CC BY
10
УДК «п.5:в»7.»5
Канд. мед. наук Ю. Д. Губернский, доктор хим. наук. М. Т. Дмитриев, канд. мед. наук Н. Г. Дьячкова, канд. биол. наук Р. А. Дмитриева, канд. хим. наук Е. Г. Растянников
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПТИМАЛЬНОГО ВОЗДУХООБМЕНА В ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР,
Москва
Как известно, М. Петтенкофер еще более 100 лет назад связывал «испорченность» воздуха с увеличением содержания в нем С02 и рекомендовал в связи с этим использовать углекислоту как критерий для нормирования воздушного куба. Ф. Ф. Эрисман основное значение придавал органическим веществам. Другие авторы предлагают осуществлять гигиеническую регламентацию по содержанию аммиака в воздухе, его окисляемости или бактериальной обсемененности (Г. М. Горбань и соавт.; О. А. Наумова; М. А. Хомутова). Общепринятый в настоящее время норматив допустимого содержания С02 в воздухе — 0,1 %. По данным О. В. Елисеевой, максимально разовая предельно допустимая концентрация С02—0,1%, среднесуточная — 0,05%.
Для обоснования оптимального воздухообмена проведены исследования в специальной камере объемом 27 м3 (3x3x3 м) с регулируемыми параметрами микроклимата и воздухоподачи. В качестве критерия для оценки состояния воздушной среды принята концентрация продуктов жизнедеятельности человека, для чего мы исследовали содержание антропотоксинов в воздухе при разных величинах воздухообмена. Испытуемые находились в камере в состоянии относительного покоя и занимались чтением. Концентрации продуктов жизнедеятельности человека определяли масс-спектро-метрически (М. Т. Дмитриев и Ю. В. Шевколович), содержание С02 и СО — газо-хроматографически, содержание аммиака — фотоколоримет-рически с реактивом Несслера, запыленность — при помощи анализатора фирмы «Кимото», бактериальную обсемененность — при помощи аппарата Кротова. Функциональное состояние испытуемых оценивали по общему и тепловому самочувствию, по функции внешнего дыхания (методом спирографии), по клино-ортостатической пробе Тесленко-Груевой и по содержанию лизоцима в слюне. Умственную работоспособность испытуемых оценивали по длительности поиска ими цифр в таблицах Платонова (прямого, обратного, с переключением).
Данные, характеризующие состояние воздушной среды в помещении с людьми при отсутствии вентиляции, приведены в табл. 1. Как видно из табл. 1, состояние среды в этих условиях ухудшается по всем показателям.
Масс-спектрометрический анализ проб воздуха камеры до прихода туда испытуемых и в конце опыта дал возможность идентифицировать 25 токсических веществ, фоновое содержание которых в ней было ничтожно мало, а накопление за время опыта значительно, что позволило нам отнести обнаруженные вещества к разряду антропотоксинов. К ним относятся диме-тиламин, сероводород, уксусная кислота, ацетон, фенол, окислы азота, диэтиламин, диэтаноламин, метанол, окись этилена, бутан, бутилен, бутадиен, азол, изопропилен, метилэтилкетон, метилацетат, бензол, гексан, винилацетат, толуол, винилацетон, метилстирол, хинолин и крезол. Ряд веществ (азол, бутан, бутилен, бутадиен, винилацетат, метилацетат, окись этилена, пропилен, метилстирол, крезол и хинолин) обнаружен нами впервые. Концентрации токсических веществ, выделяемых человеком (антропотоксинов), приведены в табл. 2. Суммарный показатель токсичности к
Таблица 1
Состояние микроклимата и воздушной среды закрытого помещения при отсутствии вентиляции (средние данные из 6 опытов на 3 исследуемых)
Время (в мин) Температура (в градусах) Относительная -влажность (в •/,) Углекислый газ (в об.%) Окись углерода (в мг/м") Пыль (в мг/м1) Аммиак (в мг/м') Бактериальная обсемс-нениость (число бактерий в 1 м')
Фон 18,4 25,0 0,09 0,85 0,08 0,08 531
30 19,0 30,0 0,119 0,9 0,071 0,135 910
60 21,4 39,0 0,146 1.0 0,081 0,184 1140
150 21,8 39,0 0,213 1,2 0,77 0,235 1616
Прирост величин +3,4 + 14 +0,204 +0,35 ■I +0,69 +0,155 + 1065,2
концу опыта составлял 9,4 при 3 испытуемых и 18,01 при 6 испытуемых (удельный воздушный куб составлял соответственно 9 и 4,5 м3).
