тех или иных ПДК, а соблюдение пределов выбросов и сбросов вредных веществ, установленных для объекта в целом или конкретных источников, входящих в его состав.

8. Урбанизация как санитарно-гигиеническая проблема. Градообразующие факторы, основные черты урбанизации, как всемирно-исторического процесса. Экологические и гигиенические проблемы крупных городов.

В 2003 г. на земном шаре было 6 млрд чел, в т.ч КНР – 1,5 млрд, Индии – 1 млрд, США – 300 млн, РФ – 140 млн. Ежегодно население увеличивается на 60-70 млн.

Научно-техническая революция во второй половине ХХ века вызвала во всем мире рост промышленного производства и концентрацию населения в городах – это называется урбанизацией.

Процесс урбанизации повлек за собой изменение отношений людей между собой (движение женщин за равноправие, увеличение транспорта, ускоренное жилищное строительство, престиж городского проживания перед сельским и др.). Началось интенсивное переселение сельских жителей в города: в России в 1917 г городское население составляло 10%, в 1940 г. – 35%, 1960 г. – 50%, а сейчас – более 80%. Если в 1980 г. в мире было всего 4 города более, чем с 1 млн чел., то сейчас – более 200. Есть города по 40 млн чел. – Вашингтон-Бостон, 20 млн чел. – Мехико, Токио, Шанхай. В Москве и области проживает более 12 млн чел. По данным ВОЗ в 2007 г численность городских жителей в мире превысила число сельских.

Процессу урбанизации характерны две стороны: положительная и отрицательная, определяющие его санитарно-гигиенические особенности.

Хорошая: имеется коммунальное благоустройство; можно получить образование; развиваются культура и наука, достижения распространяются на другие города и села, стимулируя их развитие.

Минусы – это плата за цивилизацию, представленная экологическими и гигиеническими проблемами урбанизации:

загрязнение городской воздушной и водной среды и почвы;
микроклимат города хуже, чем в местности рядом;
шум;
информационные перегрузки;
здоровье горожан портится быстрее и основательнее, чем «на селе».

Градообразующие факторы – факторы, способствующие возникновению строительству, развитию городов, населенных пунктов мирного типа и немирного типа. Для Нальчика: наличие курорта, климатогеографические особенности, административные центры. Мощные факторы: наличие промышленности; наличие полезных ископаемых; крупное с/х. учитывается рельеф местности, зеленые насаждения, водные источники.

Черты урбанизации:
1. Быстрые темпы роста городского населения, особенно в менее развитых странах, где происходят стихийные, не поддающиеся контролю миграции из села в город. В мире с 1950 г. население городов увеличилось в 4.37 раза.

2. Концентрация населения и хозяйства в основном в больших городах, т. к. города имеют множество функций, особенно в непроизводственной сфере, они полнее удовлетворяют запросы людей, имеют развитую инфраструктуру и обеспечивают доступ к хранилищам информации. Половина населения мира живёт в городах. Более 30 городов мира имеют население более 5 млн. человек.

3. "Расползание" городов, расширение их территории. Это происходит тогда, когда вокруг крупных городов (столиц, промышленных и портовых центров) возникают пояса городов - спутников. Такие образования называются городскими агломерациями. Их неуправляемый рост очень беспокоит учёных, занимающихся этой проблемой.

Общие экологические проблемы городов мира.

Экологические проблемы городов, главным образом наиболее крупных из них, связаны с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия.

Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. При этом 60-70% газового загрязнения дает автомобильный транспорт. Более активная конденсация влаги приводит к увеличению осадков на 5-10%. Самоочищению атмосферы препятствует снижение на 10-20% солнечной радиации и скорости ветра.

При малой подвижности воздуха тепловые аномалии над городом охватывают слои атмосферы в 250-400 м, а контрасты температуры могут достигать 5-6° С. С ними связаны температурные инверсии, приводящие к повышенному загрязнению, туманам и смогу.

Города потребляют в 10 и более раз больше воды в расчете на 1 человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигает катастрофических размеров. Объемы сточных вод достигают 1м2 в сутки на одного человека. Поэтому практически все крупные города испытывают дефицит водных ресурсов и многие из них получают воду из удаленных источников.

Водоносные горизонты под городами сильно истощены в результате непрерывных откачек скважинами и колодцами, а кроме того загрязнены на значительную глубину.

