Text
                    Р Д; ГАБОВИЧ. С. С. ПОЗНАНСКИЙ. Г. Х.ШАХБАЗЯН
ГИГИЕНА
Под редакцией члена-корреспондента АМН СССР, заслуженного деятеля науки УССР, профессора Г. X. ШАХБАЗЯНА
ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ. ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ
Допущено Главным управлением учебных заведений Министерства здравоохранения СССР в качестве учебника для студентов лечебных и педиатрических факультетов медицинских институтов
КИЕВ
ГОЛОВНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ИЗДАТЕЛЬСКОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ «ВИЩА ШКОЛА»

Рафаил Давидович Габович, Семен Семенович Познанский, Гайк Хачатурович Шахбазян ГИГИЕНА Под редакцией члена-корреспондента АМН СССР, заслуженного деятеля науки УССР, профессора Г. X. Шахбазяна Издание третье, переработанное н дополненное Редактор В. И. Белоусов Переплет художника Г. М. Балюна Художественный редактор С. Р. Ойхман Технический редактор С. Л. Светлова Корректор Л. М. Байбородина Информ, бланк № 4481 Сдано в набор 2l.08.8L Поди, в печать 28.10.82. БФ 02730. Формат 70Х ЮО'/м. Бумага кн. журн. Лит. гари. Выс. печ. 25,8 усл. печ. л„ 25,8 усл. кр-отт., 34,4 уч.-изд. л. Доп. тираж 28 000 экз. Изд. № 4868. Зак. 3—1564. Цена 1 р, 50 к. Головное издательство издательского объединения «Вища школа*. 252054, Киев-54, ул. Гоголевская, 7 Отпечатано с матриц Головного предприятия республиканского производственного объединения «По-лкграфкннга* Госкомиздата УССР, 252057,. Киев-57, ул. Довженко, 3 на Киевской фабрике печатной рекламы им. XXVI съезда КПСС, 252067, Киев-67. ул. Выборгская, 84.
51.2я73 Г12 УДК 613(075.8) Гигиена. Габович Р. Д., Почпапский С. С., Шахбазян Г. X.— 3-е изд., перераб. и доп.— Киев : Ваша школа. Головное изд-во, 193 1 320 с. Учебник состоит из семи разделов, каждый из которых разделен на ряд глав. В первом разделе изложены теоретические основы гигиены и краткий очерк истории.ее развития. Второй раздел посвяшен гигиене окружающей среды. В третьем — рассматриваются вопросы гигиены питания. В четвертом — актуальные проблемы гигиены труда, в пятом — гигиена детей и подростков, в шестом — основы гигиены больницы и в седьмом—личная гигиена. Единицы измерений приведены в соответствии с Международной системой единиц (СИ). Для студентов медицинских институтов Табл. 42. Ил. 92. Библиогр.: 22 иазв. Рецензент: академик АМН СССР, заслуженный деятель науки РСФСР, заведующий кафедрой обшей гигиены Московского медицинского стоматологического института проф. Л Л. ЛХипх Редакция литературы по медицине и физической культуре Зав. редакцией Я. Е. Мироненко -.4104000000—063 ГЛГЗП(1Н)-УЗ—27^ (С; Издательское объединение •'.Вита шкота >, с исправлениями и дополнениями, 1983
ПРЕДИСЛОВИЕ Гигиена как основная профилактическая дисциплина занимает важное место в советской системе медицинского образования. Она знакомит студентов с влиянием социальных и природных условий жизни на здоровье и мероприятиями, с помощью которых достигаются оптимизация окружающей среды, предупреждение заболеваний и укрепление здоровья людей. Знание гигиены позволяет врачам любого профиля (терапевтам, хурургам, педиатрам, стоматологам) и организаторам здравоохранения правильно планировать и проводить в жизнь профилактические мероприятия среди обслуживаемых ими контингентов населения. Только зная характер воздействия производственной или иной среды на человека, врач может верно решить вопрос о причинах заболевания и принять эффективные меры для лечения больного. Знание гигиены необходимо врачу для правильной индивидуализации гигиенического режима больного (лечебное питание, режим дня, физические нагрузки и т. д.), для решения вопросов трудовой экспертизы, трудоустройства и т. д. Поэтому в учебнике представлены все основные разделы гигиены: коммунальная гигиена, гигиена питания, гигиена труда, гигиена детей и подростков, гигиена больницы, личная гигиена. Со времени выхода в свет второго издания данного учебника прошло свыше десяти лет. Эти годы характеризовались дальнейшим социальным и научно-техническим прогрессом в нашей стране, боль шими успехами в развитии советской медицины и гигиены. Исторический XXVI съезд Коммунистической партии Советского Союза вновь подчеркнул, что забота о здоровье советских людей является одной из самых важных социальных задач. В его решениях намечены пути дальнейшего улучшения материального благосостояния народа, условий труда, питания, быта и отдыха, здравоохранения. Все это обязывает медицинских работников усилить профилактическую деятельность по охране и оздоровлению окружающей среды, улучшению санитарного благоустройства городов и сел, жилиш, условий труда и отдыха, рационализации питания населения на научных основах. В этой связи излагаемый в третьем издании учебника материал значительно обновлен, учтены новая (1976 г.) учебная программа по гигиене, утвержденная Главным управлением учебных заведений Министерства здравоохранения СССР, а также пожелания, высказанные по поводу второго издания. Впервые учебник гигиены начинается главой «Теоретические основы гигиены», в которой детально изложены принципы гигиенического нормирования. Вновь написана глава «Научно-техническая революция и проблемы охраны окружающей среды», которая является теоретическим вступлением ко второму разделу «Коммунальная гигиена». Коренным образом переработана глава «Гигиенические основы
планировки и благоустройства населенных мест», в которой большое внимание уделяется вопросам урбанизации и ее влияния на здоровье населения. В соответствии с требованиями новой учебной программы значительно переработан и расширен раздел «Гигиена больницы». Широко используются логические схе мы. облегчающие понимание внутренней структуры изучаемых вопросов, их запоминание. Авторы выражают надежду, что новое издание учебника будет способствовать лучшему изучению гигиены, и с благодарностью примут все пожелания студентов, преподавателей и врачей, направленные на улучшение книги.
РАЗДЕЛ I ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ГИГИЕНЫ Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГИГИЕНЫ ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ СОВЕТСКОГО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ В социалистическом обществе забота об охране и постоянном улучшении здоровья населения является одной из важнейших государственных задач. Это нашло отражение в Программе КПСС, Конституции СССР, решениях съездов нашей партии, Основах законодательства Союза ССР и союзных республик о здравоохранении. В числе прав советских людей в Конституции четко определено право на охрану здоровья (гл. 7, ст. 42). «Это право обеспечивается бесплатной квалифицированной медицинской помощью, оказываемой государственными учреждениями здравоохранения; развитием и совершенствованием техники безопасности и производственной санитарии; расширением сети учреждений для лечения и укрепления здоровья граждан; проведением широких профилактических мероприятий; мерами по оздоровлению окружающей среды, особой заботой о здоровье подрастающего поколения, запрещением детского труда; развертыванием научных исследований, направленных на предупреждение и снижение заболеваемости, на обеспечение долголетней активной жизни граждан». - Большая роль в решении этой важнейшей задачи Советского государства принадлежит медицинским работникам, деятельность которых направлена на укрепление здоровья и предупреждение заболеваний, а также на лечение больных, предупреждение обострений и рецидивов, восстановление трудоспособности. Идеи приоритета профилактики заболеваний высказывались с давних пор. Так, «отец медицины» Гиппократ (460—377 гг. до н. э.) рекомендовал врачам прежде всего «заботитьсяо здоровье здоровых ради того, чтобы они не болели». Выдающиеся и прогрессивные деятели отечественной медицины— М. Я. Мудров (1776—1831), С. П. Боткин (1832—1889), Н. И. Пирогов (1810—1881) и другие—также придерживались этого положения, непоколебимого и в наши дни несмотря на огромные успехи в совершенствовании хирургических методов лечения и в изыскании новых лекарственных средств. Однако идеи профилактики, которые провозглашали передовые представители медицинской и общественной мысли, не могли быть в полной мере претворены в жизнь в эксплуататорском обществе, господствующие классы которого не были заинтересованы в улучшении материальных, культурных и санитарных условий жизни широких трудящихся масс. К. Маркс, Ф. Энгельс и В. И. Ленин в своих трудах показали, что обнищание трудящихся, безработица, голод и болезни — это не только следствие, но и условие существования капитализма и что оздоровление трудящихся неразрывно связано с осуществлением социалистической революции и строительством бесклассового коммунистического общества. В Советском государстве благодаря его социалистической природе здравоохранение получило профилактическую направленность. Профилактика — ведущий принцип советского здравоохранения, и проведение мероприятий по предупреждению заболеваний здоровых и. обострений, осложнений и рецидивов у больных — важнейшая обязанность медицинских работников. В их деятельности предупредительные и лечебные мероприятия неразрывно связаны между собой, взаимно дополняют друг друга. Под профилактикой в СССР понимают широкую систему государственных, медицинских и общественных мероприятий, направленных на сохранение'и укрепление
здоровья людей, на воспитание здорового молодого поколения, на повышение трудоспособности и продолжительности активной жизни. ГИГИЕНА КАК НАУКА Для успешного осуществления профилактической деятельности в сфере своей специальности каждый врач должен обладать соответствующими знаниями. Частично он получает их, изучая медицинские теоретические и клинические дисциплины. Однако они не дают ему полных знаний о комплексном влиянии окружающей среды на здоровье человека и не знакомят с системой профилактических мероприятий. Очевидно,среди медицинских дисциплин должна быть наука, восполняющая этот пробел. Основной профилактической наукой в медицине является гигиена (от греч. hygiei-nos — приносящий здоровье) — наука, изучающая закономерности влияния окружающей среды на организм человека и общественное здоровье с целью обоснования гигиенических нормативов, санитарных правил и мероприятий, реализация которых обеспечит оптимальные условия для жизнедеятельности, укрепления здоровья и предупреждения заболеваний. Гигиена как наука преследуй! великую и ила; сродную цель — сделать развитие человеческого организма «наиболее совершенным, жизнь наиболее сильной, увядание наименее быстрым, а смерть наиболее отдаленной» (Э. А. Паркс). ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И ЗДОРОВЬЕ Чтобы разработать действенные мероприятия по предупреждению заболеваний и улучшению здоровья, гигиена должна исходить из методологически правильных представлений о том, от чего зависит здоровье и заболеваемость отдельного индивида, а также здоровье и заболеваемость населения. Ответ на этот вопрос дает марксистско-ленинское, а также материалистическое учение Сеченова — Павлова о единстве и взаимодействии человеческого организма и внешней среды: для нормальной жизнедеятельности организма необходимы прежде всего определенные условия окружающей его среды. И. М. Сеченов учил, что «...организм без внешней среды, которая поддерживает существование, немыслим». Организм человека подвергается воздействию множества непрерывно меняющихся факторов внешней среды (раздражителей). Однако обычные изменения этих факторов не вызывают патологических изменений, так как организм человека приспосабливается к ним. Между организмом и внешней средой в каждый данный момент устанавливается подвижное равновесие. Заболевание же возникает тогда, когда это равновесие нарушается, в чем ведущую роль играет необычное по силе или по качеству воздействие факторов окружающей среды (И. П. Павлов). Окружающая нас среда, представляющая сочетание природных, социальных, бытовых, производственных и других факторов, необыкновенно сложна. Ее влияние на человеческий организм чрезвычайно многообразно, причины и следствия переплетаются в самых прихотливых сочетаниях. Поэтому из методологических соображений очень важно правильно понять законы взаимодействия социальных, природных и биологических условий при их влиянии на здоровье. На организм человека непосредственно могут прежде всего действовать материальные факторы природной среды, которые условии л.Сл/11 па ХИМИЧсппнс ственные), физические (энергетические) и биологические (биотические) (рис. 1). К химическим факторам среды относят химические элементы или соединения, входящие в состав воздуха, воды, почвы, пищи или являющиеся их примесями. Многие химические элементы и соединения, входящие в состав воздуха, пищи и воды, необходимы для нормальной жизнедеятельности и здоровья человека. Но они могут быть и причиной заболеваний. Так, например, недостаток йода в пище приводит к нарушению функции щитовидной железы и к эндемическому зобу; недостаток кислорода в воздухе вызывает кислородное голодание и так называемую высотную болезнь; наличие повышенных концентраций ядовитых примесей (угарного газа, хлора и др.) в воздухе производственных помещений может быть причиной интоксикаций и т. д. Физическими факторами являются температура, влажность и движение воздуха, атмосферное давление, солнечная радиа
