CC BY
109
Omel'chenko Vitaliy Petrovich
Rostov State Medical University.
E-mail: [email protected].
29, Nakhichevansky side street, Rostov-on-Don, Russia. Phone: +78632632352.
УДК 613.155:537.562
К.А. Черный К ВОПРОСУ О МЕТОДАХ ОЦЕНКИ И КОРРЕКЦИИ АЭРОИОННОГО СОСТАВА ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ НА РАБОЧИХ МЕСТАХ ОПЕРАТОРОВ ПЭВМ
Рассматриваются особенности спектрального распределения аэроионов легкой и средней фракции по электрической подвижности в искусственно иониизировоанном при помощи коронных ионизаторов воздухе рабочего помещения операторов ПЭВМ.
Ионизация воздуха; аэроионы; аэроионизаторы.
K.A. Chernyy STUDY OF WAYS OF AIR ION MODE INVESTIGATION AND CORRECTION ON THE OPERATOR WORKPLACE
The article considers electrical mobility spectra of small and intermediate air ions as a result of corona ionization on rhe operator workplace.
Air ionization; air ions; air ionizer.
Регламентирование количественных характеристик аэроионного состава (минимальных и максимальных объемных концентраций легких аэроионов) в санитарно-эпидемических правилах и нормативах [1,2], с одной стороны, подчеркнуло важность аэроионизации воздуха при формировании качественной воздушной среды рабочих помещений операторов ПЭВМ, но с другой стороны, актуализировало связанные с ионизацией технико-гигиенические проблемы.
Одной из проблем и задач, которая до настоящего времени не достаточно хорошо изучена, видится односторонний, только с точки зрения количественных характеристик, подход к нормированию аэроионного состава на рабочих местах операторов ПЭВМ.
Важной качественной характеристикой аэроионного состава является спектральное распределение аэроионов по электрической подвижности. Спектр аэроионов характеризует физико-химическую природу аэроионов и позволяет на основе его исследования сделать вывод о качестве ионизации воздушной среды. Действительно, при искусственной ионизации воздуха при помощи коронных ионизаторов в воздухе помимо отрицательных легких аэроионов могут образовываться токсические вещества (озон и оксиды азота) в концентрациях вплоть до предельно установленных нормативов [3,4].
В качестве «эталонного» аэроионного состава, к которому следует стремиться при формировании качественной воздушной среды в рабочих помещениях операторов ПЭВМ, автором использованы наиболее обширные и статистически достоверные результаты научных исследований биологически благоприятного для жизнедеятельности человека природного аэроионного состава [5].
Предметом исследования являлось определение спектрального распределения легких и средних отрицательных аэроионов по подвижности и его модификация по мере удаления от ионизатора.
Исследования проводились в помещении в отсутствии людей (кроме исследователя) с помощью интегрального аспирационного счетчика аэроионов с высокой разрешающей способностью [6], позволяющего детально определить параметры спектрального распределения в диапазоне подвижностей 0,1—7,9 см2/(В-с).
Исследования проводились для воздуха, ионизированного при помощи двух различных типов портативных электрических коронных ионизаторов (далее по тексту - тип I и тип II). С целью обоснования полученных результатов и выводов, приведем некоторые конструктивные особенности и технические характеристики исследуемых ионизаторов. Выбранные для проведения исследований типы ионизаторов отличаются друг от друга производительностью (величиной генерации) отрицательных аэроионов. Различные значения генерации аэроионов объясняются как различными техническими приемами, реализованными в конструкциях ионизаторов, так и, прежде всего, величиной напряжения, подаваемого на коронирую-щие электроды. По предоставленным производителями ионизаторов техническим характеристикам напряжения аэроионизации составляют величины 36 кВ для ионизатора типа I, и 5,8 кВ для ионизатора типа II.
Результаты исследований спектра отрицательных аэроионов по электрической подвижности сравнивались со спектральным распределением в чистом природном воздухе, заимствованном из [5].
Распределения отрицательных аэроионов по подвижности и модификация спектра аэроионов в зависимости от расстояния d до ионизатора типа I представлены на рис. 1. Важно отметить, что по сравнению с распределением по подвижности атмосферных ионов в распределении аэроионов, созданных ионизатором типа I, значительную долю составляют средние аэроионы промежуточной (0,1-1 см2/(В-с)) группы подвижности.
В непосредственной близости от ионизатора типа I в спектральном распределении средних промежуточных аэроионов наблюдаются ярко выраженные две моды с подвижностью порядка 0,5 и 0,1 см2/(В-с) соответственно. По мере удаления от ионизатора мода 0,5 см2/(В-с) постепенно вырождается, при этом наблюдается усиление моды 0,1 см2/(В-с). При дальнейшем увеличении расстояния от ионизатора мода 0,5 см2/(В-с) не наблюдается, мода 0,1 см2/(В-с) в свою очередь также имеет тенденции к вырождению.