Коренному преобразованию подвергается и почвенный покров городских территорий. На больших площадях, под магистралями и кварталами, он физически уничтожается, а в зонах рекреаций – парки, скверы, дворы – сильно уничтожается, загрязняется бытовыми отходами, вредными веществами из атмосферы, обогащается тяжелыми металлами, обнаженность почв способствует водной и ветровой эрозии.

Растительный покров городов обычно практически полностью представлен “культурными насаждениями” – парками, скверами, газонами, цветниками, аллеями. Структура антропогенных фитоценозов не соответствует зональным и региональным типам естественной растительности. Поэтому развитие зеленых насаждений городов протекает в искусственных условиях, постоянно поддерживается человеком. Многолетние растения в городах развиваются в условиях сильного угнетения.

Состояние воздушного бассейна
Для большинства крупных городов характерно чрезвычайно сильное и интенсивное загрязнение атмосферы. По большинству загрязняющих агентов, а их в городе насчитывается сотни, можно с уверенностью сказать, что они, как правило, превышают предельно допустимые концентрации. Более того, поскольку в городе наблюдается одновременное воздействие множества загрязняющих агентов, их совместное действие может оказаться еще более значительным. Широко распространено мнение о том, что с увеличением размеров города возрастает и концентрация различных загрязняющих веществ в его атмосфере, однако в действительности, если рассчитывать среднюю концентрацию загрязнений на всю территорию города, то в многофункциональных городах с населением более 100 тыс. человек она находится примерно на одном и том же уровне и с увеличением размеров города практически не возрастает. Это объясняется тем, что одновременно с увеличением объемов выбросов, возрастающих пропорционально росту численности населения, расширяется и площадь городской застройки, которая и выравнивает средние концентрации загрязнения в атмосфере.

Шумовое загрязнение городов
Наряду с загрязнением воздушного бассейна на здоровье человека отрицательно сказываются многие другие факторы окружающей среды городов.
Шумовое загрязнение в городах практически всегда имеет локальный характер и преимущественно вызывается средствами транспорта – городского, железнодорожного и авиационного. Уже сейчас на главных магистралях крупных городов уровни шумов превышают 90 дБ и имеют тенденцию к усилению ежегодно на 0,5 дБ, что является наибольшей опасностью для окружающей среды в районах оживленных транспортных магистралей. Как показывают исследования медиков, повышенные уровни шумов способствуют развитию нервно-психических заболеваний и гипертонической болезни. Борьба с шумом, в центральных районах городов затрудняется плотностью сложившейся застройки, из-за которой невозможно строительство шумозащитных экранов, расширение магистралей и высадка деревьев, снижающих на дорогах уровни шумов. Таким образом, наиболее перспективными решениями этой проблемы являются снижение собственных шумов транспортных средств (особенно трамвая) и применение в зданиях, выходящих на наиболее оживленные магистрали, новых шумопоглощающих материалов, вертикального озеленения домов и тройного остекления окон (с одновременным применением принудительной вентиляции).

Загрязнение водного бассейна
Загрязнение водного бассейна в городах следует рассматривать в двух аспектах – загрязнение воды в зоне водопотребления и загрязнение водного бассейна в черте города за счет его стоков.

Загрязнение воды в зоне водопотребления является серьезным фактором, ухудшающим экологическое состояние городов. Оно производится как за счет сброса части неочищенных стоков городов и предприятий, расположенных выше зоны водозабора данного города и загрязнения воды речным транспортом, так и за счет попадания в водоемы части удобрений и ядохимикатов, вносимых на поля. Причем, если с первыми видами загрязнения можно путем строительства очистных сооружений бороться эффективно, то предотвратить загрязнение водного бассейна, производимое сельскохозяйственными мероприятиями, очень сложно. В зонах повышенного увлажнения около 20% удобрений и ядохимикатов, вносимых в почву, попадает в водотоки. Это, в свою очередь, может приводить к эвтрофикации водоемов, которая еще больше ухудшает качество воды.

Микроклиматические характеристики городов

Хозяйственная деятельность, планировка жилых кварталов, ограниченное количество зеленых насаждений приводят к тому, что в городах, особенно крупных, складывается свой микроклимат, который в целом ухудшает его экологические характеристики.

