CC BY
7
Из практики
УДК 61.1.155:625.42
О. И. Грибанов, В. А. Гофмеклер, И. М. Гаршин
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ВАГОНОВ
МЕТРОПОЛИТЕНА
ВНИИ железнодорожной гнгнены МПС, Москва
Состояние воздушной среды вагонов метрополитена в значительной степени определяет самочувствие находящихся в них людей и является важнейшим показателем комфорта. Микроклимат в нагонах зависит в свою очередь от применяемых систем и работы вентиляции и кондиционирования. В настоящее нремя большинство эксплуатируемых вагонов метрополитена СССР имеет систему естест-пенной вентиляции, действующую только при движении поезда. При этом воздух попадает в вагон через заборнн-кн, расположенные на крыше с правой по направлению движения стороны. Внутрь вагона воздух попадает через направляющие решетки, которых на вагонах последних моделей приходится по 3 на один заборннк. Прн скорости движения пагона метрополитена 40 км/ч в зону дыхания поступает около 3000 м3/ч наружного (для вагона) воздуха. .
При максимальной для Московского метрополитена среднечасовой населенности вагона 170 человек реальное поступление наружного воздуха на человека составляет 17,6 м3/ч. Однако если по среднему за час количеству подаваемого воздуха естественная вентиляция дает удовлетворительные величины, то прн низкой скорости движения и во время остановки количество поступающего воздуха к резко снижается, что приводит к быстрому ухудшению его состава. Так, па остановках концентрация С02 в воздухе вагона приближается к 2 л/м3.
При естественной вентиляции скорость воздуха в отдельных местах зоны пребывания пассажиров достигает 3,8 м/с при скорости движения поезда 70 км/ч. При движении состава со скоростью 40 км/ч скорость воздуха доходит до 2,0 м/с. Высокие скорости движения воздуха в салоне, создающие ощущение сквозняка, являются заметным недостатком естественной вентиляции. Характерной особенностью естественной вентиляции вагона вследствие ее зависимости от скорости движения является неравномерный воздухообмен, что обусловливает необходимость применения принудительной механической вентиляции.
В целях усовершенствования подвижного состава метрополитена были разработаны новые вагоны модели 81-714 и 81-717, оборудованные механической вентиляцией, которая меняет параметры воздушной среды. Механическая вентиляция, испытанная на опытных вагонах метро, состоит из вентиляционных агрегатов, установленных под диванами. Раздача засасываемого снаружи воздуха производится через отверстия в нижней части рам окон вагона. Поток воздуха идет вдоль стекол и, отражаясь от надоконной части боковой стены и потолка вагона, попадает в центральный его проход. Здесь потоки слева и справа сталкиваются и направляются вниз. Производитель-^ кость системы механической вентиляции вагонов моделей 81-714 и 81-717 находится в пределах 5200—5800 м3/ч, что обеспечивает достаточный и равномерный воздухообмен. Прн уже упоминавшейся максимальной среднечасовой населенности вагона 170 человек, на одного пассажира приходится более 30 м3/ч.
Скорость воздуха в вагоне с механической вентиляцией исследовали неоднократно по многим сечениям и во многих точках. У головы стоящего и сидящего пасса нуфа скорость находится в диапазоне 0,2—0,9 м/с. Полученные величины скорости воздуха следует считать оптимальны-
ми, так как такие уровни скорости безопасны для здоровья людей и достаточны для ощущения ими эффекта работы вентиляции.
Прн оценке показателей микроклимата в вагонах метро важно, насколько температура н влажность воздуха п них превышают наружные. Основное значение в салонах вагонов имеет перегрев воздуха. Проведенные ранее исследования показали, что в вагонах с естественной вентиляцией, заполненных пассажирами, температура и влажность повышаются, как правило, соответственно на 2,0—2,5° и 15—25%. В вагоне с механической вентиляцией температура приблизительно на 1 ° выше, чем объясняется тепловыделениями работающих вентиляционных агрегатов.
Проведенные в 1978 г. исследования температуры воздуха в салонах вагонов тина 81-717 с учетом числа пассажиров показали, что люди заметно влияют на повышение температуры в вагоне. Так, прн среднем числе пассажиров 40 и 80 разница температур по сравнению с наружной составляла соответственно 2,3 и 2,7°. В целом кривая средней температуры в вагоне эквидистантна кривой наружной температуры прн перепаде 2,0—3,0 °С. Зависимость перепада температур воздуха внутри и снаружи вагона от среднего числа пассажиров, полученная в этих испытаниях многими измерениями, описывается эмпирической формулой:
Д/ = 2,2 + 0,01л,
где п — число пассажиров и салоне.