Форма спектра аэроионов, сгенерированных ионизатором типа II (рис. 2), близка к форме природного спектра. В спектральном распределении средние промежуточные аэроионы с модой порядка 0,5 см2/(В-с) наблюдаются лишь в непосредственной близости от ионизатора типа II (порядка 30 см). На расстояниях, наиболее приемлемых для эксплуатации ионизатора типа II (порядка 60-120 см, ионизатор находится в пределах рабочего места), концентрации средних промежуточных ионов незначительны.
Как показывают приведенные выше результаты исследований, в распределениях аэроионов, созданных коронными ионизаторами, по сравнению с распределением, характерным для чистого природного воздуха [5], наблюдаются в значительном количестве средние аэроионы промежуточной (0,1—1,0 см2/(В-с)) группы подвижности. Аэроионы с такими значениями подвижности представляют по размерам переходную ступень от легких к тяжелым ионам и сглаживают перегиб в ионной характеристике. Концентрации обнаруженных в эксперименте средних аэроионов (см. рис. 1,2) находятся в прямой зависимости от величины приложенного к ионизирующему электроду напряжения (36 кВ для ионизатора типа I; 5,8 кВ для
ионизатора типа II). Чем больше напряжение на ионизирующем электроде, тем в больших концентрациях наблюдается побочная генерация отрицательных средних аэроионов.
3,2 2,5 2,0 1.6 1.3 1.0 0,79 0,63 0,50 0,40 0,32 0,25 0,16
3,2 2,5 2,0 1,6 1,3
1,0 0,79 0,63 0,50 0,40 0,32 0,25 0,16
1,0 0.79 0,63 0,50 0,40 0,32 0,25 0,16
Рис. 1. Спектральные распределения по подвижности отрицательных аэроионов: а — воздух помещения с коронным ионизатором типа I; б — чистый атмосферный
воздух (по данным [5])
3,2 2,5 2,0 1,6 1,3 1,0 0,79 0,63 0,50 0,40 0,32 0,25 0,16
£ 3,2 2,5 2,0 1,6 1,3 1,0 0,79 0,63 0,50 0,40 0,32 0,25 0,16
3,2 2,5 2,0 1,6 1,3 1,0 0,79 0,63 0,50 0,40 0,32 0,25 0,16
а
11(11||1|1| ж 1
ш Ш
2,5- 2,0- 1,6- 1,3- 1,0- 0,79- 0,63- 0,50- 0,40- 0,32- 0,25- 0,16- 0,103,2 2,5 2,0 1,6 1,3 1,0 0,79 0,63 0,50 0,40 0,32 0,25 0,16
Диапазоны подвижности, см2-(В-с) б
Рис. 2. Спектральные распределения по подвижности отрицательных аэроионов: а — коронный ионизатор типа II; б — чистый атмосферный воздух (по данным [5])
Возможным механизмом формирования фракции средних аэроионов видится конденсация вновь образованных аэрозольных частиц на комплексные аэроионы. В результате конденсации аэроионы тяжелеют, формируется фракция средних промежуточных аэроионов. В дальнейшем средние промежуточные аэроионы принимают участие в образовании более тяжелых частиц, концентрации как лег-
ких, так и средних промежуточных аэроионов уменьшаются из-за образования значительного количества более тяжелых фракций ионов.
Известно [7], что концентрации и размер образующихся в результате действия источника ионизации аэрозольных частиц зависят главным образом от активности и времени действия источника ионизации. На основании выполненных автором измерений, при малых временах облучения (при измерении спектра в непосредственной близости от коронного ионизатора) в воздухе формируются промежуточные аэроионы с модой по подвижности порядка 0,5 см2/(Вс). По мере удаления от ионизатора (увеличении времени облучения) доля аэроионов промежуточной группы подвижность в суммарной концентрации аэроионов уменьшается, формируются преимущественно менее подвижные аэроионы и форма спектра приближается к природному.