В безветренные дни над крупными городами на высоте 100-150 м может образовываться слой температурной инверсии, который задерживает загрязненные массы воздуха над территорией города. Это наряду со значительными тепловыми выбросами и интенсивным нагревом каменных, кирпичных и железобетонных сооружений приводит к нагреву центральных районов города. В зимние безветренные дни перепад температур воздуха между центром и окраинами Петербурга может достигать 10° С.

Значительная загазованность воздушного бассейна, в свою очередь, приводит к уменьшению инсоляции и сокращению поступления к поверхности земли ультрафиолетового излучения. Это отрицательно влияет на здоровье горожан, поскольку при пониженной инсоляции замедляется выведение из организма ряда токсических веществ, в частности тяжелых металлов и их соединений, помимо этого пониженная инсоляция тормозит синтез в организме ряда важных ферментов. Между тем жители больших городов очень часто, особенно в зимнее время, испытывают дефицит инсоляции.

Особо следует сказать о неблагоприятных ветровых режимах, возникающих во многих районах новостроек со свободной застройкой. Хорошо известно, что перепады атмосферного давления, в особенности его снижение, весьма неблагоприятно сказываются на самочувствии людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Вместе с тем во многих районах новостроек из-за нерациональной планировки кварталов в отдельных их точках могут наблюдаться местные падения атмосферного давления. Так, в небольших промежутках между двумя крупными домами при определенных направлениях ветра скорость ветровых потоков может значительно возрастать. Согласно законам аэродинамики в этих точках происходит местное падение атмосферного давления (до десятков миллибар), которое с внутренней стороны квартала приобретает пульсирующий характер (частота около 5-6 Гц). Зона подобного пульсирующего давления распространяется на 15-20м в стороны от промежутка между домами. Сходное, хотя и менее четко выраженное положение наблюдается и на верхних этажах зданий с плоской кровлей. Излишне говорить, что пребывание в этих зонах людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, может отрицательно влиять на их здоровье.

Решение данной проблемы постоянно требует проведения в районах новостроек комплекса мер по нормализации ветрового режима в отдельных микрорайонах за счет более рациональной планировки кварталов, строительства ветрозащитных сооружений и высадки зеленых насаждений.

Зеленые насаждения в городах

Наличие в городах зеленых насаждений является одним из наиболее благоприятных экологических факторов. Зеленые насаждения активно очищают атмосферу, кондиционируют воздух, снижают уровень шумов, препятствуют возникновению неблагоприятных ветровых режимов, кроме того, зелень в городах благотворно действует на эмоциональное состояние человека. При этом зеленые насаждения должны быть максимально приближены к месту жительства человека, только тогда они могут оказывать максимальный положительный экологический эффект.

Однако в городах зеленые насаждения расположены крайне неравномерно. Так, в Санкт-Петербурге при общей обеспеченности зелеными насаждениями около 20 м² на одного жителя степень обеспеченности населения зелеными насаждениями колеблется в пределах от 31,5 м² на жителя в северо-западных районах до 5 м²— в центральных. Понятно, что в центральных районах городов практически невозможно отыскать более или менее значительные площади для расширения зеленых насаждений, тем более следует максимально использовать имеющиеся возможности. Здесь наиболее перспективным является развитие вертикального озеленения, возможности которого весьма широки.

Зеленое строительство в районах новостроек также сопряжено с немалыми трудностями как технического, так и экономического характера. Стоимость озеленения 1 га территории обходится в среднем в 20 тыс. руб., а устройство газона на той же территории – 6 тыс. руб. Озеленение мелких участков стоит еще дороже, достигая 10-15 тыс. руб. за 1 м². Ясно, что в последнем случае дешевле и проще асфальтировать дворовую территорию, чем озеленять ее. В техническом отношении зеленое строительство затрудняется захламленностью территории новостроек и захораниванием в почве отходов строительства. Однако максимально возможное озеленение городских территорий относится к числу наиболее важных экологических мероприятий в городах.

Проблема городских отходов.

До эры агломераций утилизация отходов была облегчена благодаря всасывающей способности окружающей среды: земли и воды. Крестьяне, отправляя свою продукцию с поля сразу к столу, обходясь без переработки, транспортировки, упаковки, рекламы и торговой сети, привносили мало отходов. Овощные очистки и тому подобное скармливалось или использовалось в виде навоза как удобрение почвы для урожая будущего года. Передвижение в города привело к совершенно иной потребительской структуре. Продукцию стали обменивать, а значит, упаковывать для большего удобства.

