CC BY
79
УДК 543.544
Е. С. Каратаева, А. В. Синкевич
ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ
ЖИЛЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Ключевые слова: воздушная среда, экологический мониторинг, концентрация, методика анализа, организм человека,
соединения.
Разработан способ оценки экологического состояния воздушной среды жилых и производственных помещений с использованием линейно-колористического метода анализа. Найдено, что в производственном помещении наблюдаются высокие концентрации приоритетных загрязнителей воздушной среды.
Keywords: air environment, ecological monitoring, concentration, technique of the analysis, organism of the man, connection.
The method of the analysis of an estimation of ecological condition of air environment of inhabited and industrial premises with use linear-colored technique is developed. The high concentrations priority pollutants of air environment are observed in an industrial premise.
Введение
В воздушной среде жилых помещений постоянно присутствуют бытовая пыль, оксиды и диоксиды углерода и азота, формальдегид, сернистый газ, радон, компоненты табачного дыма, микроорганизмы и другое. В результате химических реакций, протекающих в воздушной среде помещения под влиянием различных излучений, эти вещества могут трансформироваться в более токсичные, что приводит к неконтролируемому ухудшению самочувствия человека и повышает степень риска возникновения заболеваний [1]. Кроме того, негативное влияние жилой среды на организм человека усугубляется также применением современных строительных отделочных материалов, особенно на полимерной основе, когда в результате деструкционных процессов, постоянно
протекающих в полимерных композициях, в воздушную среду жилых помещений мигрируют такие токсичные вещества, как фенол, формальдегид, стирол, хлористый винил, ацетон, ароматические углеводороды, спирты [2]. Поэтому для обеспечения экологической безопасности воздушной среды жилых помещений необходимо использовать в строительстве только те материалы, санитарно-гигиенические характеристики которых отвечают современным требованиям. Многие эти вещества могут оказывать на организм человека интегральное влияние, что повышает степень их экологической опасности.
Воздействие этих химических соединений на организм человека можно классифицировать следующим образом (рис.1.)
Токсичные соединения, находящиеся в воздушной среде помещений могут сорбироваться бытовой пылью, стеновыми покрытиями, мебелью, коврами, а также находится в помещении в виде аэрозолей. Миграция этих загрязняющих веществ осуществляется с помощью вентиляционной системы зданий, а также через двери, оконные проемы и ограждающие конструкции. При исследовании состава воздушной среды жилых
помещений установлено, что во многих случаях концентрация загрязняющих веществ может превысить норму ПДК. При этом в условиях плохо вентилируемых помещений эти вещества оказывают комплексное воздействие на организм человека, что отрицательно сказывается на его здоровье. Поэтому в современных условиях жизнедеятельности человека жилая среда при неправильной ее организации может стать экологически опасной.
Из литературных источников [3] следует, что сохранение и укрепление здоровья человека
Рис. 1 - Воздействие химических соединений на организм человека
напрямую связано с его средой обитания.
Экологически безопасная и чистая жилая среда - это такой объект, который может полностью защитить организм человека от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды. Одним из основных принципов обеспечения оптимальной жилой среды является гарантированная безопасность для здоровья человека в отношении негативных факторов, воздействующих на него в здании [6-8]. Параметры жилой среды должны обеспечить сохранение
здоровья и работоспособности человека в течение всего периода его жизни.
Постановка задачи
Для получения достоверной информации об экологическом состоянии атмосферного воздуха жилой среды необходимо наладить систему аналитического экологического мониторинга, что связано с определенными трудностями: малой доступностью аналитической аппаратуры, а также недостатком методического обеспечения при анализе примесных соединений в атмосферном воздухе жилых и производственных помещений [46].
Экспериментальную часть работы проводили в учебном помещении, где учащиеся в количестве 20 человек слушивали курс лекций на протяжении 90 мин. Отбор пробы воздуха осуществлялся в центре помещения на уровне дыхательных путей человека на высоте 1,2 м. Лекционная аудитория имела следующие параметры: высота - 3,5 м, площадь - 46 кв. м, объем помещения - 160 куб. м. Предварительно в утреннее время, когда в помещении отсутствовали люди, была замерена концентрация приоритетных загрязнителей воздушной среды, и было выявлено наличие фенола (0,04 мг/л), формальдегида (0,10 мг/л), винилхлорида (0,03 мг/л) и диоксида углерода (0,10 мг/л). Эти концентрации приоритетных загрязнителей были приняты за фоновые, поскольку они имеют практически постоянные величины в различные дни недели и месяца.