ция, шум, вибрация, ионизирующие излучения и др., т. е. проявления электромагнитной, тепловой, акустической, гравитационной и других видов энергии. Многие из этих факторов, например, определенная температура воздуха, атмосферное давление, облучение солнечными лучами, необходимы для оптимальной жизнедеятельности организма. Но все физические факторы при определенной интенсивности могут оказывать вредное влияние. Так, высокая температура воздуха может вызвать перегрев организма и тепловой удар, интенсивный шум — поражение преддверно-улиткового органа и глухоту, мощное ионизирующее излучение — лучевую болезнь и т. д. К биологическим факторам относятся патогенные микробы, вирусы, гельминты, грибы и др. Проникая в организм через дыхательные пути, пищевой канал или кожу, они становятся причиной инфекционных, паразитарных и грибных заболеваний. Некоторые микроорганизмы и грибы, вызывая порчу пищевых продуктов, обусловливают пищевые отравления и другие заболевания. Поскольку человек живет в обществе, то на него способны оказать влияние и психогенные (информативные) факторы, т. е. раздражители, относящиеся ко второй сигнальной системе: слово, речь, письмо, взаимоотношения в коллективе и т. п. Вызывая у человека различные эмоции (горе, страх, радость и др.), то или иное психическое состояние, настроение, они в силу кортико-висцеральных связей оказывают влияние на функции органов и физиологических систем организма. Недаром И. П. Павлов относил слово к сильнейшим физиологическим раздражителям человека. Доказано, что положительные эмоции оказывают на висцеральные функции благоприятное действие, например, улучшается кровоснабжение головного мозга и сердца, стабилизируется артериальное давление и др. Отрицательные же эмоции, психический стресс, нервно-психическое напряжение способны вызвать различные патологические сдвиги, особенно при хроническом их действии. Роль психогенных факторов особенно велика в увеличении количества заболеваний, при которых первостепенное значение имеет нервная система, особенно высшие ее отделы. К подобным болезням относятся инфаркт миокар- Рис. 1. Влияние факторов и условий окружающей среды на здоровье человека. да, гипертоническая и язвенная болезни, диабет и др. Поскольку для человека внешняя среда — это не только природа, но и общество с его производительными силами и производственными отношениями, то действие всех ранее перечисленных факторов внешней среды на человеческий организм связано с условиями и характером трудовой деятельности, с особенностями питания, с жилищно-бытовыми и другими условиями жизни, в свою очередь зависящими от социального уклада общества. Этим объясняется определяющее влияние социальных условий иа здоровье и заболеваемость разных групп населения. Тщательное изучение причин распространения заболеваний всегда подтверждало это положение. Так, например, в капиталистических странах туберкулез, нервно-психичр-ские и многие другие болезни среди рабочих распространены значительно больше, чем среди привилегированных классов. Поэтому основоположники марксизма-ленинизма учили, что радикальное улучшение здоровья широких трудящихся масс неразрывно связано с осуществлением социалистической революции и строительством бесклассового коммунистического
общества. Таким образом, охрана здоровья является проблемой социальной и медицинской. Человек не только подвергается воздействию факторов и условий внешней среды. Он способен сам влиять на нее в интересах своего здоровья, улучшая условия труда, питания и быта. Если в капиталистических странах социальные условия, ограничивая эти возможности, являются главным источником заболеваемости, то, как показал опыт истории в социалистических странах, социальные условия, создавая все возможности для оздоровления окружающей среды, ведут к непрерывному улучшению здоровья населения. ПРЕДМЕТ И СОДЕРЖАНИЕ ГИГИЕНЫ Все сказанное о влиянии окружающей среды на здоровье человека позволяет более детально определить предмет гигиены, которая: ДИзучает факторы и условия (природные и социальные) окружающей среды, влияющие на здоровье человека (выявление фактора, его качественная и количественная характеристика, режим воздействия на человека). (2) Изучает закономерности влияния факторов внешней среды на организм человека и здоровье (определяет характер действия и зависимость «доза — время — эффект») . ,3/ Базируясь на выявленных закономерностях, научно обосновывает оптимальные и предельно допустимые параметры факторов окружающей среды, на основании чего разрабатывает гигиенические нормативы, правила и мероприятия, предусматривающие использование положительного и предупреждение неблагоприятного влияния среды на здоровье. Исходя из диалектико-материалистического представления об этиологии и патогенезе заболеваний профилактические мероприятия могут быть направлены либо против основной причи ны заболеваний (например, запрещение использования канцерогенного вещества), либо против условий, благоприятствующих действию причины (герметизация оборудования, ношение респиратора и т. д.), либо на усиление приспособительных сил организма (профилактическое питание и т. п.). ч4. Внедряет гигиенические нормативы, правила и рекомендации в практику, проверяет их эффективность и совершенствует. < 5_., Учитывая планы развития народного хозяйства, прогнозирует санитарную ситуацию на ближайшую и отдаленную перспективу и с опережением определяет соответствующие гигиенические проблемы и разрабатывает их. О содержании гигиены лучше всего говорит перечень ее основных отраслей: социальная, коммунальная (населенных мест), питания, труда, детей и подростков, лечебно-профилактических учреждений, военная, радиационная, личная, морская, авиационная, железнодорожного транспорта, спортивная, космическая, герогигиена и др. Таким образом, гигиена изучает влияние всех условий существования человека на его здоровье. МЕТОДЫ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Методы гигиенических исследований развиваются на основе всеобщего метода научного познания — материалистической диалектики. Кроме своих методов исследования гигиена использует в зависимости от задач исследования широкий арсенал методов других наук. К специфичным для гигиены методам исследований относится прежде всего метод санитарного обследования и описания, применяемый для изучения окружающей среды. Санитарное обследование осуществляют по специальным программам (схемам), содержащим вопросы, которые характеризуют в гигиеническом отношении обследуемый объект. Санитарное обследование и описание, как правило, дополняется инструментал ьно-л аборатор-ными методами исследований (химическими, физическими, физико-химическими, микробиологическими и др.), позволяющими не только качественно, но и количественно охарактеризовать среду. При обследовании нередко применяют экспресс-методы, дающие возможность с меньшей, но достаточной чувствительностью и точностью быстро произвести исследование. Все больше внедряются системы автоматического слежения и регистрации определенных параметров среды (рис. 2). Для характеристики окружающей сре-
Рис. 2. Станция автоматического слежения за качеством воды в водоеме, «Наяда» (ЧССР),' ды и в особенности ее влияния на живой организм и здоровье широко применяются различные разновидности гигиенического эксперимента: а) эксперимент с моделированием природных условий для изучения и прогнозирования процессов, происходящих в окружающей среде, например, для изучения влияния химических примесей на процессы , самоочищения воды в водоеме, длительности выживания бактерий н вирусов в воде, накопления пестицидов в почве и миграции их в растения, действия бактерицидных веществ на микрофлору воды и т. п.; б) лабораторный эксперимент на животных, в котором изучается влияние факторов окружающей среды на организм с - целью обоснования гигиенических норма-тивов. Поскольку гигиенические нормативы носят законодательный характер, то подобные экспериментальные исследования осуществляются по специально разработанным апробированным программам. В процессе эксперимента применяются физиолого-биохимические, иммунологические, гистоморфологические и гистохимические, - электронно-микроскопические, радиобиоло-. гические, генетические и др. методы исследований. В случае надобности использу- ются животные разного пола, возраста н с моделированными болезнями; i в) камеральный эксперимент на людях» в котором, как и в эксперименте иа животных, изучается влияние отдельных факторов или условий среды на' организм с целью их нормирования. Этот вид эксперимента осуществляют лишь при безопасности для здоровья испытуемых. Подобным образом изучают влияние иа организм человека микроклимата, освещения» шума, нервно-психической нагрузки и т. п.; г) «натурный эксперимент», в котором изучают влияние факторов окружающей среды иа здоровье людей в реальных условиях их жизни, например, изучение состояния здоровья людей (в особенности детей), проживающих на различных расстояниях от предприятия, выбрасывающего в атмосферу вредные газообразные примеси. Натурный эксперимент позволяет проверить надежность д<Йгиенических нормативов, установленных^ эксперименте на животных. ** Одной из важнейших и иаибрдЬе сложных задач гигиены является изучение влияния окружающей среды иа здоровье. ВОЗ еще в 1946 г. определила здоровье как состояние полного физического, душевного и социального благополучия, а не только
отсутствие болезней или физических дефектов, причем под социальным благополучием подразумевалась социальная дееспособность. В последующем это определение подверглось критике как весьма общее н сводящее здоровье к еще менее определенному понятию — «благополучие» (К. Хорн). В то же время полагают, что это определение содержит и положительные черты, поскольку рассматривает категорию «здоровья» как единство биологического, социального и субъективного. По мнению советских ученых здоровье предполагает нормальное и гармоничное физическое и психическое развитие человека, нормальное функционирование 1 всех органов и систем, способность адаптации к неблагоприятным воздействиям в обычных условиях существования и воспроизводству здорового потомства, отсутствие заболеваний и наклонности к ним, высокую физическую и умственную работоспособность, позволяющие человеку выполнять свои социальные функции. Субъективная сторона здоровья проявляется в виде хорошего настроения, отсутствия болевых и других неприятных ощущений, нормальном функционировании органов чувств, адекватной психической реакцией. Здоровье индивида изучается путем медицинских обследований (индивидуальных или массовых) с применением антропометрических, клинических, физиолого-биохимических, иммунобиологических, рентгенологических и других методов исследований, учитывается также участие в трудовой деятельности. Здоровье определенного контингента людей или всех жителей населенного пункта (района, республики и т. п.) изучают с помощью санитарно-статистического метода. Это достигается путем вычисления показателей, характеризующих физическое развитие, демографические особенности (рождаемость, смертность, среднюю продолжительность жизин и др.), заболеваемость и патологическую пораженность изучаемого контингента людей. К санитарно-статистическому близок 1 О нормальном функционировании можно говорить, если в ответ на действие повседневных раздражителей в организме возникают адекватные реакции, которые по характеру и силе, времени и длительности свойственны большинству люДей данной популяции (П. Д. Горизонтов). эпидемиологический метод, изучающий закономерности распространения заболеваний. Ранее он применялся гигиенистами для изучения инфекционных заболеваний, при которых легче выявляются связи между условиями среды и заболеваемостью. Со второй половины нашего века он стал широко использоваться и для изучения распространенных неинфекционных заболеваний, например, гипертонической болезни, диабета, язвенной болезни и др. При этом изучают распространение той или иной болезни во времени (например, по сезонам года), в пространстве (в различных районах города (республики), среди различных групп людей (отличающихся возрастом, полом, профессией, условиями водоснабжения, питания, быта и т. п.). Анализ данных используется для выяснения причин и условий, способствующих заболеваниям, в том числе местных, для ликвидации болезни’ как краевой патологии, а организаторами здравоохранения для планирования профилактических и лечебных мер. Естественно, что при санитарно-статистическом и эпидемиологическом методах широко используются методы и приемы математической статистики. Нельзя не отметить, что гигиена для решения своих научных и практических задач все шире использует математику, математическое моделирование, кибернетику, электронно-вычислительную технику и создаваемые на их основе автоматизированные системы управления. Так, математические модели широко используются для предсказания поведения системы (воздушный бассейн, водоем, почва и др.) при различных воздействиях на нее. Так, например, с помощью математической модели можно предсказать интенсивность шума на улице (или концентрацию окиси углерода в воздухе), зная ширину ее, характер покрытия и количество различных транспортных средств, которые будут проезжать по ней в течение одного часа. К комплексным гигиеническим методам можно отнести;^метод научного обоснования гигиенических нормативов^метод изучения состояния здоровья определенной группы лнц (рабочих цеха, школьников и т. п.) в связи с условиями их жизни; метод изучения гигиенического фактора и др. Каждый из них применяет необходимое сочетание перечисленных ранее методов.
