CC BY
6
венного анализа в сточных водах лишь содержания бенз(а)пирена. Определить другие ПАУ этим методом не удается. Время анализа пробы на содержание бенз(а)пирена — 5 мин.
Выводы
1. Разработана методика качественного и количественного газохро-матографического определения ПАУ в сточных водах. Чувствительность метода для бенз(а)пирена равна 2,8- 10-в г/мл, относительная ошибка ±3%.
2. Для газохроматографического количественного определения содержания бенз(а)пирена в сточных водах разработан экспресс-метод, позволяющий получить результаты в течение 5 мин.
ЛИТЕРАТУРА. Хесина А. Я- Спектроскопия некоторых сложных производных пирена в замороженных кристаллических растворах. Автореф. дис. канд. М., 1964. — Ш к о д и ч П. Е., Тихомиров Ю. П. Применение озона для деканцеро-генизации сточных вод, содержащих нефтеродукты. — В кн.: Вопросы профилактики загрязнения окружающей человека среды канцерогенными веществами. Таллин. 1972. с. 72—76.
Поступила 30/ХИ 1974 г.
УДК 613.48:614.89
Проф. С. М. Городинский, канд. техн. наук А. А. Глуигко, Б. В. Орехов (Москва)
МЕТОД ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА
Нами разработаны метрологические устройства, выполненные в виде одежды, конструкция которой выбирается в соответствии с требованиями эксплуатации конкретных средств индивидуальной защиты (СИЗ), например водолазных комбинезонов, пневмокостюмов и т. п. Особенность такой одежды, названной нами термоизмерительной, заключается в том, что в кромку трикотажной эластичной основы монтируются 2 равномерно распределенных по поверхности термочувствительных элемента, один из которых (ДТ8) плотно прилегает к поверхности кожи человека, а другой (ДТ0) контактирует с пограничным к телу слоем газа. Секционирование термоизмерительной одежды позволяет получать не только интегральную информацию о температуре поверхности тела человека, но и регистрировать ее термотопографию.
Градуировку термоизмерительной одежды производили к климатической камере, в объеме которой поддерживали на заданном уровне температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха. При этом температуру пограничного к термоизмерительной одежде слоя воздуха измеряли образцовыми термометрами типа ТЛ-4 (ДТ=0,1°). Показания ДТ8 регистрировали на шкале регистратора (А. А. Глушко и соавт.) и дублировали на образцовом цифровом омметре типа Р-380 (класс 0,25). По полученным данным строили градуировочный график в виде #8 = / (Т), математическое выражение которого при необходимости заводили в программу ЭЦВМ.
Для оценки гигиенических и метрологических свойств теплоизмери-тельной одежды проведены сравнительные испытания разработанного датчика и точечных датчиков температуры, расположенных в 11 точках поверхности тела человека: на лбу (1), груди (2), спине (3), животе (4), пояснице (5), плече (6), предплечье (7). кисти (8), бедре (9), голени (10) и ступне (11). Расчет средневзвешенной температуры поверхности тела (СВТ) производили на ЭЦВМ по формуле:
СВТ = О.ОбТи, + 0,1Т 2 + 0,088Тк3 + 0,06Тк4 + 0,12ТЙ + 0,1ТК, + +0,088Тк7 + 0,2Тк8 + 0,06ТК> + 0,08Тк10 + 0,044Тк11.
С целью уменьшения влияния неравномерности теплообмена тела человека с окружающей средой в климатической камере исключали движение воздуха, что позволило свести к минимуму поправки на теплообмен различных участков тела человека.
Перед экспериментом точечные датчики температуры кожи с термопреобразователями типа МКМТ-16 крепили с помощью лейкопластыря к поверхности кожи, затем одевали термоизмерительную одежду. Проведено несколько серий экспериментов по исследованию термокинетики человека при различных величинах термической и физической нагрузок. Результаты этих исследований позволили выделить 3 тепловых состояния—оптимальное, допустимое и предельное, закономерности которых описаны ниже.
Среднестатистические данные 26 экспериментов, отвечающие оптимальному тепловому состоянию человека, представлены в виде термокинетических кривых на рис. 1.
