CC BY
9
Школьная гигиена как медицинская наука и как дисциплина, тесно связанная с педагогикой, физиологией, психологией, особенно заинтересована в проведении этого принципа. Комплексность, синтез, «офилософствование» должны являться методологическими установками советской школьной гигиены. В этом направлении она уже открывает новую страницу в истории школьной гигиены.
В. И. ФЕДЫНСКИЙ
К вопросу о методике определения радиационных температур на открытых
пространствах
ТЛл Института общей и коммунальной гигиены Академии медицинских наук СССР
Для определения радиационной температуры применяется шаровой термометр, впервые предложенный метеорологом Айткеном в 1887 г. для исследования воздействия климата на человека.
В 1930—1932 гг. Верной применил шаровой термометр при оценке комбинированного воздушного и панельного отопления. Предложенный им шаровой (сферический) термометр состоит из медного полого шара диаметром 15 см; снаружи шар покрыт матовой чернью, имеет отверстие с патрубком, в которое вставляется ртутный термометр. Резервуар термометра устанавливается в центре шара.
При равных температурах воздуха и окружающей среды шаровой термометр показывает температуру окружающего его воздуха. При более высоких и низких температурах окружающей среды соответственно меняются показания термометра внутри шара.
В своем труде по изучению теплового фактора комфорта во время работы (1936) Бедфорд пользовался для оценки теплоощущений, наряду с другими методами, также показаниями шарового термометра, применяя его в условиях закрытых помещений предприятий различных отраслей промышленности.
Бедфорд дает очень высокую оценку шаровому термометру для определения самочувствия подопытных лиц. Из большого числа наблюдений он сделал вывод, что эквивалентные температуры и показания шарового термометра являются лучшими показателями тепла, чем данные каких-либо других инструментальных исследований. Он же предложил формулу для определения радиационной температуры по показаниям шарового термометра:
r£4.io-9=: 7^-10 _2 —j— ОД028 Yv (tg-ta),
где Т„—радиационная температура в градусах Фаренгейта абсолютной температуры; Tg — показания шарового . термометра в градусах Фаренгейта абсолютной температуры; v — скорость ветра в футах в минуту; tg— температура шарового термометра в градусах Фаренгейта; ta— температура воздуха в градусах Фаренгейта.
Винцент использовал показания шарового термометра для оценки самочувствия людей и вывода формулы комплексной величины, складывающейся из температуры воздуха, движения воздуха и радиаци-онно-конвекционной температуры.
Н. И. Лондон (Москва) применял шаровой термометр при облучении людей местными источниками тепла.
В 1945 г. проф. В. А. Яковенко поместил в журнале «Гигиена и санитария» статью «Радиационная температура, ее определение и применение». В этой статье автор знакомит с методикой определения радиационных температур и с таблицами В. В. Шиба для пересчета комплексных величин взамен формулы Бедфорда. Проф. В. А. Яковенко рекомендует пользоваться шаровым термометром для определения радиационных температур на открытых местах и для изучения радиационного режима микроклимата различных элементов города — улиц, площадей, зеленых насаждений и т. п.
Чтобы установить возможность использования шарового термометра в условиях наружной атмосферы, нами была предпринята методическая работа, преследовавшая цель выяснить:
1) контрастность радиационных температур на открытых инсолп-руемых площадках и в тени деревьев для оценки защитной роли зеленых насаждений;
2) влияние скоростей ветра на величину радиационных температур;
3) возможность сопоставления радиационных температур с тепло-ощущениями человека;
4) точность таблиц В. В. Шиба для использования их вместо формулы Бедфорда.
Наблюдения производились в летние и осенние месяцы в срок от 13 часов 30 минут до 14 часов 30 минут на участке Института общей и коммунальной гигиены Академии медицинских наук СССР (Москва, Погодинская улица, 10): 1) на метеорологической площадке; 2) из открытой площадке вблизи здания института на расстоянии 4 м от его наружной стены; 3) в тени больших деревьев (вяза) на площадке, покрытой высокой травой.
Для наблюдений выбирались солнечные дни, но почти всегда отмечалась облачность от 2 до 9 баллов в верхних или нижних слоях.
Скорость ветра летом (июль) не превышала 1,4 м (один день), в осенние месяцы—1,5 м в секунду. Температура воздуха измерялась психрометром Ассмана.
Комплексная величина конвекционного и лучистого тепла определялась шаровым термометром с диаметром в 15 см (Верной, Бедфорд) с делениями в 0,2°. Отсчет показаний шарового термометра производился после 20-минутной экспозиции прибора. Предварительно при разной интенсивности солнечного сияния были сверены данные двух термометров. Во всех 3 случаях показания обоих шаровых термометров совпали с точностью до 0,1°.