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ Одной из центральных и наиболее ответственных задач гигиены, отличающих ее от других отраслей медицины, является обоснование гигиенических нормативов окружающей среды, т. е. оптимальных или допустимых параметров ее факторов. Ответственность этой задачи- заключается в том, что гигиенические нормативы после апробации и утверждения Министерством здравоохранения СССР приобретают законодательную силу и становятся ведущими критериями для планирования профилактических мероприятий в населенных пунктах, на промышленных предприятиях и других объектах, а также юридическим основанием для санитарного контроля. Поэтому советские гигиенисты исходят из того, что критерием обоснования нормативов должна быть безвредность нормируемой величины для жизнедеятельности и здоровья человека. В настоящее время под гигиеническим нормативом понимают строго определенный диапазон параметров фактора среды (или факторов), который оптимален или по крайней мере приемлем (безопасен) с точки зрения сохранения нормальной жизнедеятельности и здоровья человека, человеческой популяции и будущих поколений. Исходя ИЗ j^ro Периметры нормируемого фактора, при реально возможном режиме и длительности действия, не должны вызывать неблагоприятных функциональных сдвигов в организме — ни ближайших (токсическое, аллергенное), ни условно называемых отдаленных (гонадотоксическое, эмбриотоксическое, тератогенное, канцерогенное, мутагенное, ускорение старения) вредных последствий, они не должны оказывать негативного влияния на физическое и психическое развитие подрастающего поколения, самочувствие человека, его работоспособность, функцию воспроизводства и санитарные условия жизни. Основными объектами гигиенического нормирования являются следующие: 1. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных химических примесей в воздухе (населенных мест, рабочей зоны), воде, почве, продуктах питания. 2. Предельно допустимые уровни (ПДУ) и дозы (ПДД) вредно действующих физических факторов среды антропогенно го происхождения; пыль, шум, вибрация, электромагнитная энергия различного диапазона частот, радиоактивные изотопы и т. И. 3. Оптимальные и допустимые (минимальные и максимальные) параметры микроклимата, освещения, солнечного или ультрафиолетового облучения, атмосферного давления и т. п. условий. 4. Оптимальный и допустимый состав суточного пищевого рациона и питьевой воды. В той или иной форме гигиеническое нормирование распространяется на много других факторов и условий окружающей среды (габариты жилых, производственных и общественных помещений, конструкцию школьной мебели, станков, машин, свойства тканей одежды, строительных материалов и др.). Нередко эти нормативы являются производными нормативов основной группы. Из перечня основных объектов гигиенического нормирования видно, что они могут быть условно разделены на две группы. К первой группе относятся факторы антропогенного происхождения, способные оказать преимущественно вредное воздействие и не являющиеся необходимыми для нормальной жизнедеятельности (производственная пыль, шум, вибрация, ионизирующие излучения и зр.) —для них устанавливаются только ПДК, ПДУ и ПДД. Ко второй группе относят факторы природной среды, в определенных пределах необходимые для жизнедеятельности (пищевые вещества, солнечная радиация, микроклиматические факторы и др.) — для них разрабатываются оптимальные, минимальные и максимально допустимые параметры. В тех случаях, когда фактор оказывает на организм человека не только непосредственное (физиологическое), но и опосредованное (через окружающую среду) действие, при разработке гигиенических нормативов изучают все виды возможного влияния. Так, при нормировании вредного вещества в воде водоемов определяют пороговые концентрации, вызывающие ухудшение органолептических свойств воды (органолептический признак), токсическое действие (санитарно-токсикологический признак) и нарушение процессов самоочищения водоема (обще-саннтарный признак). ПДК устанавливают по тому вредному показателю, кото
рый характеризуется наименьшей пороговой концентрацией; подобный показатель называют лимитирующим (С. Н. Черкии-ский). Важными методологическими вопросами (Гигиенического нормирования являют-ся.-xJ) возможность переноса данных, полученных в эксперименте на животных, на человеку, 2) } понятие о пороге вредного действияЛсак как нормируемые ПДК или ПДУ должны быть ниже его. Возможность переноса с животных иа человека результатов изучения токсического действия химических веществ (и некоторых физических факторов) подтверждена данными исследований гигиенистов и токсикологов. Для увеличения безопасности нормативов с учетом чувствительности животных и человека было предложено вводить так называемые коэффициенты запаса или «коэффициенты эсктраполя-ции». Рекомендовалось в зависимости от степени токсичности и кумулятивного действия вещества снижать обоснованную в эксперименте ПДК в 10... 100 раз. В последнее время разработаны (Г. И. Красовский) более обоснованные методы подсчета коэффициента экстраполяции с учетом вида экспериментальных животных и характера действия токсического вещества (от 2 до 100 и более). . Если перенос данных санитарно-токсв-кологнческого эксперимента со «среднего животного» на «среднего человека» является в общем разрешенным вопросом, то значительно сложнее перевести данные «среднего животного» на человеческую популяцию, среди которой имеются значительные генетические и другие различия (возрастные, болезни, беременность и др.), обусловливающие дифференцированную чувствительность к нормируемым агентам. Таким образом, действие фактора иа популяцию в значительно большей мере подчиняется закону случайности (т. е. стохастическим закономерностям), чем в эксперименте. Этот вопрос пока еще теоретически не' решен. Практически же выход находят в расширении видов экспериментальных моделей (животные разного воз-.. раста, беременные, с моделированными болезнями), увеличении коэффициента запаса ' и обязательной проверке надежности,'обоснованных ПДК н ПДУ в натурных условиях. Подобная практика обосио-. вания ПДК себя оправдала. В настоящее время подвергается углуб*. ленному изучению перенос с животных: на человека количественных результатов экспериментального изучения факторов, обладающих аллергенным, гонадотоксическим, эмбриотоксическим, мутагенным в канцерогенным действием. Второй важной проблемой гнгиеническо--го нормирования является представление о пороге вредного действия. Ряд исследователей считают, что необходимо отличать дорог биологического и порог вредного действия, так как до определенныхгЦЯГ* делов физиолого-биохимические сдвиги, возникающие при воздействии на организм фактора среды, находятся в рамках адаптационно-приспособительных реакций. Лишь когда они выходят за их пределы, в компенсаторно-приспособительную эону, действие их можно расценивать как вредное, т. е. физиолого-биохимические сдвигя приобретают гигиеническую значимость. Подобная концепция вызывает необходимость ответа на сложнейший вопрос: можно ли в эксперименте установить грань между адаптационными и компенсаторными процессами? Рекомендуют руководствоваться следующими соображениями. Прежде всего гигиенически значимыми считать стойкие (например, в течение месяца) достоверные по сравнению е контролем сдвиги и особенно прогрессирующие во времени. Рекомендуют также применять метод функциональных нагрузок (гипоксия, физическая нагрузка, фармакологическая ит. П-), который позволяет сравнивать адаптационные ресурсы подопытных и контрольных животных. Можно говорить о сужении возможностей адаптации, если реакции выходят за пределы доверительных границ. Кроме того, полагают, что наиболее весомыми являются сдвиги со стороны интегральных показателей состояния организма (масса тела, температура тела, функциональное состояние центральной нервной системы, концентрация сахара в крови и т. и.), ибо сдвиги на организменном уровне в большей мере свидетельствуют о нарушении относительного равновесия между организмом и окружающей средой. Сдвиги же иа органном, клеточном и молекулярном уровне представляют особый интерес в том случае, если они непосредственно связаны с механизмом биологического действия фактора. Предлагают также учитывать а
степень «жесткости» разных констан! организма (П. К. Анохин), так как один из них лабильны, а другие очень устойчивы, например, температура тела, уровень сахара в крови и др. Изменения устойчи вых констант свидетельствуют о гигиенической значимости сдвигов. Таким образом, если следовать изложенной концеп' ции, то порогом вредного действия веще' ства называется та минимальная концентрация его в объекте окружающей среды, при воздействии которой в организме возникают изменения, выходящие за предела физиологических приспособительных реакций- Все же имеются исследователи, полагающие, что грань между адаптационным и компенсаторным уровнем приспособительных реакций настолько условна, что правильнее считать порогом действия любое статистически достоверное отклонение физиолого-биохимических показателей подопытных животных от контрольных. При подобном подходе порог действия и, следовательно, ПДК будут несколько ниже-В силу этого имеется мнение, что подобный принцип наиболее оправдан при нормировании факторов, действующих на все население. Несогласные с этим аргументируют свою точку зрения тем, что при этом критерии нормирования порог действия зависит во многом от чувствительности применяемых в эксперименте физиолого-биохимических методик и при совершенствовании их порог будет все больше снижаться, что в известной мере подтвердили практика гигиенического нормирования-Уточнение ранее установленных нормативов происходило в направлении их снижения, а не увеличения. Исследования привели ряд ученых к выводу о том, что для веществ, обладающих мутагенным и канцерогенным действием, пороговых доз вообще не существует, т. е-любая малая доза, попав в организм, увеличивает риск возникновения опухоли (мутации), причем степень риска прямо пропорциональна дозе и количеству людей, подвергающихся воздействию канцерогена (мутагена). Эта концепция принята Международным комитетом радиационной защиты (МКРЗ) в отношении мутагенного й канцерогенного действия ионизирующей радиации. Поэтому МКРЗ считает, что ПДУ ионизирующей рациации не должен приводить к более частому возникно вению мутаций или опухолей, чем спонтанный уровень этих повреждений, типичных для людей, живущих в условиях незагрязненной среды в обычных геохимических условиях. Данные о беспороговости действия ионизирующей радиации получены на основании эпидемиологических исследований. Концепция МКРЗ о беспороговости является «жесткой» и, следовательно, наилучшим образом предохраняет здоровье человека от столь опасных факторов среды, как канцерогены и мутагены. Однако правильность этой концепции подвергают сомнению, поскольку эксперименты на животных с убывающими дозами канцерогена показали, что можно достигнуть величины, при которой опухоли у иодоцылцых. жлгаотцых. аазладкают; v.e чаще, чем в контроле (Н. Я. Янышева). Это объясняют и тем, что ие вся доза вещества (в данном случае канцерогена), поступившего в организм, достигает рецепторов, часть не усваивается или метаболизируется. Кроме того, косвенно против беспороговости действия свидетельствует и то, что различные канцерогены (мутагены) отличаются между собой той дозой, которая в эксперименте индуцирует опухоль. В свою очередь сторонники беспороговости считают «пороги» канцерогенного действия мнимыми из-за сравнительно небольшого количества животных в эксперименте. Так, если канцерогенное вещество индуцирует опухоли с частотой 2000 на 1 000 000, то для 100 особей, находившихся в эксперименте, эта величина составляет всего 0,2, т. е. появление опухоли маловероятно. Сторонники беспороговости предлагают устанавливать ПДУ или ПДК следующим образом. Определить на животных зависимость «доза — эффект» для 4— 6 доз канцерогенного (мутагенного) вещества и, экстраполируя полученные данные в область малых доз, найти дозу (ПДК), лишь незначительно повышающую спонтанный уровень данной патологии. Рассмотрим методическую схему обоснования гигиенического норматива на примере ПДК вредного вещества. Первым этапом исследований является физико-химическое изучение свойств подлежащего нормированию вещества, разработка методики количественного определения его в разных средах, установление его реально действующих на человека интенсивностей,