В характере кривых СВТ и Т8 можно отметить несколько стадий, для которых свойственны следующие закономерности. Первая стадия (Дт=0±25 мин) отвечает перестройке с тенденцией к увеличению теплосодержания, так как температура кожи вследствие перехода испытателя из более холодной (19°) медицинской комнаты в климатическую камеру начинает возрастать и в максимуме достигает 0,5° по отношению к исходной. Расхождение между величинами СВТ и Т3 в этой стадии едва заметно (~0,1°). Во второй стадии (25—40 мин) происходит адаптация испытателя к условиям в камере: стабилизируется ректальная температура тела, снижается капиллярное наполнение кровеносных сосудов верхних слоев кожных покровов и как следствие понижается температура поверхности тела. Относительное увеличение расхождения СВТ и Т8 (до 0,35°) связано в основном с различием инерционных свойств температурных датчиков. Третья стадия (40—90 мин) отвечает переходному состоянию организма человека, связанному с началом физической активности (Ар=200 кгм/мин). Этот процесс в оптимальном тепловом состоянии человека (Т0=25±5°) протекает наиболее медленно. С физической точки зрения резкое (до 1°) уменьшение температуры кожных покровов объясняется возникновением турбулентных потоков в пограничном к телу слое воздуха, что увеличивает интенсивность теплоотдачи. В этом периоде еще заметно различие между измеренными значениями СВТ и Т3 (0,1+0,3°). Четвертая стадия (90—130 мин) соответствует установившемуся тепловому режиму в организме человека; практически не изменяется температура (ядра), вышли на «плато» СВТ и Т8, средняя величина которых соответствует абсолютному значению, равному 32,5±0,1°. Можно сказать, что в этот период теплопродукция организма человека, обусловленная объемом выполненной работы, примерно равна величине тепловыделений человека. Такой вывод подтверждается расчетом максимальной и минимальной средней температуры тела Ту, равной соответственно 36,3 и 36,1°; изменение теплосодержания организма испытателя не превышает 6 ккал/ч. Пятая стадия (130—
—
«г - У
ч Si — 4 /
СВТ
20 40 60 80100120 /40/60180 Мин.
Рис. 1. Кинетика средней взвешенной (СВТ) и интегральной (Те) температур поверхности тела человека в условиях свободной конвекции в термобаровла-гокамере при температуре воздуха Т0=25 .
Здесь и на рисунках 2 и 3: Тр — температура тела человека (ректальная).
теплового состояния организма
37.2 37.0 36.8 36.6 36.4 36.2 36.0 35.8 3S.6 35.4 352 35.0 34.8 34.6 34.4 34.2 34.0
- Гп-36
/ >
t
/ f — - T
it > f-
ff-t- TT к-
/
-1 A -— ,-Ah ---
ТР
С ВТ
О 20 40 60 80100)20/40 Нин.
Рис. 2. Кинетика средней взвешен ной (СВТ) и интегральной (Т8) температур поверхности тела человека в условиях свободной конвекции в термобаровлагокамере при температуре воздуха Т0=36°.
Рис. 3. Кинетика средней взвешенной (СВТ) и интегральной (Те) температур поверхности тела человека в условиях свободной конвекции в термобаровлагокамере при температуре воздуха То=50°.
150 мин) — период, в котором отмечалось значительное утомление испытателей, в процессе которого для изменения позы они вынуждены были включить в работу дополнительные группы мышц (сгибание колен, движение бедрами, туловищем и т. д.). Все это приводило к сравнительно небольшому, но всегда заметному повышению температуры поверхности кожи (на 0,3±0,4°). Таким образом, абсолютная величина расхождений СВТ и Ts колебалась от 0,05 до 0,35°, что составляет 1 % измеряемой температуры Ts. В ходе экспериментальных исследований допустимого теплового состояния человека (То=36±20°) проведено 26 опытов, среднестатистические данные которых представлены на рис. 2. Как видно, термокинетические кривые СВТ (т) и Ts (т) имеют одинаковую направленность и могут характеризоваться 3 стадиями процесса.