Изменения состояния воздушной среды оказывают некоторое негативное влияние на состояние организма. Ухудшение газового состава воздуха помещений сказалось прежде всего на снижении умственной работоспособности испытуемых, особенно при усложненной работе (счетс переключением). Отмечалась тенденция к снижению содержания лизоцима в слюне. Выраженные сдвиги в сердечно-сосудистой и дыхательной системе отсутствовали.
Исследования показали, что токсические вещества, выделяемые человеком в закрытом помещении, продолжают накапливаться и при организованном воздухообмене. Из рис. 1 видно, что концентрации антропоток-синов обратно пропорциональны величине воздухоподачи. Суммарный показатель токсичности уменьшается по мере увеличения воздухообмена, однако при подаче воздуха 120 м3/ч на человека он все же выше 1 (2,25). С помощью масс-спектрометрического метода анализа установлено, что более половины суммарного показателя токсичности занимают антропотоксины, ранее не принимавшиеся во внимание при гигиенической оценке воздушной среды жилых и общественных зданий. К ним относятся диметиламин, сероводород, аммиак, окись углерода, уксусная кислота, ацетон, диэтиламин,
Таблица 2
Характеристика гигиенической значимости антропотоксинов по суммарному показателю
токсичности
3 человека 6 человек
Вещество пдк (в мг/м») концентрация (в мг/м*) отношение к ПДК концентрация (в мг/м') отношение к ПДК
Углекислый газ (в об.%) Диметиламин Сероводород Аммиак Окись углерода Уксусная кислота Ацетон Диэтиламин Фенол Окислы азота 0,05 0,005 0,008 0,2 1,0 0,06 0,350 0,05 0,01 0,085 0,17 0,0106 0,0096 0,2 1,1 0,020 0,0345 0,0049 0,0006 0,0038 3,4 2,12 1,2 1,0 1.1 0,33 0,1 0,1 0,06 0,045 0,31 0,0242 0,019 0,397 1,1 0,051 0,0865 0,0105 0,0014 0,0078 6,2 4,84 2,4 2,0 1.1 0,85 0,24 0,21 0,14 0,091
Суммарный показатель токсичности 9,4 18,01
I ^ 10
20 18 1Б 14 12
«3
г
«о £
фенол, окислы азота и другие антро-потоксины (см. табл. 2). Важная гигиеническая роль аммиака, альдегидов, кетонов, окиси углерода и различных углеводородов в герметизированных помещениях уже отмечалась ранее (В. В. Кустов и А. А. Тиунов; А. В. Седов).
Сопоставление экспериментальных данных о концентрациях углекислоты и сероводорода как наиболее характерных и постоянно встречающихся антропотоксинов с расчетными (исходя из выделения С02 в количестве 20 л/ч и Н25 в количестве 204 мкг/ч на человека) представлено на рис. 2.
Как видно из рис. 2, с увеличением воздухоподачи заметно падает содержание углекислого газа и сероводорода в воздухе помещений, и хотя допустимые концентрации по С02 (0,1%) достигаются уже при 40 м3/ч, концентрации, близкие к оптимальным показателям (не более 0,05%), создаются только при величине воздухоподачи не менее 120м8/ч. Примерно такой же характер носит и закономерность накопления антропотоксинов (см. рис. 1 и 2). В целом исследования показали, что воздухопо-дача в объеме 120 м3/ч обеспечивает снижение накопления антропотоксинов на 80—85% величин, полученных в невентилируемом помещении.
Аналогичные данные получены при удалении из камеры газообразных примесей и частиц пыли в отсутствие людей в зависимости от воздухоподачи (соответственно на примере С02 и распыленного бактериофага). Из этих данных следует, что наиболее интенсивное удаление веществ в газовой фазе и в виде пыли достигается лишь при воздухоподаче 120 м3/ч на человека.