режима действия (длительность, перерывы, колебания интенсивности), путей поступления в организм, изучение миграции в различных элементах среды, математическое прогнозирование судьбы в различных средах. На втором этапе изучают непосредственное действие вещества на организм. Оно начинается с острых экспериментов, главная задача которых заключается в том, чтобы получить первичные токсикометрические данные о веществе, т. е. установить ЛД50 или ЛКзо, порог острого действия (Limac) и др. Зная физико-химические свойства вещества и его первичную токсикологическую характеристику, можно с помощью расчетных методов определить ориентировочную величину ПДК (см. дальше). Затем проводят подострый эксперимент в течение 1...2 мес., что позволяет установить коэффициент кумуляции и наиболее уязвимые физиологические системы и органы, уточнить механизм действия вещества, его метаболизм и выведение. После этого переходят к основному — хроническому эксперименту, который длится 1...6 мсс., при моделирован!’'! протвот-ственных условий, 8...12 мес. при моделировании коммунальных условий, 24... 36 мес. при изучении процессов старения или индуцирования опухолей. В ходе эксперимента изучают интегральные показатели состояния животных и степень напряжения регуляторных систем, функции и гистоморфологию отдельных органов, состояние обменных процессов (активность ферментов), влияние функциональных нагрузок. Эти исследования позволяют установить гигиенически значимые пороговые Limch и подпороговые дозы вещества. Зная подпороговые дозы и применяя соответствующие коэффициенты экстраполяции, . рассчитывают ПДК вещества по санитарио-токсикологическому признаку. В ряде случаев еще более чувствительным тестом, чем общетоксическое действие, является эмбриотоксическое (может быть сильнее в 5...10 и более раз) и гонадотоксическое, поэтому и эти исследования, так же как и исследование аллергенного действия, введены в методическую схему. Исследуется также канцерогенная и мутагенная активность фактора. На людях в камеральных условиях исследуют порог вкуса, обоняния, рефлекторного (с помощью электроэнцефалографии) и раздражающего действия. Эти данные, как и результаты влияния фактора на санитарные условия жизни (например, на зеленые насаждения, прозрачность атмосферы), сопоставляют с ПДК по санитарно-токсикологическому признаку и в случае необходимости снижают ее. Изучение действия фактора на организм и здоровье в натурных условиях возможно лишь после того, как этот фактор внедрен в производство. В этом случае изучают непосредственное влияние фактора на здоровье и опосредованное влияние. Последнее выясняют путем анкетного опроса населения (например, ощущение неприятного запаха, загрязнение пылью окон и т. п.) и исследований (влияние на зеленые насаждения, самоочищение водоемов и почвы, климато-погодные условия и др.). Проверка надежности экспериментально установленных ПДК в натурных условиях является завершающим этапом гигиенического нормирования. Научно-технический прогресс с каждым годом выдвигает перед гигиеной новые задачи в области гигиенического нормирования. Во-первых, быстро растет количество факторов, нуждающихся в нормировании, одних новых химических веществ ежегодно насчитывается несколько сотен. Чтобы решить эту задачу, потребовалось разработать экспресс-методы нормирования. Они основаны на существующей связи между порогом хронического действия вещества и его химической структурой (физико-химическими свойствами, ЛДзо, ЛКзо или другими характеристиками). Приведем в качестве примера некоторые способы расчета ПДК для воздуха рабочей зоны: 1) для неэлектролитов 1g ПДК мг/м3 = — —0,012 t° плавления— 1,2 + 1g М (мол.-масса) или 1g ПДК мг/м3 = —2,2d (уд. масса) + 1,6 + lg М (мол. масса); 2) для неэлектролитов ПДК мг/м3 = = 1,3 ЛКзо (мг/л) для мышей при двухчасовой экспозиции или ПДК мг/м3 = = ббЫгпас (мг/л), где Limac — пороговая концентрация, приводящая к изменению условнорефлекторной деятельности крыс после часового воздействия. Во-вторых, при нормировании есть еше одна проблема, которая заключается
в том, что в реальной жизни человек подвергается воздействию не одного, а суммы факторов окружающей среды. В связи с этим принята следующая терминология. Комбинированным действием называют суммарное действие нескольких факторов одной природы, например нескольких химических веществ. Сочетанным называют суммарное действие нескольких факторов различной природы, например химического вещества и ультрафиолетового излучения, химического вещества и шума и т. п. О комплексном действии говорят в том случае, если один и тот же фактор (например, химическое соединение, радионуклид и др.) поступает в организм разными путями (перорально, респиратор-но, через кожу). Может быть, конечно, комплексное + сочетанное действие. Пока лучше всего разработана методика гигиенической оценки комбинированного действия. Как показали исследования, в подавляющем большинстве случаев имеет место не потенцирование и нигиляция токсических эффектов, а их суммация. Это позволяет рассчитывать аддитивный эффект двух и более факторов, выражая каждый из них в долях его ПДК или ПДУ. Так, например, если в воздухе концентрация фтора 0,001 мг/м3 (ПДК — 0,005), а бензола 0,16 мг/м3 (ПДК—0,8), т. е. фтора 7s и бензола Vs ПДК, в сумме — 2/s ПДК, т. е. меньше 1 ПДК, следовательно, суммарное действие этих концентраций химических веществ безопасно. Аналогично рассчитывают при комплексном действии: С произ. С атм. С вода ПДК произ. ПДК атм. ПДК воды С пища ПДК пищи где в знаменателе концентрация данного вещества в том или ином элементе среды, а в числителе его ПДК в соответствующей среде. Разработанная в Советском Союзе методология и методика обоснования гигиенических нормативов н установленные у нас нормативы признаны в настоящее время наиболее прогрессивными и широко используются во многих странах мира. Одних ПДК вредных химических веществ в СССР разработано: для воздуха рабочей зоны более 800, воды — около 700, атмосферного воздуха — около 200, пищевых продуктов — более 200, почвы — свыше 30. В настоящее время разрабатывается теория биологической эквивалентности для обоснования суммарного действия различных факторов с выходом на нормирование максимально допустимой нагрузки (МДН), под которой понимают максимально допустимую интенсивность воздействия на человека (коллектив) всей совокупности факторов окружающей среды (Г. И. Сидоренко). Помимо гигиенических нормативов в санитарной практике применяются косвенные санитарные показатели, характеризующие санитарное состояние водоема, воздуха, пищевых продуктов или других объектов до или после проведения профилактических мероприятий. Так, например, одним из широко применяемых косвенных показателей санитарного состояния водоисточников является коли-титр. Кишечная палочка в обычных условиях не патогенна для человека но наличие, с- г. г.оде сги-детельствует о фекальном загрязнении и возможности присутствия патогенной кишечной микрофлоры. Поэтому низкий коли-титр (например, ниже 100 в воде шахтных колодцев) свидетельствует о неудовлетворительном санитарном состоянии водоисточника. При обеззараживании воды хлорированием с целью уничтожения патогенной кишечной микрофлоры коли-титр используют в качестве санитарного показателя надежности дезинфекции. Если коли-титр не менее 300, то это свидетельствует о том, что вода надежно обеззаражена от патогенных возбудителей кишечных инфекций, которые примерно так же устойчивы к действию хлора, как и кишечная палочка. / САНИТАРИЯ И САНИТАРНО- 7 ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА Практическое претворение в жизнь гигиенических нормативов, правил н мероприятий называют санитарией — от лат. sanitas •— здоровье). Если гигиена — это наука о сохранении и улучшении здоровья, то санитария — практическая деятельность,
с помощью которой это достигается (Г. В. Хлопин). Достижения гигиенической науки внедряются в практику путем проведения общественно-гигиенических мероприятий и соблюдения личной гигиены. Общественная и личная гигиена неразрывно связаны, дополняют друг друга, но первая имеет доминирующее значение, поскольку она создает условия для осуществления личной гигиены. Для проведения общественно-гигиенических мероприятий прежде всего необходимо законодательство, которое обязывало бы их осуществлять. В «Основах законодательства Союза ССР и союзных республик о здравоохранении» (1969) указано, что осуществление общественно-гигиенических мероприятий с целью охраны здоровья населения является обязанностью всех государственных органов, предприятий, учреждений и организаций. Основой санитарного законодательства в СССР являются гигиенические нормативы и издаваемые Министерством здравоохранения СССР санитарные правила, которые предписывают соблюдение гигиенических требований п нормативов при строительстве, и эксплуатации разных объектов: населенных пунктов, жилых зданий, промышленных предприятий, водопроводов, столовых, школ, больниц и др. Кроме санитарных правил, важным элементом санитарного законодательства являются Строительные нормы и правила (СНиП) для всех видов промышленного, коммунального, больничного и других видов строительства, а также Государственные общесоюзные стандарты (ГОСТ) на качество водопроводной воды, пищевых продуктов, одежды, полимерных материалов, пестицидов и других изделий, которые могут оказывать влияние на здоровье человека. В СНиПах и ГОСТах наряду с техническими содержатся санитарные требования. Для подготовки гигиенических нормативов и санитарных правил, для контроля за их соблюдением и проведением санитарно-гигиенических и противоэпидемических мероприятий, направленных на ликвидацию и предупреждение загрязнения окружающей среды, оздоровление условий труда, быта и отдыха населения, профилактику заболеваний, в системе Министерства здравоохранения СССР имеется санитар-но'-эпидемиологическая служба, основными учреждениями которой являются санитарно-эпидемиологические станции (рис. 3). Санитарно-эпидемиологическая станция (СЭС) — медицинское учреждение, осуществляющее все виды санитарной и противоэпидемической деятельности в районе, городе или области. Штаты, структура СЭС и оснащение зависят от численности населения, которое она обслуживает, и ряда других факторов. В основном СЭС состоит из санитарно-гигиенического и эпидемиологического отделов. В санитарно-гигиеническом отделе работают санитарные врачи по гигиене коммунальной, труда, питания, детей и подростков, а в крупных — и по радиационной гигиене. При отделе имеется гигиеническая лаборатория, способная производить инструментальные и лабораторные исследования объектов окружающей среды. В крупных СЭС имеются радиологические и токсикологические лаборатории. В эпидемиологическом отделе работают врачи-эпидемиологи, при отделе имеется бактериологическая, а в крупных СЭС и вирусологическая лаборатория. Кроме стационарных лабораторий в областных и крупных городских СЭС имеются и передвижные лаборатории, монтированные на автомобилях. Основной задачей санитарно-эпидемиологических станций является подготовка решений исполкомов народных депутатов по санитарной охране окружающей среды и проведению крупных оздоровительных мероприятий, проведение мер по оздоровлению труда, быта и отдыха населения, предупреждение заразных, профессиональных и других болезней, контроль за выполнением санитарного законодательства, изучение состояния здоровья различных групп населения. Санитарно-эпидемиологические станции руководят санитарной и противоэпидемической деятельностью всех остальных лечебно-профилактических учреждений и медицинских работников, ведут предупредительный и текущий государственный санитарный надзор. Предупредительный государственный надзор заключается в проверке соблюдения гигиенических норм и санитарных правил в ходе проектирования и строительства различных объектов и заканчивается приемом объекта в эксплуатацию. В задачи предупредительного санитарного надзора входит также контроль за всеми вновь внедряемыми в производство про-
Рис. 3. Схема (упрощенная) структуры санитарно-эпидемиологической службы Министерства здравоохранения СССР. мышленнымн изделиями, качество которых может отразиться на здоровье населения, например, контроль за конструкцией машин (шум, опасность травматизма, удобство обслуживания и др.), рецептурой новых пишевых продуктов, пищевых красителей, консервантов и других пищевых добавок, материалов для посуды, оборудования пищевых предприятий, строительных материалов, в том числе пластмасс, средств борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур и т. д. Текущий государственный санитарный надзор осуществляется путем систематического наблюдения за санитарным состоянием объектов в процессе их эксплуатации. В случае нарушения санитарных норм и правил работники СЭС имеют право привлекать нарушителей к административной и уголовной ответственности в со ответствии с законодательством Союза ССР. Они имеют также право приостановить деятельность любого объекта (столовой, промышленного предприятия и др.), если он не соответствует гигиеническим требованиям и эксплуатация его угрожает здоровью людей. Должностные лица СЭС привлекают к изучению здоровья, проведению профилактических мероприятий и санитарно-просветительной работе врачей лечебного профиля. Для эффективного использования достижений общественной гигиены необходимо, чтобы каждый человек, понимая их значение, правильно ими пользовался и соблюдал правила личной гигиены. В связи с этим огромная роль принадлежит санитарному просвещению, задачи которого заключаются в распространении гигиени-ческих з^ан^^ад^с^гд^^ом-