В первой стадии (Дт=0-^-55 мин) испытатели находились в покое (сидели). На графике заметна перестройка теплового состояния организма, о котором судили по изменению сравниваемых температурных кривых. При этом скорость роста СВТ составляла 0,022°/мин, a Ts — 0,014°/мин. Температура тела (Тр) линейно увеличилась на 0,15°/ч. Расхождения между абсолютными величинами СВТ и Ts находились в диапазоне 0,05ч-0,15°. Вторая стадия (554-90 мин) адекватна переходному состоянию организма, являющемуся следствием начала работы испытателей (Ар±200 кгм/мин). Закономерности процесса аналогичны третьей стадии в предыдущей серии экспериментов и потому не описываются. Приведем некоторые количественные сведения: СВТ уменьшилась на 0,53° по сравнению с исходным уровнем, a Ts — на 0,76°, максимальное расхождение между ними не превышает 0,25°. Третьей стадии (100—140 мин) предшествует вынужденная 3—5-минутная остановка опыта, связанная с перестановкой и переналадкой велоэргометра для работы ногами (А„=400 кгм/мин). Первые 20 мин ха-
80
100120
растеризуются быстрым ростом температурных параметров СВТ (с 34,95 до 35,65°) и Ts (с 34,7 до 35,42°). Со 120-й по 140-ю минуту испытатели выполняли работу на фоне выраженного утомления (частота дыхания возрастала до 30—50 дыхательных циклов в минуту, частота сердечных сокращений— до 110—150 в минуту). Температурные параметры, характеризующие состояние кожного покрова, имеют тенденцию к стабилизации, более выраженной у кривой Ts (т). Таким образом, можно отметить, что при умеренном нагревании динамика СВТ и Ts синхронна, а амплитуда расхождений мала и составляет ±0,3°.
К опытам по исследованию предельного теплового состояния человека (Т0=50±20°) допускали наиболее тренированных испытателей — добровольцев, адаптированных в предшествующих экспериментах к тепловым нагрузкам. Тем не менее по полной программе нам удалось провести лишь 11 опытов, среднестатистические данные по результатам машинной обработки которых приведены на рис. 3. Следует отметить ряд общих характеристик испытателей в данной серии. К ним относятся значительные теп-лонакопления в организме человека, достигавшие 60 ккал/ч; большая потеря веса (от 1,4 до 3 кг) за время опыта, позволяющая говорить о том, что основным способом теплоотдачи является теплосъем с испарением пота, интенсивность которого колебалась от 420 до 990 Вт; к концу опыта и в экстремальном периоде (90-я минута) градиент между Тр и Ts отличался незначительно, что характеризуется усилением образования эндогенного тепла и отсутствием возможностей для его отведения во внешнюю среду. Первая стадия (Дт=0+43 мин) — происходит рост Ts с 36 до 37,2° и СВТ с 36,2 до 37,2°, что обусловлено значительным по величине градиентом температур в медицинской комнате и климатической камере. В этот период практически отсутствуют расхождения в темпах роста и абсолютных значениях указанных температур. Тр увеличивается, но незначительно (на 0,27°), что характерно для непродолжительного времени пребывания человека в условиях покоя. Вторая стадия (43+90 мин) соответствует переходному периоду, в котором физическая активность (Ан=400 кгм/мин) на фоне высокой термической нагрузки вызывает существенные сдвиги в тепловом балансе организма. Так, Тр увеличивается с 37,5 до 37,9е, Ts— с 36 до 38,55° и СВТ — с 37,2 до 38,1°. Градиент между Тр и Ts равен (—0,65°), между Тр и СВТ (—0,2°). Частота пульса к этому времени достигает 120—180 в минуту, субъективно испытатели отмечали обильное потовыделение, при котором вся влага не полностью испаряется с поверхности тела. Расхождение между Ts и СВТ достигает 0,4°. С этого момента Ts непрерывно возрастает со скоростью 0,017°/мин. Периода теплового равновесия в отличие от первых 2 серий не наблюдается. В третьей стадии наблюдается явно выраженное состояние перегрева человека: испытатели жалуются на слабость, тяжесть в голове, онемение кончиков пальцев, иногда дрожь. Объективная симптоматика заключается в резкой потере работоспособности, цианоза губ и т. п. После появления этих симптомов мы прекращаем эксперименты. Качественная оценка предельного теплового состояния характеризуется высокой ректальной температурой тела (38,6°), СВТ (37,8°) и Ts (37,6°). Максимальное расхождение численных значений СВТ и Ts в этих опытах не превышает 0,4°. Это подтвердило наше предположение о том, что и в условиях обильного потовыделения термоизмерительная одежда дает надежные результаты.