Таким образом, несмотря на широко известные результаты научных исследований о позитивном влиянии на человеческий организм отрицательной аэроионизации, нельзя считать их окончательно готовыми к широкому применению. В первую очередь, это связано с односторонностью подхода, когда рассматриваются только количественные характеристики аэроионизации. Проведенные исследования показывают, что не все типы ионизаторов создают в воздухе аэроионный состав с качественными параметрами, подобными наблюдаемым в чистом природном воздухе. Обнаруженные в значительных концентрациях вблизи коронных ионизаторов аэроионы промежуточной группы подвижности по своей химической природе могут быть частицами оксидов азота. В силу вышеизложенного отличия в качественных параметрах, для широкого применения искусственной аэроионизации обязательно требуется проведение дополнительных исследований медицинского, гигиенического и технического характера.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы: СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03: Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы Рос. Федерации: утв. Главным государственным санитарным врачом Рос. Федерации 30 мая 2003 г.
2. Гигиенические требования к аэроионному составу воздуха производственных и общественных помещений: СанПиН 2.2.4.1294-03: Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы Рос. Федерации: утв. Главным государственным санитарным врачом Рос. Федерации 18 апреля 2003 г.
3. Rehbein N., Cooray V. NOx production in spark and corona discharges // J. of Electrostatics.
- 2001. - Vol. 51-52. - P. 333-339.
4. Nagato K., Matsui Y., Miyata T., Yamauchi T. An analysis of the evolution of negative ions produced by a corona ionizer in air // Intern. J. of Mass Spectrometry. - 2006. - Vol. 248.
- P. 142-147.
5. Horrak U., Salm J., Tammet H. Statistical characterization of air ion mobility spectra at Thkuse Observatory: Classification of air ions // J. of Geophysical Research. Atmospheres.
- 2000. - Vol. 105. - P. 9291-9302.
6. Черный К.А. Физические параметры и способы формирования биопозитивной воздушной среды в замкнутых помещениях: дис. ... канд. техн. наук. - Пермь, 1999. - С. 49-59.
7. Корниенко В.И., Смирнов В.В. Количественная модель аэрозолеобразования при радиолизе воздуха // Тр. ин-та экспериментальной метеорологии. - 1989. - Вып. 48 (138).
- С. 71-78.
Черный Константин Анатольевич
Пермский государственный технический университет.
E-mail: [email protected].
614990, г. Пермь, Комсомольский проспект, 29.
Тел.: 83422198049.
Chernyy Konstantin Anatolevich
Perm State Technical University.
E-mail: [email protected].
29, Komsomolsky av., Perm, 614990, Russia. Phone: +73422198049.
УДК 159.9.07:001.89:159.9:62
О.Ю. Шпаковская
РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ОПЕРАТОРСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ДИНАМИКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПФС В ПРОЦЕССЕ РАБОТЫ СО ЗРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПИКТОПОЛИГРАФИИ
Исследованы ПФС-показатели, определяющие надёжность оператора. В качестве метода исследования использовался метод эгоскопии. Разработанная нами модель операторской деятельности в будущем позволит создать методики, способные влиять на поведение и эмоциональное состояние оператора.
Оператор; надёжность; эмоциональное состояние; эмоциональная устойчивость; эмоциогенные факторы; пиктополиграфия.
O.U. Shpakovskia
WORKING OF EXPERIMENTAL MODEL OPERATOR’S WORK FOR DIAGNOSTIC OF THE PSYCHOPHYSIOLOGY EXPONENTS IN PROCESS
WORKING OF OPERATOR WITH VISUAL INFORMATION, USING THE PICTOPOLIGRAPHICAL METHOD
This article is devoted to the investigation of psychophysiology exponents, which demonstrative the reliable of operator. We used a new method for diagnostic emotional stability of operator
- the pictopoligraphical method. We worked up the model of operator's work, it can let to make a new methodizes, which will have influence on behavior and emotional condition of operator.
Operator; psychophysiology exponents; emotional stability;, behavior, emotional condition; pictopoligraphical method.
Развитие науки и техники постепенно привело к активному внедрению современных информационных технологий во все сферы производства. Условия операторской деятельности также поменялись с появлением новых, современных технических систем и с повышением уровня автоматизации производства. Функционирование простой, монотонной деятельности, которая раньше осуществлялась оператором, теперь происходит автоматически, оператор должен контролировать, чтобы данная деятельность осуществлялась эффективно и при необходимости корректировать её. Человек-оператор проверяет, наблюдает, оценивает выполнение системных функций аппаратными и программными средствами, регулирует и координирует их работу, как того требуют производительность и безопасность системы. На оператора возложена ответственность за эффективную работу всей системы производства, и любая ошибка может привести к необратимым последствиям. При этом возрастает информационная нагрузка на оператора, если раньше ему приходилось обрабатывать простую информацию, реагируя моторной реакцией; то теперь ему чаще приходится воспринимать более сложную информацию, связанную со сбоями производства, решениями неоднозначных производственных ситуаций. Перечисленные факторы свидетельствуют о том, что человек-оператор