лении его с причинами разных болезней и мерами их предупреждения, в привитии населению гигиенических навыков в быту н на производстве, в ознакомлении с правильным режимом труда, отдыха и питания. Форм санитарного просвещения много: беседы, лекции, показ специальных кинофильмов, распространение санитарнопросветительной литературы, организация санитарных выставок, выпуск плакатов. Важной задачей санитарного просвещения является организация санитарной самодеятельности населения — вовлечение его в активную работу по осуществлению санитарных мероприятий или по общественному контролю за их проведением. Виднейший организатор советского здравоохранения Н. А. Семашко высоко ценил роль санитарного просвещения, считая его одной из основ профилактического направления советской медицины и важнейшим элементом профилактической деятельности всех лечебных учреждений и врачей. В настоящее время с целью обеспечения научно обоснованного и быстрого анализа санитарной и эпидемиологической обстановки, а также ее прогнозирования для принятия опережающих решений в санитарно-эпидемиологической службе внедряются автоматизированные системы управления. Они могут в кратчайший срок выдать заложенную в машинную память информацию (в обобщенном виде) о санитарном состоянии окружающей среды, о состоянии здоровья различных групп населения, о степени выполнения запланированных профилактических мероприятий. Автоматизированные системы управления могут производить сопоставление условий среды с гигиеническими нормативами и сигнализировать о наличии или угрозе опасной санитарной или эпидемиологической ситуации и даже предлагать оптимальные меры борьбы с ней. ЗНАЧЕНИЕ ГИГИЕНЫ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛЕЧАЩЕГО ВРАЧА И ОРГАНИЗАТОРА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ Знание гигиены как основной профилактической медицинской дисциплины обязательно для врача. Гигиенические знания позволяют правильно планировать и проводить в жизнь профилактические мероприятия среди обслуживаемого населения. Эти знания необходимы лечащим врачам и организаторам здравоохранения для изучения местных особенностей эпидемиологии инфекционных и неинфекционных заболеваний. Знание гигиены для лечащего врача во многих случаях необходимо и для постановки правильного диагноза. Зная характер возможного воздействия данной производственной или иной среды на человека, врач может правильно решить вопрос об этиологии заболевания и принять эффективные меры для его лечения и предупреждения. Знание гигиены помогает лечащему врачу правильно индивидуализировать гигиенический режим больного: его питание, режим дня, мероприятия по закаливанию и физической культуре и т. д. Знакомство с условиями труда и быта больного позволяет врачу правильно решать вопросы трудовой экспертизы, трудоустройства и давать полезные рекомендации в отношении образа жизни после выздоровления. Наконец, знание гигиены — необходимое условие для того, чтобы лечащий врач стал носителем гигиенических знаний в массы. На склоне лет крупный русский клиницист Г. А. Захарьин пришел к следующему выводу: «Мы считаем гигиену не только необходимостью, но и одним из важнейших, если не важнейшим, предметом деятельности практического врача. Чем зрелее практический врач, тем более он понимает могущество гигиены и относительную слабость лечения, терапии». Глава 2. КРАТКИЙ ОЧЕРК ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ ГИГИЕНЫ Еще в глубокой древности человек, основываясь на жизненном опыте, осуществлял простейшие гигиенические мероприятия в целях сохранения своего здоровья. В те времена гигиена представляла собой систему практических правил, отра жавшихся в бытовых навыках и религиозных предписаниях. Эти правила предусматривали охрану почвы от загрязнения, выбор и устройство источников водоснабжения, употребление различных растительных и животных продуктов в пищу, режим
питания, соблюдение чистоты тела, режим труда, отдыха и сна, предупреждение распространения инфекционных заболеваний, изоляцию больных заразными болезнями, сжигание их вещей, захоронение трупов и т. п. С появлением крупных городов древности практические санитарные мероприятия совершенствовались. Так, например, в древнем Риме, где проживало свыше 1 млн. жителей, действовал строительный устав Нерона, который учитывал гигиенические факторы при застройке города, был построен уникальный акведук (водопровод), подававший в сутки до 1,5 млн. м3 безупречной по качеству воды из горных источников, функционировали знаменитые римские «термы» — бани-спортзалы, канализация, отводившая сточные воды на поля орошения, где они очищались До спуска в р. Тибр, осуществлялся строгий контроль за качеством пищевых продуктов на рынках и т. д. Первое дошедшее до нас обобщение эмпирических гигиенических знаний сделал одни из виднейших основоположников античной медицины — Гиппократ. Из его трактатов «О воздухе, воде и почве», <0 здоровом образе жизни» и др. видно, что Гиппократ основную роль в возникновении заболеваний отводил условиям окружающей среды, а в предупреждении и лечении болезней большое значение придавал гигиеническим мероприятиям. Памятники древнерусского изобразительного искусства и письменности свидетельствуют о том, что гигиенические навыки были распространены в быту древних славян. Так, в Киевской Руси широко использовались бани, в документах X века уже упоминается о Корсунском водопроводе, древний Новгород был одним из наиболее благоустроенных городов в Европе; он уже в XI веке имел водопровод и канализацию. Материалистические традиции русской гигиены восходят к М. В. Ломоносову (1711—1765). Крупнейший деятель науки и культуры не мог пройти мимо актуальных для его времени гигиенических вопросов. В своем произведении «О размножении и сохранении российского народа» (1761) он выдвигает ряд социально-гигиенических проблем, затрагивает вопросы гигиены быта и питания народа. В других о* трудах он рассматривал вопросы гигиены труда в горнорудной промышленности и санитарное обеспечение плаваний в северных морях. С 1806 г. в Петербургской медико-хирургической академии при кафедре физиологии впервые стал излагаться курс гигиены. Войны второй половины XVIII и начала XIX века, положившие начало созданию крупных регулярных армий, способствовали развитию военной гигиены. В эту эпоху внимание медицинской общественности к задачам гигиены вообще и военной в частности привлек крупнейший клиницист М. Я. Мудров (1776—1831). Дальнейшее развитие гигиены в России во многом обязано прогрессивным взглядам на значение профилактики ведущих медиков XIX века Н. И. Пирогова, С. П. Боткина, Г. А. Захарьина и др. Идейное влияние на формирование их передовых воззрений оказали классики русской материалистической философии XIX века (А. И. Герцен, В. Г. Белинский, Н. Г. Чернышевский, Н. А. Добролюбов, Д. И. Писарев) и их последователи (И. М. Сеченов, Д. И. Менделеев, К. А. Тимирязев), трактовавшие в своих научных трудах проблему взаимоотношения человеческою организма и окружающей его среды е материалистических позиций. Резкое изменение условий жизни и окружающей среды внесло развитие промышленного капитализма в XVIII и первой половине XIX века сначала в Западной Европе, а затем и в России. Возникновение и бурное развитие крупной машинной индустрии, приток рабочей силы в города и интенсивный рост индустриальных центров в условиях капитализма привели к серьезному ухудшению санитарных условий жизни трудящихся масс. Районы города и окраины, заселенные трудящимися, застраивались хаотично, скученно, с минимумом санитарного благоустройства. В погоне за территорией для строительства фабрик н жилых зданий уничтожались зеленые насаждения. Многие производства загрязняли и отравляли своими отходами почву, водоемы и атмосферный воздух близко расположенных рабочих поселков и промышленных центров. Непомерно длинный рабочий день рабочих, их жен и детей на промышленных предприятиях при низкой заработной плате и отсутствии необходимых мер по гигиене и охране труда приводил к массовым профессиональным
заболеваниям. Из-за этих условий в первой половине XIX века средняя продолжительность жизни в промышленных городах Англии (Манчестер, Ливерпуль) даже для состоятельных классов составляла 35—37 лет, а для рабочих — еще меньше. В эту эпоху перед здравоохранением возникли новые задачи, которые привели к важному историческому скачку в развитии гигиены — к переходу ее на экспериментально-научный путь. Становлению экспериментальной гигиены при капитализме способствовали следующие условия: 1. Революционное движение рабочего класса, требовавшего улучшения материальных условий, сокращения рабочего дня, решительного улучшения условий труда и быта. 2. Крупные эпидемии (из-за низкого санитарного состояния городов), которые угрожали благополучию самой буржуазии и толкали ее на поиски мер борьбы с ними. 3. Развитие естествознания, создавшее условия для перехода гигиены на путь эксперимента. Совершенствование физических, химических, физиологических, а позднее микробиологических методов исследований позволило созда1Ь 1шциническую лабораторию и перейти от общих описаний, характерных для периода эмпирической гигиены, к точному и объективному изучению факторов внешней среды и влияния их на здоровье населения. Открытия Л. Пастера, Р. Коха, И. И. Мечникова, Н. Ф. Гамалеи и других ученых вооружили гигиену ценнейшими данными о природе и путях распространения инфекционных заболеваний и создали возможность разрабатывать научно обоснованные меры предупреждения их. Развитие техники способствовало строительству водопровода, .канализации, центрального отопления, механической вентиляции и других санитарно-технических устройств, открывавших новые возможности улучшения санитарных условий в быту и на производстве. Внимание прогрессивных деятелей медицины все больше направлялось на вопросы общественного здравоохранения. Основоположниками нового направления в гигиене стали в России А. П. Добросла-вин (1842—1889) и Ф. Ф. Эрисман (1842— 1915), в Германии—М. Петтенкофер (1818—1901) и М. Рубнер, в Англии — Э. Паркс, во Франции — М. Леви. А. П. Доброславин— первый профессор i гигйгпьГв России, возглавивший в 1871 г. [ впервые организованную в С.-Петербурге J кафедру гигиены в Медико-хирургической академии. При кафедре была создана од- > на из первых гигиенических лабораторий [ для исследования пишевых продуктов, во- I ды, воздуха, почвы. j Молодая кафедра вскоре стала центром < научно-гигиенической мысли. А. П. Добро- i славян создал первую гигиеническую шко- | лу в России, из которой вышли многие i видные гигиенисты, обогатил разные от- 1 расли гигиены ценными теоретическими , исследованиями и практическими предложениями. Им написано руководство «Гигиена — курс общественного здравоохранения» (1882). По инициативе А. П. Добро-славина в Петербурге была создана санитарная лаборатория для исследования пищевых продуктов. Им организовано «Русское общество охранения народного здравия» н основан научно-популярный гигиенический журнал «Здоровье». Ф. Ф. Эрисман-также начал свою гигиеническую деятельность в Петербурге. За короткое время он создал два капитальных труда — «Руководство по гигиене» (1612- Itjii) и «Г1 рvjфск.v 11 <ji 1 а.iь<:aл i ш iiv на, или гигиена умственного и физического труда» (1877), где затронул широкий круг вопросов этого раздела науки, в том числе военной гигиены. О прогрессивных взглядах Ф. Ф. Эрисмана свидетельствуют имеющиеся в книге ссылки на «Капитал» К- Маркса. Ф. Ф. Эрисман изучил состояние зрения 4000 учеников в связи с условиями зрительной работы, провел санитарное обследование условий жизни петербургской бедноты, руководил обширной работой по изучению санитарных условий труда и быта рабочих Московской губернии. С 1882 г. Ф. Ф. Эрисман возглавляет организованную им кафедру гигиены медицинского факультета Московского университета. При ней создает городскую санитарную станцию, проводившую большую научную и практическую работу. Ф. Ф. Эрисман был первым и бессменным председателем созданного в 1892 г. Московского гигиенического общества. А. П. Доброславин и Ф. Ф. Эрисман впервые применили экспериментальный и • лабораторный методы для гигиенического изучения воды, воздуха, почвы, пищи, жи