Кроме того, исследования подтвердили, что увеличение производительности вентиляции ведет к снижению температурного перепада только в определенных пределах. Повышение производительности вентиляции в вагонах свыше 5000—5500 м3/ч практически не оказывает влияния на перепад температур воздуха внутри вагона по сравнению с наружным воздухом. Важным результатом этих исследований явился вывод о том, что температурный перепад определяется не кратковременным, а длительным наполнением вагона пассажирами (за 3—4 ч). Изменение влажности (относительной) воздуха в салоне вагона находится в пределах допустимого уровня в летнее и зимнее время.
Для характеристики химического загрязнения воздуха салонов вагонов исследовали содержание в нем С02 и N0:. Уровень С02 в воздухе вагона зависит от внутренних антропогенных выделений, которые накладываются на некоторый фон наружного воздуха. В вагонах с механической вентиляцией уровень С02 оказался на 30% (разница достоверна) ниже, чем в вагонах с естественной вентиляцией, что свидетельствует о худшей проветрнваемостн вагонов с естественной вентиляцией. Концентрация Ы02 целиком зависит от степени загрязнении поступающего наружного воздуха. Внутренних источников загазованности этим веществом практически нет. Опыты показали, что одномоментно в салонах вагонов разной конструкции — с механической и естественной вентиляцией и прн разном освещении, а также в депо и около генераторов переменного тока уровень Ы02 одинаков. Следовательно, аппаратура и оборудование вагона не влияют на концентрацию М02 и последняя зависит только от наружных (для вагона) факторов.
3*
— 67 —
На Московском метрополитене в вагонах с механической вентиляцией с установленными фильтрами запыленность воздуха летом находится на уровне 0,2—0,5 мг/м\ При этом вновь поставленные фильтры почти вдвое уменьшают концентрацию пыли в вагонах. Интересные данные получены при измерении запыленности нагонов летом в течение дня. Были зафиксированы исходные уровни в вагонах с естественной и механической вентиляцией, работавшей без фильтров. Через 2 ч движения на линии уровень запыленности в вагонах с естественной вентиляцией снизился вдвое. В вагоне с механической вентиляцией также отмечено снижение запыленности на 20—30%. Как исходный уровень, так и запыленность после снижения в вагоне с механической вентиляцией были существенно ниже, чем в вагоне с естественной вентиляцией. При выключении механической вентиляции запыленность воздуха вагона возрастает примерно в 2 раза и достигает уровня запыленности вагона с естественной вентиляцией. Возрастание запыленности при неработающей механической вентиляции можно объяснить активным проникновением запыленного воздуха станций через открытые двери и туннелей через форточки, тогда как работающая механическая вентиляция создает в вагоне подпор, препятствующий неорганизованному попаданию наружного запыленного воздуха.
Независимо друг от друга нами и ВНИИ вагоностроения проводился опрос (анкетирование) пассажиров с це-
лью выявления их субъективного состояния в вагонах с естественной н механической системой вентиляции. При наружной температуре 0—4 °С и температуре в туннелях 18—20 °С в вагоне с механической вентиляцией 87,3% пассажиров не чувствовали сильного движения воздуха, вызывающего неприятные ощущения. В вагонах с естественной вентиляцией пассажиров, не ощущающих неприятного движения воздуха, было меньше (1)0 % опрошенных). 72 % пассажиров а вагоне с механической вентиляцией ус ощущали духоты, тогда как в вагоне с естественной вентиляцией их было около половины. Из 28 % опрошенных, ощущавших духоту, в вагоне с механической вентиляцией, большинство находились в торцевых участках вагона. (Впоследствии в этих участках вагона были установлены дополнительные вентиляционные агрегаты, что ликвидировало зоны с недостаточным движением воздуха.
Проведенные исследования интерьера вагонов старого и нового образцов выявили преимущества вагона модели 81-717 и 81-714 (улучшенная конструкция диванов, более удобные промежутки между диванами и дверями, более рациональные цветовое оформление и освещение салонов). , Таким образом, приведенные выше данные подтверждают преимущества новых вагонов с механической вентиляцией с точки зрения комфортных условий для пассажиров.