Сравнительные экспериментальные исследования 2 методов кожной (контактной) термометрии человека показали, что в условиях свободной конвекции окружающего воздуха результаты измерения Ts и СВТ (11 точек) имеют хорошую сходимость (ДТ=0,05-^0,4°) в диапазоне температур окружающей среды от 25 до 50°. Простота градуировки, фиксации и эксплуатации термоизмерительной одежды, а также прямое (без расчета) измерение интегральной температуры поверхности тела (Ts) обусловливают определенное преимущество предложенного метода и датчика в практике
3 Гигиена и санитария Л» 8
врачебной диагностики теплового состояния человека. Перспективным является исследование тепловыделений человека с помощью датчика, построенного на базе термоизмерительной одежды, особенно при оценке средств индивидуальной защиты.
ЛИТЕРАТУРА. Глушко А. А., Тер-Акопян Г. Г., Михайлов а Л. И. Интегральный датчик температуры для исследований термотопографии поверхности тела человека, находящегося в индивидуальном защитном снаряжении. — В кн.: Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека. Вып. 10. М., «Медицина», 1972, с. 158—162.-J
Поступила 12/11 1975 г.
Обзоры
УДК 613.6334-616.24-003.66-0571:633(047)
Канд. мед. наук В. П. Маленький
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЫЛЕВОГО ФАКТОРА В ПОЛЕВОДСТВЕ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ
Винницкий медицинский институт им. Н. И. Пирогова
Современное полеводство — высокомеханизированная отрасль сельскохозяйственного производства. На организм людей, занятых в полеводстве, действует комплекс неблагоприятных факторов производственной среды; основным из них является загрязнение зоны дыхания значительным количеством сложной по химическому составу пыли, выхлопными газами, продуктами неполного сгорания масел и ядохимикатами. Механизаторы сельского хозяйства проводят в запыленной атмосфере 2/8 рабочего времени (А. 3. Максимов; Б. И. Рябцев).
Количество и состав пыли, образующейся при машинной обработке почвы, уходе за посевами и уборке культур, зависят от характера почвы, климатических условий, вида выполняемых работ, скорости движения агрегата, направления ветра и др. (А. 3. Максимов). Так, в период весенних полевых работ, как отмечает С. И. Богушевский, наиболее значительное загрязнение воздуха пылью наблюдается при культивации (30— 940 мг/м3), севе (10—317 мг/м3) и пахоте (12—292 мг/м3). Особенно высокая запыленность отмечается при междурядной обработке посевов с использованием навесных культиваторов (до 1100 мг/м3). Значительным образованием пыли сопровождается уборка зерновых, картофеля, сахарной свеклы, хлопчатника, риса и других культур. На зерноуборочных машинах старых образцов в зоне дыхания комбайнера содержание пыли колебалось от 3,2 до 130 мг/м3, у копнителей — от 46 до 185 мг/м3. Максимальное количество ее образуется при уборке ячменя, проса и гороха, когда требуется низкая посадка жатки комбайна. На хлебоуборочных машинах СК-3 и С-6 на рабочем месте комбайнера обнаруживаются также большие концентрации пыли, превышающие предельно допустимые в десятки и сотни раз (Ф. Ф. Непша).
Исследованиями, проведенными на Украинской машино-испытательной станции, при испытании новейших марок комбайнов «Нива» и «Колос» установлено, что в результате решения ряда технических задач с учетом рекомендаций гигиенистов запыленность воздуха на рабочем месте комбайнера удалось снизить примерно в 8 раз по сравнению с другими марками комбайнов, однако она остается довольно значительной и во всех пробах