В настоящее время жители Нью-Йорка выбрасывают в день в общей сложности около 24000 т материалов. Эта смесь, состоящая в основном из разнообразного хлама, содержит металлы, стеклянные контейнеры, макулатуру, пластик и пищевые отходы. В этой смеси содержится большое количество опасных отходов: ртуть из батареек, фосфоро-карбонаты из флюорисцентных ламп и токсичные химикаты из бытовых растворителей, красок и предохранителей деревянных покрытий.

Город размером с Сан-Франциско располагает большим количеством алюминия, чем небольшая бокситовая шахта, меди – чем средняя медная копия, и большим количеством бумаги, чем можно было бы получить из огромного количества древесины.

С начала 70-х до конца 80-х в России бытовых отходов стало в 2 раза больше. Это миллионы тонн. Ситуация на сегодняшний день представляется следующей. С 1987 года количество мусора по стране увеличилось в два раза и составило 120 млрд. т в год, учитывая промышленность. Сегодня только Москва выбрасывает 10 млн. т. промышленных отходов примерно по 1 т на каждого жителя!

Как видно из приведенных примеров масштабы загрязнения окружающей среды городскими отходами таковы, что острота проблемы нарастает с каждым днём.

Пути решения проблемы

При разработке совместимой с окружающей средой системы переработки отходов ставятся следующие (по порядку важности) главные задачи:

o Снижение количества отходов уже в процессе производства продукции.

o Уменьшение отходов за счет их сортировки при сборе.

o Широкое вторичное использование материалов, полученных из отходов.

o Удаление остающихся после переработки отходов с минимально возможным риском для окружающей среды и здоровья человека.

Виды утилизации отходов:

o складирование;

o сжигание;

o компостирование (неприменимо для отходов, содержащих токсичные вещества);

o пиролиз.

Около 90 % отходов в США до сих пор закапывается. Но свалки в США быстро заполняются, и страх перед загрязнениями подземных вод делает их нежелательными соседями. Эта практика заставила людей во многих населенных пунктах страны прекратить потребление воды из колодцев. Желая уменьшить этот риск, власти Чикаго с августа 1984 г. объявили мораторий на разработку новых площадей под свалку до тех пор, пока не будет разработан новый вид мониторинга, следящего за перемещением метана, так как если не проконтролировать его образование, он может взорваться.

9. Строение атмосферы (тропосфера, стратосфера, ионосфера, космос). Химический состав атмосферного воздуха, физиологическое значение его составных частей.

10.Источники загрязнения атмосферного воздуха. Основные химические загрязнители атмосферного воздуха и их влияние на здоровье населения. Мероприятия по охране атмосферного воздуха.

К природным источникам загрязнения

относятся вулканы, гейзеры, лесные пожары, пыльные бури. Антропогенными

источниками загрязнения являются различные промышленные предприятия,

предприятия теплоэнергетического комплекса, коммунально-бытовое хозяйство,

транспорт, сельское хозяйство и т.д.

По времени действия источников, а соответственно и режиму поступления

загрязняющих агентов загрязнение может быть:
1)постоянным (источник непрерывного действия), периодическим (источник работает или выбрасывает загрязняющие вещества циклически)
2)разовым (например, залповые или аварийные выбросы, когда в короткий промежуток времени в окружающую среду поступает большое количество загрязняющих веществ).

По источникам поступления и механизму образования загрязняющих агентов

различают три вида загрязнения:

• первичное загрязнение - вызванное поступлением загрязняющих

веществ из источников загрязнения;

• вторичное загрязнение - развивается как следствие первичного

загрязнения в результате взаимодействия загрязняющих веществ между собой

или с естественными компонентами окружающей среды;

• повторное загрязнение - вызванное повторным выносом

загрязняющих веществ в неизменном виде в исследуемую среду, из которой

они были выведены ранее в результате относительного самоочищения.

по характеру распространения загрязняющих агентов на:

1• точечные – когда удаляемые загрязняющие агенты сосредоточены

в одном места (труба, шахта и т.д.);

• линейные - имеют значительную протяженность в одном

направлении (ленточный конвейер, шоссе и т.д.);

• площадные - когда удаляемые загрязняющие агенты поступают в

окружающую среду с определенной территории (пыльная поверхность, сток с

сельхозугодий и т.д.).