лища и одежды. Это позволило перейти к научному обоснованию практических мероприятий по оздоровлению условий труда и быта. А. П. Доброславин и Ф. Ф. Эрисман явились выразителями прогрессивных идей русской общественной мысли 60-х годов в гигиене. Их деятельность была связана с деятельностью первых земских и городских санитарных учреждений, а также Общества русских врачей в память Н. И. Пирогова. Они были руководителями выполненных земскими санитарными врачами исследований, посвященных медико-топографическому описанию различных городов и районов России, благоустройству населенных мест, водоснабжению, статистике заболеваемости населения. Благодаря А. П. Доброславину и Ф. Ф. Эрис-ману отечественная гигиена с первых шагов своего становления выгодно отличалась от зарубежной своим социальным характером, связью с практической санитарной деятельностью, поставкой актуальных задач здравоохранения и оздоровления широких масс населения, стремлением преодолеть ограниченность узколабораторного и санитарно-технического направления западноевропейских гигиенических школ. Создаются кафедры гигиены и в других крупных университетских центрах России: Киев (1871), Харьков (1873), Одесса (1903). Самобытный общественный характер санитарной деятельности в России связан с развитием земской медицины. Однако в условиях буржуазно-помещичьего земства нельзя было добиться решения кардинальных вопросов, касающихся жизни .трудящихся масс, в частности охраны их здоровья. В период реакции после подавления первой русской революции 1905 г. в земской медицине усилились консервативные тенденции. Гигиена находилась в положении «пасынка», санитарное законодательство отсутствовало, санитарные учреждения разгонялись, так как царская администрация усматривала в каждом активном санитарном враче потенциального «бунтовщика», который если не сегодня, то завтра выступит за интересы трудящихся. Группа врачей-большевиков (Н. А. Семашко, 3. П. Соловьев. С. И. Миц-кевич и др.) с другими передовыми гигиенистами — санитарными врачами активно боролись с этими реакционными тен денциями. В ряде программных документов партии большевиков еще задолго до Октябрьской революции выдвигались требования по охране труда и здоровья ра-, бочих. Развитие научно-экспериментальной гигиены в СССР. Великая Октябрьская социалистическая революция создала исключительно благоприятные условия для осуществления оздоровительных мероприятий в государственном масштабе и для развития гигиены как науки. На VIII съезде РКП (б) в 1919 г. была принята Программа партии, провозгласившая профилактику заболеваний основным принципом советского здравоохранения. В ней указывалось, что партия ставит своей ближайшей задачей решительное проведение широких санитарных мероприятий в интересах трудящихся, а именно: а) оздоровление населенных мест (охрана почвы, воды и воздуха), б) постановку общественного питания на научно-гигиенических началах, в) организацию мер, предупреждающих развитие и распространение заразных болезней, г) создание санитарного законодательства. Весь последующий период социалистического строительства характеризуется неуклонным выполнением принципов, провозглашенных Программой партии. Потребности практической жизни настоятельно требовали развития гигиенической науки. Уже в первые дни после революции выявилась потребность в разработке гигиенических нормативов, санитарных правил н мероприятий, необходимых для оздоровления условий труда, населенных мест, жилищ, школ, общественного питания и т. д. Для решения этих вопросов была создана сеть гигиенических институтов и кафедр — питания, гигиены труда и профзаболеваний, общей и коммунальной гигиены, гигиены детей и подростков, эпидемиологии. В 1922 г. декретом Совнаркома была создана государственная санитарная служба и четко определены ее задачи. В подготовке этого декрета принимал активное участие создатель Советского государства В. И. Ленин, который с первых дней Советской власти уделял особое внимание профилактической медицине. С тех пор правительственными постановлениями санитарное законодательстве и санитарная служба страны непрерывно
А. П. Доброславин. Ф. Ф. Эрисман. совершенствовались, а с 1939 г. основным учреждением санитарно-эпидемиологической службы во всесоюзном масштабе, по примеру УССР (с 1933 г.), были признаны санитарно-эпидемиологические станции. Обязанностью последних стало выполнение всей санитарной и противоэпидемической работы на своей территории (района, города или области), что до этого выполнялось несколькими санитарными учреждениями, ие всегда удовлетворительно координировавших проводимые мероприятия. История подтвердила целесообразность создания санитарно-эпидемиологических станций, которые с успехом решали многочисленные и сложные практические задачи, возникавшие перед ними в процессе социалистического строительства и во время Великой Отечественной войны 1941—1945 гг. ,__Расширение содержания и задач совет- t ской гигиены привело ее к дифференциации. Этого требовала необходимость углубленного изучения разнообразных и крупных гигиенических проблем, это диктовалось и санитарной практикой, для которой стали необходимы санитарные вра чи — специалисты по различным отраслям гигиенических знаний. Особое развитие получили такие отрасли гигиены, как коммунальная гигиена, гигиена труда, гигиена питания, гигиена детей и подростков, представленные соответствующими кафедрами медицинских институтов, готовящих кадры санитарных врачей на санитарно-гигиенических факультетах. Большую роль в развитии гигиены сыграли первые организаторы советского здравоохранения Н. А. Семашко (1874— 1949) и 3. П. Соловьев (1876—1928). Они много внимания уделяли развитию и укреплению профилактического направления в медицине, организовали первые кафедры социальной гигиены. Деятельность крупнейшего гигиениста Г. В^_.Хлопццд (1863—1929), плодотворно развившего научное наследство Добросла-вина и Эрисмана, протекала на рубеже двух исторических эпох. Заведуя с 1896 г. кафедрами гигиены в ряде городов (Юрьев, Одесса, Петербург), а с 1918 г. в Военно-медицинской академии, Г. В. Хлопни плодотворно работал в различных отраслях гигиены. Его трудами был развит
и углублен экспериментальный метод в гигиене. Развитию коммунальной гигиены способствовали Ач Н. Сысин, 3. Г. Френкель, А. Н. Марзеев, гигиены труда — В. А. Левицкий, С. И. Каплун, А. А. Летавет, гигиены питания — М. Н. Шатерников, О. П. Молчанова, Б. А Лавров, гигиены детей и подростков — А. В. Мальков, Н. А. Семашко, военной гигиены — В. А. Углов, Ф. Г. Кротков. С 50-х годов в связи с начавшимся применением в науке, медицине, промышленности и энергетике радиоактивных изотопов и атомной энергии стала развиваться радиационная гигиена, быстро оформившаяся в самостоятельную и крупную отрасль гигиены (Ф. Г. Кротков). В послевоенные годы в связи с бурными темпами индустриализации, развитием большой химии и химизацией сельского хозяйства особую актуальность приобрела проблема гигиенического нормирования вредных химических веществ и физических факторов в окружающей среде. Благодаря. трудам В. А. Рязанова, С. Н. Черкинского, Л. И. Медведя, Г. И, Сидоренко, М. Г. Шандалы и многих других исследователей советская гигиена заняла ведущее место в мире, в разработке теоретических н практических вопросов гигиенического нормирования — этой центральной задачи гигиены и одного из актуальнейших вопросов проблемы охраны окружающей среды. Благодаря неустанной заботе Коммунистической партии и Советского государства об улучшении материального благосостояния, культуры, санитарного состояния и медицинского обслуживания трудящихся за годы Советской власти в СССР произошли огромные положительные сдвиги в здоровье народа. Значительно снижена заболеваемость населения, особенно инфекционными болезнями. Многие опасные инфекционные болезни (холера, чума, натуральная оспа, полиомиелит, возвратный и сыпной тиф и др.) полностью ликвидированы, а другие встречаются весьма редко (малярия, туляремия, бруцеллез, дифтерия и др.). С каждым годом снижается заболеваемость туберкулезом и острыми кишечными инфекциями. Резко снижены и с каждым годом уменьшаются профессиональные заболевания, промышленный и сельскохозяйственный Травма- H. А. Семашко тизм. Из года в год улучшаются показатели физического развития детей и подростков. В итоге значительно улучшились интегральные санитарно-статистические показатели, свидетельствующие о том, что Советский Союз за годы Советской власти из страны, занимавшей одно из последних мест в мире по показателям здоровья, вышел на уровень, которым характеризуются наиболее передовые экономически развитые страны, обогнав многие нз них. Так, детская смертность в возрасте до одного года снизилась более чем в 10 раз, общая смертность населения — более чем в 3 раза, а средняя продолжительность жизни возросла более чем в 2 раза — с 32 лет в 1913 году до 71 года, Советский Союз стал страной долголетия. Принятые на XXVI съезде КПСС «Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981 — 1985 годы н на период до 1990 года» являются грандиозной программой дальнейшего улучшения гигиенических условий
жизни советских людей и их здоровья. Особое значение будут иметь предусмотренные в Основных направлениях подъем материального и культурного уровня жизни советского народа; создание наиболее благоприятных условий для высокопроизводительного труда, усиления его творческого характера; сокращение ручного, малоквалифицированного и тяжелого физического труда; увеличение среднегодового производства сельскохозяйственной продукции на 12—14% и повышение производства мяса до 17—17,5 млн. тонн, молока до 97— 99 млн. тонн, яиц до 72 млрд, штук в год; увеличение продукции пищевой промышленности на 23—26%; расширение сети предприятий общественного и диетического питания; ввод в эксплуатацию жилых домов общей площадью 530—540 млн. кв. метров с одновременным повышением уровня комфортности жилищ и их благоустройства; строительство дошкольных учреждений не менее чем на 2,5 млн. мест; ускоренное внедрение в медицинскую практику научно-технических достижений и увеличение числа больничных коек на 8—10%; улучшение охраны природы, в частности путем сокращения выбросов вредных веществ в атмосферу в rnvcKn промьппапипнх стеков в водоемы; создание новых и благоустройство имеющихся зеленых зон вокруг городов и поселков, увеличение числа автоматизированных станций контроля за окружающей природной средой и многие другие меры. Научно-техническая революция и перспективы развития гигиены. В эпоху научно-технической революции стоящие перед гигиеной задачи продолжают расти и усложняться. Это связано с противоречивым характером влияния научно-технического прогресса на здоровье. С одной стороны, он создает предпосылки для улучшения материального благосостояния, условий труда, быта, питания, медицинского обслуживания, повышает общую и санитарную культуру людей, т. е. способствует тому, что ведет к укреплению и сохранению здоровья. Но, с другой стороны, научно-технический прогресс таит в себе потенциальные, явные и скрытые, опасности для здоровья. Основоположники научного коммунизма учили, что возможность использования положительных сторон научно-технического прогресса н преодоление его отрицатель ных гигиенических последствий зависят от того, в какой общественно-экономической формации он происходит. Опыт экономически развитых капиталистических стран подтвердил это — осуществление научно-технической революции принесло немало опасностей и вреда здоровью широких масс трудящихся. Опасности связаны больше всего со следующими проявлениями научно-технической революции; изменениями условий труда (отрицательное воздействие на рабочих новых видов энергии и материалов, интенсивного шума и вибрации, нервно-психического напряжения и др.); бурно протекающим процессом урбанизации (рост городов и численности населения в них), что ведет к ухудшению санитарных условий жизни в городах (возрастающее загрязнение атмосферного воздуха выбросами промышленности и автотранспорта, уличный шум и травматизм, воздействие электромагнитных излучений диапазона радиочастот, напряженный ритм жизни и отдаленность жилья от мест работы и зеленых массивов, возрастающая гиподинамия с сопутствующей тучностью и др ); •'щмизацпсй пр^мыш.-сшго'д;:, сельс-с. о хозяйства и быта, применением синтетических материалов для изготовления одежды, строительных материалов и пищевых добавок (вновь синтезируемые химические вещества могут обладать токсическими, аллергенными, канцерогенными, мутагенными и другими вредными свойствами); значительным, достигающим глобальных (планетарных) масштабов загрязнением окружающей среды (почвы, атмосферного воздуха, открытых водоемов вплоть до морей и океанов, пищевых продуктов) атмосферными выбросами и твердыми отходами (в том числе радиоактивными) промышленности, сточными водами, миллионами тонн пестицидов, гербицидов и других ядохимикатов, применяемых в сельском хозяйстве. Капиталистические страны не смогли полностью преодолеть перечисленные опасности. По признанию буржуазных ученых, ряд районов нашей планеты находится иа грани экологической катастрофы, во многих крупных городах и промышленных центрах возрастает заболеваемость населения так называемыми болезнями цивилизации (нервно-психические, сердечно-со
судистые, онкологические, аллергические, наследственные, хронические интоксикации, производственный, уличный и дорожный травматизм и др.). С другой стороны, в социалистических странах, где господствует принцип «Все во имя человека, для блага человека», где развитие народного хозяйства осуществляется по научно обоснованным планам, имеется возможность в максимальной мере использовать положительные социально-гигиенические последствия научно-технической революции и свести к минимуму или полностью предупредить ее отрицательное влияние. Однако не следует думать, что положительные социально-гигиенические последствия научно-технического прогресса могут прийти автоматически, без усилий государ ства, местных советских, хозяйственных и профсоюзных организаций, без усилий медицинской науки и органов здравоохранения, без внимания к ним всего советского-народа. И в условиях социализма возникают сложные социально-гигиенические проблемы, выдвигаемые научно-техническим прогрессом, но они вполне разрешимы. Итак, в развитом социалистическом обществе перед гигиенической наукой, с одной стороны, непрерывно возникают новые актуальные проблемы и задачи, а с другой — открываются огромные возможности и перспективы в реализации достижений гигиены и внедрении их в жизнь. Этим объясняется расцвет и плодотворное развитие передовой! советской гигиенической науки, социальное значение которой, растет с прогрессом человечества.