Скорости ветра определялись на метеорологической площадке анемометром Фусса-Робинсона в 13 часов 30 минут. Здесь же определялась влажность психрометром Августа. Данные по влажности использованы при вычислений эффективных температур для сравнительной оценки теплоощущений. Радиационные температуры вычислялись по таблицам В. В. Шиба и в нескольких случаях проверены по формуле, предложенной Бедфордом. Теплоощущения наблюдателя регистрировались по следующей шкале: а) жарко (душно), б) неприятно тепло, в) комфортно тепло, г) комфортно, д) комфортно прохладно, е) неприятно прохладно, ж) холодно. При регистрации теплоощущений учитывался характер одежды наблюдателя.
Количество проведенных инструментальных наблюдений и записей теплоощущений можно условно разбить на три серии: первая серия наблюдений, относящаяся к периоду с 12.УП по 20.VII.194G г., была проведена при относительно высоких температурах воздуха (23—27°); вторая серия наблюдений с 4.IX по 12.IX.1946 г. была проведена при средних температурах воздуха (17—23°); наконец, к третьей серии могут быть отнесены отдельные наблюдения, проведенные 9.Х, 16.Х1
и 21.XI. 1946 г. при относительно низких положительных и отрицательных температурах воздуха (+9° и —12°).
Сопоставление полученных данных дает возможность сделать следующие выводы:
1. В первой серии наблюдений, как по показателям радиационной температуры, так и по теплоощущениям в летнее время (июль), выявляется контрастный тепловой режим между облучаемыми солнцэм площадками и участками, затененными деревьями. Дискомфортные теплоощущения отмечались на площадке подле здания института, где к действию прямой солнечной радиации присоединялась также отраженная радиация от стен и почвы, лишенной зеленого покрова (радиационная температура до 78,7°).
2. На повышение радиационной температуры при прямом солнечном облучении оказали влияние: а) присутствие облаков в значительном количестве — 3—7 баллов (кучевые высокие и кучевые); б) повышение скорости ветра. Сплошная верхняя облачность (дымка) снижала радиационные температуры.
3. Радиационные температуры на открытых местах, близкие по своему цифровому значению, воспринимались по-разному, в зависимости от конвекционного тепла: при более низких температурах воздуха теплоощущения приближались к состоянию комфорта, при более высоких — отклонялись в сторону перегрева.
4. Относительно высокие радиационные температуры в тени деревьев (28,1°, 33°) воспринимались как «комфорт прохладно» при высоких значениях радиационных температур на открытом месте.
5. Ничтожные скорости ветра, приближающиеся к штилевому состоянию ветра, при относительно невысоких радиационных температурах, а также более высокие скорости ветра при больших значениях радиационных температур в общем ухудшали самочувствие.
Во второй серии наблюдений, как и в первой, при прямом солнечном облучении отмечается влияние кучевой облачности на повышение радиационной температуры и сплошной облачности (дымка)—на ее снижение. Во второй серии наблюдений при более низких температурах воздуха менее резко выступает контрастность показателей радиационной температуры и теплоощущений на облучаемых солнцем площадках и в тени деревьев.
Наконец, в третьей серии можно отметить, что чем ниже становится температура воздуха (ниже 0°), тем менее резка разница между показаниями шарового термометра на затененных и открытых площадках и менее четко воспринимается разница в теплоощущениях.
Поверка формулой Бедфорда вычисленных по таблицам Шиба радиационных температур при разных их показателях выявила близкое значение величин, полученных при пересчетах по обоим методам, с некоторым превышением (в пределах 1°) по таблицам. Таким образом, таблицы В. В. Шиба, значительно упрощающие вычисления, заслуживают предпочтения перед формулой Бедфорда. Последняя требует предварительного перевода градусов Цельсия в градусы Фаренгейта и применения или логарифмических выкладок, или математических таблиц Барлоу, на что приходится затрачивать много времени.
При температурах воздуха ниже 0° таблицы В. В. Шиба оказываются малопригодными: приходится экстраполировать числа с большой неточностью. Поэтому в таких случаях следует пользоваться формулой Бедфорда.
Данные температуры воздуха и комплексной величины конвенционно-радиационных температур были использованы для получении эквивалентных температур по формуле Винцента:
0„ = 26,5° + 0,3 Ье —1,2 V 0,2 х,
2 Гигиена и санитария, № 9
где й«— кожная температура на внутренней поверхности большой? пальца, Л,— температура воздуха, V— скорость ветра, х— температура шарового термометра.
Полученные по формуле Винцента величины температуры кожи сами по себе велики, но разница этих температур, в зависимости от места наблюдения (открытая или затененная площадка), вполне объясняет амплитуду теплоощущений.
Вычисленные эффективные температуры на открытых и затененных площадках лежат в пределах зоны комфорта (20,1—21,8°) и не дают никакого представления о действительных теплоощущениях.
Анализ полученных данных приводит к следующим ориентировочным выводам методического характера:
1. Использование шарового термометра для определения радиационных температур может найти широкое применение в области коммунальной гигиены. Особенную ценность представляют данные по радиационному режиму зеленых насаждений.