Источники загрязнения могут быть организованными, с локализованным

местом поступления и устройствами для поступления загрязняющих веществ в

окружающую среду (хозяйственно-бытовые, промышленные сточные воды,

трубы промышленных предприятий и т.д.); неорганизованными, не имеющими

локализованного места и устройств или приспособлений для поступления

загрязняющих веществ в окружающую среду (лесосплавы, смывы удобрений с

полей, испарение пестицидов с обработанных сельхозугодий);

полуорганизованные, имеющие одно из двух перечисленных условий (буровые

вышки, загрязнение атмосферы автотранспортом, неканализованные смывы с

территорий предприятий и др.).
Мероприятия ОАВ включают применение очистительных систем, рациональное размещение источников выбросов, контроль и регулирование выбросов, обустройство и озеленение территорий, мероприятия, уменьшающие или исключающие выделение опасных веществ в источнике их образования, использование топлива с меньшим содержанием вредных веществ, контроль за состоянием воздушной среды и т. д.

11.Особенности воздушной среды закрытых помещений (микроклимат, химический состав). Антропотоксины. Углекислота и ее гигиеническое значение.

Люди, находящиеся в жилых, в общественных и промышленных зданиях, а также технологические процессы, осуществляемые в промышленных цехах, требуют поддержания в помещениях необходимых метеорологических условий - определенного микроклимата. Ограждающие конструкции зданий защищают помещения от непосредственных атмосферных воздействий, однако только внешней защиты для круглогодичного поддержания необходимых внутренних условий недостаточно. Требуемые условия создаются с помощью систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, или, как их собирательно можно назвать, система кондиционирования микроклимата. В закрытых помещениях в зависимости от их назначения и характера проводимой в них работы создаются различные температурно-влажностные условия.

В человеческом организме в результате физиологических процессов непрерывно вырабатывается тепло. Это тепло должно быть отдано окружающей среде, так как организм человека стремится сохранять постоянную температуру (36,6°С).

Количество тепла, вырабатываемого в организме, различно и зависит от возраста, индивидуальных особенностей человека, степени тяжести выполняемой им работы и др. В спокойном состоянии взрослый человек вырабатывает 88-105 Вт, при тяжелой работе - 300-460 Вт, а при максимально возможных кратковременных нагрузках - до 1000 Вт. Основная часть этого тепла отдается окружающей среде и только небольшая часть (меньше 10%) теряется в результате естественного обмена веществ.

Отдача тепла происходит путем лучистого теплообмена с окружающими поверхностями, конвективной теплоотдачи воздуху и в результате испарения влаги с поверхности тела. При интенсивной физической работе основная доля отдаваемого тепла расходуется на испарение пота. Взрослый человек в спокойном состоянии при обычных условиях теряет приблизительно половину тепла излучением, четверть конвекцией, а четверть тепла расходует на испарение.

Организм человека имеет систему терморегуляции и приспосабливается к некоторым изменениям климатических условий. Однако эта способность организма ограничена, поэтому метеорологические параметры в помещении должны достаточно устойчиво поддерживаться системами кондиционирования микроклимата на заданном уровне.

Микроклимат помещения характеризуется температурой внутреннего воздуха tв, радиационной температурой помещения (усредненной температурой его ограждающих поверхностей) tr, скоростью движения (подвижностью)Uв, и относительной влажностью φв воздуха. Сочетание этих параметров, обеспечивающие хорошее самочувствие человека, называют зонами комфорта.Поскольку скорость движения и относительная влажность воздуха имеют обычно незначительные колебания, особенно важно поддержание в помещении определенных температурных условий. Зоны комфортных сочетаний tв и tr для гражданских зданий в холодный и теплый периоды года. Параметры микроклимата, определяющие эти зоны, являются расчетными внутренними условиями в помещении при проектировании ограждений здания и отопительно-вентиляционных систем.

12. Физические свойства воздуха, их роль в формировании микроклимата и физиолого-гигиеническое значение. Принципы нормирования параметров микроклимата.

Оптимальные температурные параметры колеблются от 20 до 23 °С в условиях холодного климата, от 20 до 22 °С - умеренного и от 23 до 25 °С - жаркого климата. Эти условия приведены в СНиПе 2.04.05-91 "Отопление, вентиляция и кондиционирование".