Результаты
График зависимости концентрации приоритетных загрязнителей от времени нахождения людей в помещении приведен на рис. 2.
Концентрация всех без исключения веществ возрастает до определенного максимального значения или так называемого состояния насыщения, а после освобождения помещения убывает, доходя до уровня фоновой концентрации.
Как видно из рисунка, концентрация приоритетных загрязнителей окружающей среды существенно зависит от количества людей, присутствующих в производственном помещении, а также от времени нахождения в нем, и с увеличением данных параметров постепенно возрастает, достигает максимума. Так, до проведения лекционных занятий концентрации загрязнителей не достигают величин ПДК, а после окончания занятий - значительно превышают их. Дальнейшие расчеты показали, что выделение вредных химических загрязнителей на одного человека за 1,5 часа в среднем составляет: 0,027 мг/м3 формальдегида; 0,0135 мг/м3 винилхлорида; 0,027 об.% СО2; 0,027 мг/м3 фенола.
Выводы
Таким образом, приведенные
экспериментальные результаты свидетельствуют о том, что количество людей в лекционных
[' мг/л Л к
0 15 45 75 105 135 165 225 25Ü
30 60 S0 120 150 180 110 210 Прем fr. т.пгч.
Рис. 2 - График зависимости концентрации веществ от времени нахождения людей в помещении: 1 -формальдегид, 2 - фенол, 3 - винилхлорид, 4 -диоксид углерода
помещениях оказывает существенно влияние на степень их загрязнения токсичными веществами (антропотоксинами). При этом после проведения учебных занятий, после 250 минут, необходимо проветривать помещение в течение не менее 20 минут для исключения негативного влияния антропотоксинов на организм человека.
Литература
1. Лейте, В. Определение загрязнений воздуха в атмосфере и на рабочем месте: пер. с нем. / В. Лейте; под ред. П.А. Коузова и В.А. Симонова. - Л.: Химия, 1980. -342 с.
2. Дударев, А.А. Комплексный подход к гигиенической оценке и управлению качеством воздушной среды современных офисных помещений / А.А. Дударев, Г.Я. Крупкин, В.И. Турубаров, С.И. Бурцев, В.В. Карцев, В.Н. Никитина, Л.С. Дубейковская, О.Л. Маркова // Медицина труда и промышленная экология. - 2004. - № 1. - С. 37-40.
3. Симонов, В.А. Методические указания по быстрому определению вредных веществ в воздухе производственных помещений / В.А. Симонов, Е.Д. Филянская, Н.А. Стругова. - Л.: ВНИИ охраны труда ВЦСПС, 1974. - 65 с.
4. Международная статистическая классификация болезней и проблем, связанных со здоровьем (10-й пересмотр). - Женева: ВОЗ, 1998. - 138 с.
5. Евгеньев, М. И. Аналитические характеристики пассивного пробоотборника для определения токсикантов в воздухе/ М. И. Евгеньев, И. И. Евгеньева,
Н.Г. Николаева, С.Ю. Мамыкина, П.Е. Белов // Вестн. Казан. технол. ун-та. - 2011. - №17. - с.27-32. 6. Колесник, М.И. Методика определения вредных веществ в воздухе индикаторными трубками / М.И. Колесник, В.И. Жуков, М.И. Буковский // Обзорная информация: сер. Техника безопасности. - М.: НИИТЭХИМ, 1983. - 48 с.
7. Перегуд, Г.А., Горелик Д.О. Инструментальные методы контроля загрязнений атмосферы / Г.А. Перегуд, Д.О. Горелик. - Л.: Химия, 1981. - 382 с.
8. Гумерова, Г.Х. Проблема очистки промышленных газовых выбросов и пути ее решения / Г.Х. Гумерова, С.Ф. Дебердеева // Вестн. Казан. технол. ун-та. - 2011. -№16. - С.320-323.
© Е. С. Каратаева - канд. техн. наук, доц. каф. машиноведения КНИТУ, oskar_karataev@mail.ru, А. В. Синкевич- аспирант каф. теоретических основ электротехники КГЭУ.