РАЗДЕЛ II КОММУНАЛЬНАЯ ГИГИЕНА Окружающую человека среду, от состояния которой зависят его жизнедеятельность и здоровье, схематически можно представить в виде нескольких концентрических окружностей (рис. 4). Ближайшая к человеку окружность — одежда, далее находятся жилище, населенный пункт, биосфера Земли и, наконец, солнечная система — часть космического пространства. Вопросы гигиены одежды изучает личная гигиена, вопросы гигиены жилищ и населенных мест — коммунальная гигиена. Эта наука изучает влияние окружающей среды на человека в условиях населенных мест и на этой основе разрабатывает гигиенические нормативы и санитарные мероприятия, необходимые для обеспечения здоровых н наиболее благоприятных условий жизни населения. Основными разделами коммунальной гигиены являются: а) гигиена воздуха, б) гигиена воды н водоснабжения населенных мест, в) гигиена почвы, санитарная очистка населенных мест, санитарная охрана водоемов, г) гигиена жилых и общественных зданий, д) гигиена планировки населенных мест. Кроме того, в последнее время коммунальная гигиена начала изучать гигиенические вопросы, связанные с антропогенным загрязнением биосферы, с геохимическими провинциями и другими видами краевой патологии, с широким применением пестицидов н различных видов удобрений, с проблемой акклиматизации, создания зон отдыха, строительства н эксплуатации автотранспортных магистралей, высоковольтных линий электропередач И др. Глава 3. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕВОЛЮЦИЯ И ПРОБЛЕМЫ САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Биосферой акад. В. И. Вернадский назвал те области нашей планеты, которые заняты жизнью или ее проявлениями. Биосфера (рис. 5) включает в себя нижнюю часть атмосферы (до высоты 20—30 км), гидросферу и верхнюю часть литосферы (до глубины 7—10 км). Солнце, питая нашу планету живительной энергией, вызывает в биосфере биогеохимические процессы огромной интенсивности. Все звенья биосферы взаимосвязаны обменом вещества и энергии. Таким образом, окружающая человека среда — биосфера — является сложнейшей системой постоянно взаимодействующих живых и косных компонентов природы, системой, пребывающей в состоянии динамического равновесия. На протяжении многих лет эволюции формировались такие важные комплексные среды, как «чистый» атмосферный воздух, «чистые» (пресные) воды, плодородные почвы, растительный н животный мир, т. е. необходимая для жизни человека природная среда. Как детище земной биосферы человек приспособлен к жизни только в ее условиях. Однако в отлнчие от других видов живых организмов человек адаптируется к окружающей среде обитания не только пассивно, но и активно, сознательно приспосабливая ее к своим физиологическим и социальным потребностям (одежда, жилище, населенный пункт и т. д.). В процессе жизни и хозяйственной деятельности человека образуются отходы, загрязняющие окружающую среду. Загрязнением нли денатурацией считают всякое нежелательное изменение химических, физических или биологических характеристик среды (воздуха, почвы, воды, пищевых
Рис. 4. Схематическое изображение окружаю-• щей человека среды. Рис. 5. Геосферы. продуктов и др.), которое может сейчас или в будущем оказывать любой вид неблагоприятного влияния на жизнедеятельность человека, нужных ему растений и животных, на разного рода производ-сгвскные процессы, санитарные условия жизни, культуру, истощать или портить сырьевые ресурсы (Ю. Одум). Пока человечество было немногочисленным, а его хозяйственная деятельность — примитивной, оно своими отходами существенно не влияло на биологический круговорот веществ в масштабах планеты и динамическое равновесие биосферы в целом. Прежде окружающая среда загрязнялась в основном хозяйственно-бытовыми отходами, состоявшими из органических веществ и микроорганизмов, которые обезвреживались за счет естественных процессов. Вследствие этого природная среда «самоочищалась» и основные ее свойства, влияющие на организм человека и его здоровье, мало изменялись. По мере того как человечество увеличивалось и расселялось по всей планете, потребности его в природных ресурсах стали в огромной мере возрастать. Очень важно, что в отличие от других существ человек берет из окружающей его среды не только те вещества, которые необходимы ему для физиологических потребностей (кислород, воду, пищевые вещества), но и огромное количество ископаемых, лесных и других материалов, необходимых для функционирования сотен тысяч электростанций, фабрик и заводов. Поэтому в настоящее время источниками загрязнения окружающей среды прежде всего являются газообразные, лчИдкнс, пылевидные и твердые химические вещества, входящие в состав отходов промышленности, электростанций, транспорта, а также применяемые в сельском хозяйстве (пестициды, минеральные удобрения) и быту. Химические вещества в окружающей среде могут подвергаться трансформации. Так, многие вредные химические вещества в результате физических, химических и биохимических (микроорганизмы и др.) воздействий могут превращаться в менее токсичные или вовсе безвредные вещества (СО2, Н2О, минеральные соли), некоторые, реагируя с другими в присутствии катализирующих и других факторов (солнечная радиация, озон, влажность и др.), трансформируются в еще более токсичные соединения. Например, содержащиеся в выхлопных газах автотранспорта окислы азота и углеводороды в присутствии солнечной радиации образуют соединения, высокотоксичные для человека и зеленых насаждений. Пестицид полихлорпинен, применяемый для обработки посевов сахарной свеклы, при реакции с внесенными в почву аммиачными солями в присутствии солнечной радиации образует в при
земном слое воздуха ряд высокотоксичных веществ, способных вызвать опасную для жизни острую интоксикацию. Большую опасность представляют относительно стабильные токсические вещества, стойкие к воздействию кислорода воздуха и не разлагаемые микроорганизмами (почвы, воды и др.). К ним относятся, например, хлор-органические пестициды (ДДТ, гексохло-ран и др.), соединения тяжелых металлов, многие полимерные материалы, долгоживущие радионуклиды и др. При загрязнении одного звена биосферы химические вещества могут мигрировать в другое. Цепь миграции вещества до поступления его в организм человека может быть различной, например: источник — воздух — почва — растение — животное — человек; источник — вода — планктон — рыба — человек; источник — вода — почва — растение — человек и т. п. О миграции веществ свидетельствует наличие ДДТ не только в жировой ткани животных или людей, употребляющих пищевые продукты, содержащие остаточные количества этого пестицида, но и в органах арктических животных (белых медведей, тюленей, пингвинов), в организм которых ДДТ мог попасть, лишь пройдя много звеньев миграции. В некоторых звеньях миграции вредные вещества могут накапливаться, отчего их концентрация увеличивается на несколько порядков (коэффициент накопления). Например, в воде р. Колумбия (США) концентрация радиоактивного фосфора составляла всего 0,03 мг/кг, а в желтке яиц уток, употребляющих эту воду, 6- 103 мг/кг, т. е. коэффициент накопления составил 2-105. Знать закономерности миграции вредных веществ с различными физико-химическими и биологическими свойствами необходимо для правильной оценки степени опасности конкретного загрязнения среды. На рис. 6 показаны звенья миграции химических веществ от основных источников к человеку. Первое место в загрязнении окружающей среды принадлежит промышленности. Так, например, в США только за один год выбросы в атмосферу (промышленности и автотранспорта) составляют около 200 млн. т, сброс промышленных стоков в водоемы более 250 млрд. м3. Особое место в загрязнении среды занимают пестициды, заведомо токсические вещества, которые в количестве нескольких млн. т с целью борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур и лесов ежегодно рассеиваются нередко с помощью авиации над полями, лесами, водоемами. На человека могут воздействовать и те полимерные материалы и синтетические вещества, которые применяются в жилище (строительные материалы, мебель) и быту (одежда, обувь, моющие поверхностно-активные вещества, косметические средства, медикаменты). Полагают, что в наши дни в биосфере уже циркулирует около 10 000... 15 000 синтезированных человеком химических веществ, к многим из которых у человеческой популяции нет защитных механизмов. Окружающую среду «загрязняют» и физические факторы антропогенного происхождения. В связи с научно-технической революцией физические факторы приобретают все большее значение, причем не только в рамках производственных вредностей, но и вне их. Для окружающей среды наибольшее значение имеют шум, электромагнитные поля радиочастот, ионизирующие излучения. Особое положение сложилось с загрязнением окружающей среды патогенными микробами и гельминтами. В то время как в экономически развитых странах химическое загрязнение как проблема в настоящее время занимает первое место, в развивающихся странах, в которых проживает до 70% населения земного шара, из-за низкого санитарного и культурного уровня населения, болезни, связанные с загрязнением окружающей среды выделениями человека и животных (острые кишечные инфекции, гельмиитозы и др.), продолжают занимать ведущее место. Но даже в экономически развитых странах, где в связи с улучшением санитарного состояния городов и сел, эпидемическая ситуация резко улучшилась, предупреждение инфекционных заболеваний в силу взрывного характера их распространения продолжает оставаться «горячей точкой» профилактической медицины. Увеличение плотности населения, бурный рост городов, крупнейшие новостройки, на которых работают десятки тысяч людей, массовое распространение туризма, возможность завоза инфекции из различных стран мира в силу растущих международных связей, усилившаяся миграция населения, особенно в летний период времени.