Важное значение имеет величина перепадов температуры воздуха по горизонтали и вертикали помещения. Градиент по горизонтали не должен превышать 2 °С, по вертикали - 2-3 °С. Повышение вертикального перепада более чем на 3 °С может привести к переохлаждению конечностей и рефлекторным изменениям температуры верхних дыхательных путей. Указанные нормативы температуры воздуха помещений соответствуют гигиеническим требованиям лишь в том случае, если разница между температурами внутренних поверхностей стен и воздуха помещения не превышает 2-3 °С. Более низкая температура стен и окружающих предметов, даже при нормальной температуре воздуха, повышает удельный вес радиационных теплопотерь, что обусловливает дискомфорт.

Важным микроклиматическим показателем является скорость движения воздуха. Движущийся воздух влияет на организм человека двойственно: физически и физиологически (рефлекторно). Незначительное движение воздуха не только сдувает насыщенный водяным паром и перегретый слой воздуха, но и действует на тактильные рецепторы человека, стимулирует сложные рефлекторные процессы терморегуляции. Одновременно чрезмерная его скорость, особенно в условиях переохлаждения, увеличивает теплопотери путем конвекции и испарения и способствует охлаждению организма. Рекомендации относительно минимальной, максимально допустимой и оптимальной скоростей движения воздуха в помещении в холодное время года разработаны в зависимости от температуры воздуха в помещении (0,1-0,25 м/с).
Основные принципы гигиенического нормирования параметров микроклимата в помещениях жилых и общественных зданий:

1) гигиеническое нормирование оптимальных и допустимых параметров микроклимата должно учитывать суточный и сезонный ритм колебаний физиологических функций, а также адаптацию человека к определенным климатическим особенностям;

2) гигиеническое нормирование параметров микроклимата следует проводить дифференцированно относительно разных возрастных групп населения;

3) во время гигиенического нормирования оптимальных и допустимых параметров микроклимата следует учитывать уровни энерготрат (активность) и теплозащитных свойств одежды соответствующих групп населения.

В качестве дополнительных критериев целесообразно использовать:

а) динамику изменений теплоотдачи излучением и конвекцией;

б) показатели, характеризующие состояние центральной и вегетативной нервной системы;

в) исследования лабильности терморегуляторной системы;

г) уровень энерготрат и дефицита тепла.

13.Терморегуляция организма. Виды и механизмы терморегуляции. Особенности теплопродукции и теплоотдачи у детей.

Терморегуляция — это способность животных организмов поддерживать температуру тела в определённых границах, даже если температура внешней среды сильно отличается. Этот процесс представляет собой один из аспектов гомеостаза — динамически изменяющегося состояния равновесия между внутренней средой организма животного и его внешним окружением.

Виды терморегуляции

Химическая терморегуляция

- Сократительный термогенез

- Несократительный термогенез

Физическая терморегуляция

-Излучение

-Теплопроведение (кондукция)

-Конвекция

-Испарение

14.Гигиеническое значение движения воздуха. Роза ветров.

Роза ветров — векторная диаграмма, характеризующая в метеорологии и климатологии, режим ветра в данном месте по многолетним наблюдениям и выглядит как многоугольник, у которого длины лучей, расходящихся от центра диаграммы в разных направлениях (румбах горизонта), пропорциональны повторяемости ветров этих направлений («откуда» дует ветер). Розу ветров учитывают при строительстве взлётно-посадочных полос аэродромов, автомобильных дорог, планировке населенных мест (целесообразной ориентации зданий и улиц), оценке взаимного расположения жилмассива и промзоны (с точки зрения направления переноса примесей от промзоны) и множества других хозяйственных задач (агрономия, лесное и парковое хозяйство, экология и др.).

15.Атмосферное давление. Влияние высокого и низкого атмосферного давления на организм.

Воздух обладает массой и весом. Под действием гравитационного поля у поверхности Земли воздушные массы наиболее плотные и Þ обладают наибольшим давлением. На уровне моря при t воздуха 0° на 45° северной широты атмосферное давление = 760 мм рт.ст. Споднятиемна высоту плотность воздуха и его давление уменьшается. Неблагоприятное действие на организм пониженного давления проявляется в развитии горной или высотной болезни. Высотная бо лезнь может возникать при быстром поднятии на высоту без существенных физических нагрузок (у летчиков). Горная болезнь возникает при подъеме на высоту со значительной физической нагрузкой (у альпинистов). По мере падения парциального давления кислорода уменьшается насыщаемость кислородом гемоглобина (гипоксемия), вследствие чего нарушается снабжение клеток кислородом и развивается явление тканевой гипоксии. В зоне повышенного атмосферного давления происходит насыщение крови и тканей организма газами воздуха, главным образом, азота. При быстром переходе из области повышенного атмосферного давления в зону нормального давления создается большая разница между парциальным давлением азота в альвеолярном воздухе и парциальным давлением азота, растворенного в тканях организма, вследствие чего происходит выход азота из тканей и жидкостей организма. Азот не успевает выделится через легкие и появляется в крови в виде пузырьков. Возникает болезненное состояние, именуемой кессонной болезнью. Опасным осложнением является газовая эмболия.