8 6 4 2 О
без бен ти- 40 120 240
ляции Воздухоподача (,6м3/ч)
Рис. 1. Содержание некоторых «антропотоксинов» в зависимости от воздухоподачи при 2 испытуемых в камере объемом 27 м3. 1 — ацетон; 2 — уксусная кислота; 3 — ди-метнламнн; 4— Н,5.
Ц/5
' '_!_I_1_
40 30 120 160 200 Воздухоподача (в м3/ч)
Рис. 2. Содержание углекислоты к сероводорода в зависимости от воздухоподачи при двух испытуемых в камере объемом 27 м*.
I — СО1". 2 — Н,5; сплошные кривые получены расчетным путем; 0 и О — экспериментальные значения.
Через 30 мин концентрация С02 снижается до 0,1%. а степень удаления бактериофага достигает 99%.
Таким образом, комплекс критериев, использованных в настоящей работе, свидетельствует о том, что оптимальный воздухообмен составляет 120 м3/ч на человека, поскольку именно при этих условиях отмечается минимальное содержание всех антропотоксинов и обеспечивается эффективное освобождение помещений от химического, бактериального и пылевого загрязнения.
Выводы
1. Исследованы концентрации антропотоксинов в воздухе помещения в зависимости от величины воздухоподачи. Наряду с двуокисью и окисью углерода важное гигиеническое значение имеют диметиламин, сероводород, аммиак, уксусная кислота, ацетон, диэтиламин, фенол и окислы азота.
2. Обнаружены новые антропотоксины, выделяемые в воздушную среду закрытых помещений: азол, бутан, бутилен, бутадиен, винилацетон, метилацетон, окись этилена, пропилен, метилстирол и хинолин.
3. Оптимальный воздухообмен составляет 120 м3/ч на человека (по притоку воздуха).
ЛИТЕРАТУРА. Г о р б а н ь Г. М. и др. — В кн.: Проблемы космической биологии. Т. 3. М., 1963, с. 210.—Дмитриев М. Т., Шевколович Ю. В. Применение масс-спектрометрического анализа к определению загрязнения воздуха. М., 1967. — Елисеева О. В. Биологическое действие двуокиси углерода на организм человека и гигиеническая оценка ее содержания в воздухе общественных зданий. Автореф. дис. канд. М., 1964. — Кустов В. В., Тиунов Л. А. Токсикология продуктов жизнедеятельности в формировании искусственной атмосферы герметизированных помещений. М., 1969. — Наумова О. А. — В кн.: Вопросы токсикологии и патофизиологии в гигиене. М., I960, с. 60. —Седов А. В. —«Теор. и практ. физкультуры», 1974, № 7, с. 44. — X о м у т о в а М. А. Вредные химические примеси в воздухе жилых помещений. Дис. докт. Л., 1952.
Поступила 3/1X 1975 р.
EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS FOR DETERMINING THE OPTIMUM AIR EXCHANGE IN RESIDENTIAL AND PUBLIC BUILDINGS
Y и. D. Gubernsky, M. T. Dmitriev. N. G. Dyachkova, R. A. Dmitrieva, E. G. Rastyannikov
Experimental investigations carried out in a special chamber intended for studying the air exchange, determined the rate of accumulation of «anthropotoxins» depending^on the amount of air supply. The finding was that the optimum air supply amounts to at least 120 m'/hr/a person.
УДК 613.5:628.81
В. Г. Андреева
К ВОПРОСУ О ПРЕДЕЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ НА ПОВЕРХНОСТИ НОВЫХ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт
Согласно литературным данным, пригорание пыли на металлических поверхностях начинается при 70—80°. Как указывает С. Ф. Бубнов, этот процесс сопровождается выделением в воздух продуктов неполного сгорания органических веществ с неприятным запахом. Пересматривая вопрос о нормировании температуры поверхностей отопительных приборов в связи с тенденцией к повышению температуры теплоносителя, М. С. Горомосов и соавт. установили, что сухая возгонка пыли на поверхности отопительных приборов происходит при 85—90°. Она сопровождается выделением летучих веществ и неприятным запахом. Поэтому авторы рекомендовали тем-