2. Имеющиеся в литературе (Лондон, Яковенкс, Бедфорд) указания о том, что радиационные температуры не могут использоваться для оценки теплоощущений при более или менее значительных скоростях движения воздуха, являются справедливыми в условиях замкнутых пространств, а также при небольшой разнице между конвекционным и лучистым теплом на открытых пространствах. Наши наблюдения показали, что при наличии контрастных радиационных температур в различных условиях микроклимата ветровой фактор приобретает подчиненное значение. При значительной разнице скоростей ветра в двух или нескольких пунктах наблюдений для возможности сравнение полученных радиационных температур требуется установить средние -показатели ветра.
3. При оценке радиационной температуры как показателя теплоощущений необходимо учитывать величину конвекционного тепла, т. е. температуру воздуха. Наблюдения показали, что снижение температуры воздуха при одинаковых или близких значениях радиационных температур влияет на смещение показателя теплоошущения по шкале в сторону охлаждения и, наоборот, при повышении температуры воздуха те же значения радиационных температур воспринимаются как перегрев.
При анализе полученных данных выявилась определенная тенденция. дающая возможность утверждать, что контрастные радиационные температуры на открытых и озелененных территориях воспринимаются как теплоощущения, резко отличные друг от друга. Так, при температуре воздуха 25,5° и выше радиадионные температуры 55° и выше воспринимаются как «жарко»; в тени деревьев при температуре воздуха 24,5—25° радиационные температуры 25—28° дают теплоощущения «комфорт» или «комфорт прохладно».
4. Проверка таблиц Шиба по формуле Бедфорда показала их достаточную точность для пользования при нахождении величины радиационных температур; однако они применимы лишь в пределах температур выше 0°.
5. Для пользования шаровым термометром в зимних условиях при низких температурах воздуха требуются термометры с удлиненной нижней частью, допускающие отсчет показаний термометра в пределах до —20°.
Как вывод для постановки наблюдений в дальнейшем могут быть приняты следующие положения:
1. Наблюдения в зеленых насаждениях следует проводить с учетом их типа (категория); особенный интерес по изучению радиационного режима на территории зеленых насаждений представляют парки и
Ю
лесопарки для выяснения отрицательной радиации . поверхность-листьев.
2. Необходимо привлекать возможно большее число лиц, разбираю щихся в теплоощущениях, к их записям по разработанной шкале.
3. Все наблюдения, входящие в комплекс определения радиационной температуры, должны проводиться в каждой точке наблюдений: температура воздуха, показания шарового термометра, скорость ветра по анемометру.
4. Для получения контрастных величин радиационной температурм следует проводить одновременные наблюдения на открытых, облучаемых солнцем местах (улицы, площади, кварталы), и на озелененных участках (парк, сад, сквер и т. п.).
5. Наилучшего соотношения между радиационными температурами и теплоощущениямн можно ожидать в жаркие безветренные дни. Это обстоятельство следует учитывать при выборе сезона и дней наблюдений.
Д. и. КУПЕР
Методика определения в воде феррицианидов
Из Центрального научно-исследовательского саннтарнпго института им. Эрисмана
Двойные соли цианистых соединений, феррицианиды, применяются в текстильном производстве для окисления анилиновых черных красок, набивки и крашения тканей, а также для производства синей светокопировальной бумагой и пр. Попадая в водоем с промышленными сточными водами, феррицианиды диссоциируют с образованием комплексного иона феррициана Ре (СИ) в"', чрезвычайно устойчивого по отношению к минеральным кислотам и не разлагаемого ими на ионы железа и циана. Типичным представителем этой группы является фер-рицианид калия, КзРе(СЫ)6, или красная кровяная соль.
Для определения феррицианидов существует несколько методов. Одни из них основаны на реакции восстановления феррициан-иона до ферроциан-иона, Ре(С1Ч) 41 который определяется или По объему выделившегося кислорода (Быокенен, Квинке), или путем титрование перманганатом (Тредвел). Другие методы, как, например, микроскопический. основаны на реакции феррицианида с азотнокислым серебром (Блоксем); капельный метод—на реакции образования ко\ плексного соединения феррицианида с сернокислым железом (Шапо-валенко). Мюллер и Горне предлагают определять нон феррициана путем потенциометрического титрования солями олова.
Указанные выше методы неприемлемы для исследования водь Одним из наиболее известных по литературе (Фаульз, Кольтгоф, Мит-чел и Уорд) и пригодным для анализа воды можно считать иодометрп ческий метод, основанный на реакции выделения иода при взаимодействии феррицианидов с йодистым калием в кислой среде согласно схеме:
2 К3 % 4- 2 К Г^2'<4 Р.. (ГЫ)6 + Л,
Иодометрический метод проверялся нами на растворах феррицианида калия, содержащих от 10 до 500 мг/л Ре и дал положительные результаты. Для опытов были взяты колбы с притертыми пробками емкостью около 250 мл, в которые вносились 0,5—1 г подпетого калия, растворенного в небольшом количестве дестиллиро-ванной воды, 5 мл соляной кислоты (в разведении 1 : 5), 100 мл испы-