16.Солнечная радиация. Факторы, влияющие на интенсивность солнечной радиации на поверхности Земли. Солнечный спектр, характеристика отдельных его частей.

17. Биологическое и гигиеническое значение видимой части солнечного спектра.

18.Биологическое и гигиеническое значение инфракрасной части солнечного спектра.

19.Биологическое и гигиеническое значение ультрафиолетовой части солнечного спектра. Профилактика ультрафиолетовой недостаточности различных групп населения.

20.Специфическое действие ультрафиолетовой радиации. Искусственные источники ультрафиолетовой радиации и их применение в медицине.

ЗНАЧЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ

Солнечная радиация имеет чрезвычайно большое биологическое и гигиеническое значение. Под солнечной радиацией понимают весь испускаемый Солнцем интегральный (суммарный) поток радиации, который представляет собой электромагнитные колебания с различной длиной волны.

В гигиеническом отношении особый интерес представляет оптическая часть солнечного спектра, которая включает электромагнитные поля и излучения с длиной волны выше 100 нм. В этой части солнечного спектра различают три вида излучения ("неионизи-рующее излучение"):

- ультрафиолетовое (УФ)-сдлиной волны 290-400 нм;

- видимое-сдлиной волны 400-760 нм;

- инфракрасное (ИК)-сдлиной волны 760-2800 нм. Солнечные лучи, прежде чем достигнуть земной поверхности,

должны пройти сквозь мощный слой атмосферы. Интенсивность солнечного излучения, достигающего земной атмосферы, вероятно, была бы смертельной для большинства живых организмов на Земле, если бы отсутствовало экранирование, обеспечиваемое атмосферой. Солнечное излучение поглощается, рассеивается при прохождении через атмосферу водяными парами, молекулами газов, частицами пыли и т. д. Наиболее важным процессом является поглощение УФ-части солнечного спектра молекулярным кислородом и озоном. Озоновый слой препятствует тому, чтобы УФ-излу-чение с длиной волн 280 (290) нм достигало земной поверхности.

Около 30 % солнечной радиации не достигает земной поверхности. Так, если на границе земной атмосферы ультрафиолетовая

часть солнечного спектра составляет 5 %, видимая часть - 52 % и инфракрасная часть - 43 %, то у поверхности Земли ультрафиолетовая часть составляет 1 %, видимая - 40 % и инфракрасная часть солнечного спектра - 59 %.

В результате интенсивность солнечной радиации на поверхности Земли всегда будет меньше напряжения солнечной радиации на границе земной атмосферы.

Напряжение солнечной радиации на границе земной атмосферы называется солнечной постоянной и составляет 1,94 кал/см²/мин.

Солнечная постоянная - количество солнечной энергии, поступающей в единицу времени на единицу площади, расположенной на верхней границе земной атмосферы, под прямым углом к солнечным лучам при среднем расстоянии Земли от Солнца.

Величина солнечной постоянной может колебаться в зависимости от солнечной активности и расстояния Земли от Солнца.

Максимальное напряжение солнечной радиации в различных точках СНГ на уровне моря различно. Так, в полдень в мае месяце в Ялте - 1,33; Павловске - 1,24; Москве - 1,28; Иркутске - 1,3; Ташкенте - 1,34 кал/см²/мин.

Интенсивность солнечной радиации зависит от многих факторов: широты местности, сезона года и времени суток, качества атмосферы, особенностей подстилающей поверхности.

Именно широта местности определяет угол падения солнечных лучей на поверхность.

При перемещении Солнца из зенита к горизонту путь, который проходит солнечный луч, увеличивается в 30-35 раз, что приводит к увеличению поглощения и рассеивания радиации, к резкому уменьшению ее интенсивности в утренние и вечерние часы по сравнению с полуднем. Почти 50 % суточного УФ-излучения поступает в течение четырех полуденных часов.