Поступила 25.12.80
УДК 6И.777:628.191:628 3
О. В. Черных, Л. К. Гульченко, Л. Ф. Гапич
ИЗ ОПЫТА ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ сточных вод
НА ШАХТАХ
Краснодонская городская санэпидстанция
Одной из важных гигиенических проблем современности являются санитарная охрана водоемов от загрязнения и полное исключение сброса в них неочищенных сточных вод (Г. И. Сидоренко; С. Н. Черкинскнй; К- И. Акулов).
За 1968—1980 гг. на шахтах производственного объединения «Краснодонуголь» для уменьшения загрязнения водоемов построено ¡4 очистных сооружений по очистке шахтных стоков. В настоящее время шахтами объединения сбрасывается в Ссверскнй Донец и Большую Камепку 51 700 м3 стоков в сутки, из которых на шахтных очистных сооружениях очищается 50 000 м3 в сутки.
Шахтные воды образуются при пересечении горными выработками водоносных горизонтов. По химическому составу около 70 % вод относится к классу сульфатных групп натрия и группы кальция, сдержание их значительно превышает установленные нормы. Они имеют высокую общую жесткость и являются высокомниерализованнымн агрессивными сточными водами. Присутствие в горных выработках пирнтов и колчеданов ведет к появлению в воде солей железа. •
Неэффективная эксплуатация подземной ассенизации приводит к массированному бактериальному загрязнению шахтных вод. По нашим наблюдениям, коли-тнтр сточных вод колеблется от 0,00004 до 0,04. Шахтные воды, подаваемые на поверхность, содержат недопустимые санитарными нормами количества механической взвеси и плавающих веществ. Как показывают результаты многочисленных анализов (3432), шахтная вола, откачиваемая из подземных выработок, в 80 % случаен включает механические взвеси (до 500 мг/л и более). Механическая очистка шахтных под от взвешенных веществ начинается в подземных водосборниках, где оседает значительное количество крупных взвесей. Как правило, эксплуатация подземных водосборников находится на крайне низком уровне. Поэтому остаточное количество взвешенных веществ в стоках остается еще довольно высоким (от 565,0±25,1 до 213,0±
±25,1 мг/л). Из подземных водосборников шахтная вола подается па поверхность в трехсекционные горизонтальные ' отстойники. Из года в год по мере эксплуатации шахт количество сточных вод увеличивается, а проектная мощность отстойников остается такой же, какая закладывалась на момент начала эксплуатации угольных предприятий. Поэтому эффективность очистки шахтных вод в горизонтальных отстойниках невелика и по нашим наблюдениям колеблется от 11,8 до 59,4 %; в то же время в прудах-отстойниках она достаточно высока и достигает 69,6—92,9 V
На основании этих данных санитарной службой были предъявлены производственному объединению «Краснодонуголь» требования в части строительства прудов-отстойнн-ков для каждой шахты. Сейчас на 9 шахтах объединения функционируют пруды-отстойники, каждый из которых является самостоятельным очистным сооружением. На 4 шахтах строительство подобных прудов начнется в 1981—1982 гг., 3 шахты имеют замкнутый оборотный цикл. В прудах-отстойниках шахтная пода находится до 10 сут. Содержание взвешенных веществ в воде после отстаивания уменьшается и среднем в 12—15 раз и на сбросе колеблется от 24 до 76 мг/л. Шахтные воды, пройдя трехступенчатую очистку (подземные водосборники, горизонтальные трехсекционные отстойники, пруды), после обеззараживания используются в 35—40 % случаев для пыле-подапления, что позволяет сэкономить около 9800 м3 ценной питьевой воды в год.
С целью доведения качества воды, применяемой для ♦ пылеполанлення, до норм ГОСТа 2874 —74 «Вода питьевая» на шахтах объединения «Краснодонуголь» широко применяется строительство насосно-фильтровальных установок. Обезвреживание волы проводится с помощью системы бактерицидных ламп. Такие установки созданы на ряде шахт Краснодона. После очистки на песчаио-гравнй-иых фильтрах прозрачность воды достигает 30 см, рН 7,2—7,4, количество взвешенных веществ равно 25— 30 мг/л, коли-титр 250.