Наличие облачного покрова, загрязнения воздуха, дымки или даже рассеянных облаков играет значительную роль в ослаблении солнечного излучения. При сплошном покрытии неба облаками интенсивность УФ-излучения снижается на 72 %, при половинном покрытии облаками - на 44 %. В экстремальных условиях облачный покров может снижать интенсивность УФ-излучения более чем на 90 %.

Важную экологическую функцию выполняет озон стратосферы. Озон и кислород полностью поглощают коротковолновое УФ-излу-чение (длина волны 290-100 нм), предохраняя все живое от его пагубного воздействия. Изменения в озоновом слое Земли сказы-

ваются только на процессе поглощения УФ-В-спектра (средневолнового), избыток которого способствует активному образованию свободных радикалов, перекисных соединений и кислых валентностей, увеличивая агрессивность тропосферы.

Напряжение солнечной радиации зависит также от состояния атмосферы, т. е. от ее прозрачности. Например: в Санкт-Петербурге из-за загрязнения атмосферного воздуха напряжение солнечной радиации на 13 % меньше, чем в пригороде.

Наибольшим изменениям в атмосфере подвергаются УФ-лучи. Интенсивность УФ-радиации колеблется в течение суток, давая крутой подъем к полудню и снижение к концу дня. В полдень, когда Солнце находится высоко над головой, интенсивность УФ-излу-чения при длине волны 300 нм в 10 раз выше, чем тремя часами раньше (в 9 ч утра) или тремя часами позже (в 3 ч дня). Биологически активное УФ-излучение попадает на горизонтальную поверхность в полуденные часы, причем около 50 % - в течение 4 ч околополуденного времени.

Молекулы воздуха рассеивают главным образом ультрафиолетовую и синюю части спектра (отсюда голубой цвет неба), поэтому рассеянная радиация богаче УФ-лучами. Когда Солнце находится низко над горизонтом, лучи проходят больший путь, и рассеяние света, в том числе в УФ-диапазоне, увеличивается. Поэтому в полдень Солнце кажется белым, желтым, а затем и оранжевым, так как в прямых солнечных лучах становится меньше ультрафиолета и синих лучей. Если смотреть прямо на Солнце, когда оно находится высоко над головой, за 90 с можно получить солнечное повреждение сетчатки.

Интенсивность рассеянной радиации может быть весьма велика и достигает высоких степеней на Крайнем Севере. Так, в районе Печоры весной и летом в рассеянной радиации количество биологически активного УФ в 2-3 раза больше, чем в Харькове (Украина). Эти свойства рассеянной солнечной радиации, а также меньшая запыленность, небольшое количество водяных паров дали возможность Н. Н. Калитину - виднейшему советскому актинологу - утверждать, что солнце севера по своим лечебным качествам не хуже, а часто лучше солнца юга, где преобладает прямая солнечная радиация.

На интенсивность солнечной радиации и УФ-излучения существенное влияние оказывает характер подстилающей поверхности.

Так, снежный покров обладает избирательной отражающей способностью и отражает большую часть коротковолновых УФ-лу-

чей и почти полностью тепловую радиацию. Вследствие этого на Севере (особенно весной) возможны световые ожоги глаз, УФ-лу-чевая световая офтальмия.

Солнечная радиация является мощным оздоровительным и профилактическим фактором.

Вся совокупность биохимических, физиологических реакций, протекающих при участии энергии света, носит название фотобиологических процессов. Фотобиологические процессы в зависимости от их функциональной роли могут быть условно разделены на три группы. Первая группа обеспечивает синтез биологически важных соединений (например, фотосинтез). Ко второй группе относятся фотобиологические процессы, служащие для получения информации и позволяющие ориентироваться в окружающей обстановке (зрение, фототаксис, фотопериодизм). Третья группа - процессы, сопровождающиеся вредными для организма последствиями (например, разрушение белков, витаминов, ферментов, появление вредных мутаций, онкогенный эффект). Известны стимулирующие эффекты фотобиологических процессов (синтез пигментов, витаминов, фотостимуляция клеточного состава). Активно изучается проблема фотосенсибилизирующего эффекта. Изучение особенностей взаимодействия света с биологическими структурами создало возможность для использования лазерной техники в офтальмологии, хирургии и т. д.