Рис. 6. Химическое загрязнение окружающей среды (звенья миграции) и его влияние на население. создание крупных животноводческих комплексов — все эти и другие факторы при неудовлетворительном решении вопросов санитарного благоустройства могут приводить к опасному в эпидемическом отношении загрязнению окружающей среды. Социальная значимость загрязнения окружающей среды имеет несколько аспектов: 1) негативное влияние на санитарные условия жизни и здоровье людей, 2) потеря ценных сырьевых ресурсов с отходами, 3) крупные экономические потери в связи с увеличенной заболеваемостью людей и расходами на обезвреживание отходов и ликвидацию последствий загрязнения окружающей среды, 4) опасность глобальных последствий для биосферы в целом. ВОЗ опубликовала много материалов, свидетельствующих о том, что загрязняющие окружающую среду вещества и факторы действуют на человека не только токсически. Им придается большое значение в учащении заболеваемости аллергозами, злокачественными новообразованиями и болезнями, обусловленными изменениями генетического материала. Ныне полагают, что потенциальной возможностью канцерогенного, аллергенного и мутагенного действия обладает не менее 1000 химических соединений. В соответствующих главах учебника конкретно показано, как загрязнение окружающей среды влияет на санитарные условия жизни и здоровье населения. Вызываемые им заболевания относительно редко носят выраженный характер (действие смога, болезнь Минамата — водно-ртутная интоксикация и др.)- Как правило, загрязнение окружающей среды воздействует на организм подобно «фактору малой интенсивности», то есть прежде всего понижает устойчивость организма к воздействию вредных факторов. Это часто проявляется в увеличении общей заболеваемости населения, например, за счет респираторных
ждения которого расположены по всей стране. В проблеме охраны окружающей среды разграничивают две взаимозависимые стороны: 1) мероприятия, связанные с сохранением экологического равновесия в природе и рациональным природопользованием, 2) мероприятия, связанные с оптимизацией среды обитания человека и сохранением его здоровья. Поэтому проблема охраны окружающей среды является комплексной, общенаучной, над решением которой трудятся специалисты многих профилей: социологи, экономисты, инженеры, биологи, географы и многие другие. Медицинские работники также принимают активное участие в решении этой проблемы. В настоящее время приняты следующие гигиенические принципы ее решения. ^^Гигиенические нормативы и разработанное на их основе санитарное законодательство (санитарные правила, ГОСТы и др.) являются важнейшими критериями при разработке различных специальных мероприятий по охране окружающей среды. Недаром в постановлении Совета Министров СССР о государственном санитарном надзоре отмечается общегосударственное значение гигиенически'- рор'-ч-гг' (2^ Дальнейшая разработка такой технологии в различных отраслях промышленности, которая свела бы к минимуму опасность загрязнения окружающей среды: замена вредных химических веществ менее вредными и не стабильными во внешней среде, герметизация и автоматизация производственных процессов, создание безот-. ходных производств, работающих по замкнутому циклу. В перспективе замена I автомобилей электромобилями, пестицидов — биологическими и агрохимическими ; методами борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур и т. п. '(g) На уже действующих предприятиях необходимо применять наиболее эффективные санитарно-технические устройства для , обезвреживания выбросов в атмосферу, ! сточных вод, твердых отбросов. Особо . опасные отходы концентрируются и захорони ются. 0^)При гражданском и промышленном строительстве следует предусматривать планировочные мероприятия (в особенности выбор площадки для строительства объекта), уменьшающие загрязнение окружающей среды. заболеваний. Специфическое токсическое действие проявляется в более отдаленные сроки и потому часто химическая этиология заболевания врачами не диагностируется. Тем не менее в США полагают, что количество заболеваний химической этиологии достигает в этой стране 1,6 млн. в год. Загрязнение окружающей среды постепенно перерастает из локальной в глобальную проблему, угрожая нарушить тысячелетиями сохранявшееся динамическое равновесие биосферы. Под угрозой находятся лесные массивы, круговорот кислорода в биосфере, слой озона в стратосфере, защищающей все живое от коротковолнового солнечного излучения, живые организмы мирового океана, загрязняемого отбросами с тысяч судов, нефтью (30—35 млн. тонн ежегодно), реками, вносящими в него миллионы тонн ядовитых веществ, климат планеты, на изменения которого могут влиять антропогенное тепло, увеличение концентрации углекислого газа и пыли в атмосфере, массовое гидротехническое строительство, изменение течения рек и многое другое. В целом опыт капиталистических стран . в течение последних десятилетий показал, что стихийное, неконтролируемое мощ- ' ное воздействие современного человека на । окружающую среду может в силу ее загрязнения и деградации поставить под угрозу нс только здоровье, но и существо- , ванне человечества. , В Советском Союзе проблеме охраны,1 окружающей среды от загрязнения уделя-.1 ется особое внимание. По инициативой, СССР налажено международное сотрудничество по изучению глобальных вопро- I сов этой проблемы под эгидой различных организаций ООН. Особо успешно оно осу- ; ществляется со странами СЭВ. В 1972 г. принято специальное поста-иовление ЦК КПСС и Совета СССР «Об усилении охраны улучшении использования ее Всеми республиками приняты охране природы. Вопросы охраны природы отражены в Конституции СССР, во многих партийных и правительственных документах, решениях XXVI съезда КПСС. С целью усиления контроля за чистотой окружающей среды в 1978 г. создан Государственный комитет гидрометеорологии и контроля природной среды СССР, учре- Министров природы и ресурсов», законы об
15. Необходимо вести квалифицирован-пьнг предупредительный и текущий сани-‘ тарный надзоры за объектами и деятельностью, которые могут приводить к загрязнению среды. 1б.) Санитарно-эпидемиологическим стан- -щгам следует совместно с учреждениями гидрометеослужбы вести оперативный контроль за состоянием окружающей среды,' причем желательно применение мониторин- ’ га. и АСУ. 17л Организаторы здравоохранения и вра-Ч1Г~лечебно-профилактической сети должны получать от санитарных врачей исчерпывающую информацию о состоянии окру жающей среды и возможном неблагоприятном ее влиянии на здоровье местного населения. Им следует применять адекватные методы клинической диагностики и медицинской статистики с целью возможно более раннего выявления случаев влияния загрязненной среды обитания иа здоровье людей и сигнализации санитарно-эпидемиологическим станциям о них. Только в условиях социалистического государства, в котором здоровье является ценнейшим богатством общества, охрана окружающей среды от загрязнения может быть поставлена на широкую общегосударственную и научно-плановую основу. Глава 4. ГИГИЕНА ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ И КЛИМАТ Атмосфера является непосредственной окружающей человека средой и этим определено первостепенное гигиеническое значение ее химического состава и физического состояния. Воздух — источник кислорода. Постоянное поступление его в организм человека необходимо для окислительных процессов и поддержания жизни. _Вдрящ лый человек В течение суток вдыхает 15— 20 1\Г воздуха, частота которого имеет огромное значение для здоровья. Даже ничтожные примеси к воздуху вредных веществ, пыли или патогенных микроорганизмов неблагоприятно сказываются на здоровье человека. Вместе с тем атмосферный воздух постоянно загрязняется углекислым газом, выдыхаемым людьми и животными, газообразными продуктами, образующимися при распаде органических веществ в отбросах и почве, почвенной пылью, дымом, выхлопными газами автотранспорта, газообразными и пылевидными отходами разных производств. Наблюдаемое, несмотря на это, относительное постоянство состава и чистоты атмосферы обязаны могучим силам самоочищения: ветру, способствующему уносу загрязнений из населенных мест и замене загрязненного воздуха чистым, промывающему действию осадков, химическому действию кислорода и озона, окисляющих органические и другие примеси, растениям, поглощающим углекислый газ и обогащающим воздух кислородом, ультрафиолетовой радиации Солнца, благодаря которой в верхних слоях атмосферы водяные пары разлагаются с образованием кислорода. Однако опыт показывает, что естественных сил самоочищения недостаточно для сохранения чистоты атмосферы в населенных местах. Необходимо осуществлять ряд мероприятий по санитарной охране атмосферного воздуха от загрязнений. Еше больше возмо'жность загрязнения воздуха закрытых помещений, в особенности производственных. Тесно соприкасаясь с воздушной средой, организм человека подвергается воздействию и ее физических факторов. На него оказывают влияние солнечная радиация, температура, влажность и скорость движения воздуха, барометрическое давление, атмосферное электричество, акустическое состояние воздушной среды и др. Кроме того, атмосфера является одним из главных факторов погодо- и климатообразо-врния. /^Следовательно, важнейшей задачей ги-•'гиены является научное обоснование меро--/приятий по оптимизации воздушной среды 1'в населенных местах и закрытых помеще-(Хиях, а также предупреждение ее неблаго-'тщиятного воздействия. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ Гигиеническое значение солнечной радиации Солнце для биосферы является источником тепла и света. Солнечная энергия вызывает воздушные течения и связанные с ними изменения погоды, определяет
Виды электромагнитных излучений Вид излучения Длина волны Энергия кванта, эВ Температура эмиссии. сС Низкочастотное Радиоволны Инфракрасное Видимое Ультрафиолетовое Рентгеновское Гамма-лучи >300 км 105 нм—300 км 760 нм—105 нм 400 нм—760 им 10 им—400 нм 0,05 нм—10 нм <0,05 нм <1О~10 10-1°—ю-2 10“2—1,6 1,6—3,2 3,2—102 102—105 >105 и до 700—800 । >800 >1200 несколько тысяч >10000—15000 В климат местности, ей обязана своим существованием вся органическая жизнь на Земле. Фактически пищевые продукты яв-.ляются своеобразными консервами солнечной энергии, за счет которой мы живем. Мало того, человек в течение тысячелетий развивался в среде, пронизываемой солнечными лучами, и приспособился непосредственно через кожу использовать солнечную энергию, которая стала необходимой для оптимальной жизнедеятельности. Виды электромагнитных излучений и механизм их биологического действия. Солнечная радиация является одним из видов электромагнитных излучений (ЭМИ). По закону Стефана—Больцмана удельная мощность излучения (Е) каждого физического тела пропорциональна 4-й степени его абсолютной температуры (Т), т. е. Е = К-Т*, где К — постоянная величина, равная 5,77 X 10-12 Дж/с. По сформулированному Вином закону смещения, с повышением температуры излучающего тела уменьшается длина волны его излучения, т. е. спектр излучения сдвигается в сторону более коротких волн. А по закону Планка, чем короче волна ЭМИ, тем больше энергия его кванта (табл. 1). Биологическое действие любого ЭМИ зависит от энергии кванта, глубины проникновения в ткани тела, интенсивности облучения (количества энергии на единицу площади в единицу времени), его режима (определяющего, в частности, дозу облучения), площади облучения, условий, при которых происходит облучение, и состояния организма. Схематично процесс воздействия ЭМИ на организм можно представить в виде последовательных стадий. ^Первая стадия — это первичное, чисто физическое, энергетическое взаимодействие между квантами ЭМИ и молекулами облучаемых тканей, в результате чего в зависимости от энергии кванта наблюдаются тепловой эффект, возбуждение или ионизация атомов и молекул. После этого в -.облученном участке протекает следующая^бтадия в виде цепочки биохимических реакций и их сопровождающих физиологических процессов (например, расширение капилляров). ;)Далее, вследствие нейрорефлекториых и 'гуморальных связей развивается генерализованная реакция целостного организма (третья стадия), в которой определяющую роль играет нейро-эндокринная регуляция. Именно этими особенностями объясняется то, что, например, ультрафиолетовое излучение Солнца, проникающее лишь на доли миллиметра в кожу, способно вызвать и выраженный местный воспалительный процесс (эритему) и общую реакцию. Таким образом,* биофизическую схему физиологического действия ЭМИ можно изобразить так: поглощение квантов — первичное энергетическое взаимодействие— цепь биохимических реакций — физиологические акты в облученной ткани — физиологическая реакция целостного организма. Биологическое действие солнечной радиации. В состав солнечной радиации, достигающей поверхности Земли (табл. 2), входит 59% инфракрасного излучения, 40% видимого и 1% ультрафиолетового. Инфракрасное излучение проникает глубоко в кожу,“вызывает~тёпловой эффект (за счет усиления колебательных и ротационных движений молекул) с последующим повышением "температуры тканей, гиперемией, усилением__обменных процессов в коже^ Инфракрасное излучение усйлива"ёт~биоло- У в г “г т и Е V € I Ь С С I с <
Спектральный состав н биологическое действие солнечной радиации Вид излучения Длина волны, нм Энергия кванта. эВ Проницаемость кожи, мм Первичное действие Биологический эффект Примечание Инфракрасное Видимое Ультрафиолетовое: а) область А (длинные) б) область В (средние) pl обтает). Г. (короткие) 4000...760 760...400 400...290 400...315 315...28# 280... 180 0,01...1,6 1,6...3,2 3,2...6,0 1...25 25...2 2...0,2 Глубокое тепловое Глубокое тепловое, слабое фотохимическое Фотохимическое Фотохимическое Увеличение обмена веществ в коже, усиление действия ультрафиолетового излучения Ощущение света, тонизирующее действие Слабое общести-мулирующее действие. пигмеито-образование Сильное общести-мулирующее действие, слабое бактерицидное действие, синтез холекал ьциферо-ла Общ естимул и р у-ющее, сильное бактерицидное действие, синтез х олек а льни фе рола Диапазон ультрафиолетового излучения, достигающего тропосферы Биологически наиболее ценные Короче 290 нм задерживаются слоем озона на высоте 20— 30 км jM4£.CKoe действие ультрафиолетового, что . используется в практике. Видимое излучение Солнца оказывает ! такое же биологическое действие, как ин-। фракрасное, но, кроме того, оно действует [ и фотохимически. Фотохимическое действие ’ | вйдимого излучения значительно слабее, I чем ультрафиолетового, поскольку энергия [ его квантов достаточна лишь для возбу-' ждения молекул немногих веществ, которые называют фотосенсибилизаторами. Такими фотосенсибилизаторами в организме человека являются зрительные пигменты сетчатки глаза. В результате воздействия на них видимого излучения и биохимических реакций в сетчатке генерируются электрические импульсы, вызывающие ощущение света. При этом надо подчеркнуть, что видимое излучение Солнца создает высокие уровни освещенности, намного превосхо дящие те, которые имеют место при искусственном освещении. В ясный летний день уровень освещенности на открытой местности достигает 80 000 лк и более, в летний облачный день до 15 000 лк, даже в пасмурный зимний день он не бывает ниже 2000 лк. Свет — важный раздражитель, который активизирует процессы возбуждения в коре большого мозга, из-за чего при хорошем освещении улучшается деятельность не только зрительного, но и других анализаторов. В последние годы доказано, чтс образующиеся в результате фотохимического действия в сетчатке вещества (типа нейромедиаторов) стимулируют функцию гипофиза и клеток центральной нервной системы. В результате свет действует положительно на эмоциональную сферу человека во время бодрствования, улучшает самочувствие, повышает жизненный тонус, обмен веществ. Предполагают, что стиму-
ляция организма видимым излучением осуществляется не только через зрительный анализатор, но и через кожу, поскольку в крови всегда имеется небольшое количество гематопорфирина, который также является фотосенсибилизатором. Ультрафиолетовое излучение, особенно области В (см. табл. 2), обладает сильным фотохимическим действием. Энергия квантов этого излучения достаточна для того, чтобы возбуждать входящие в состав молекул белков и нуклеиновых соединений остатки аминокислот (тирозин, триптофан, фенилаланин и др.), пиримидиновых и пуриновых оснований (тимин, цитозин и др.). В результате происходит распад белковых молекул (фотолиз белков) с образованием ряда физиологически активных веществ (гистаминоподобные, холин, ацетилхолин и др.), активизирующих симпатико-адреналовую систему, обменные и трофические процессы. Общестимули-рующее «эритемное» действие ультрафйо-лётбвого излучения выражается в том, что усиливаются рост и регенерация тканей (в том числе после оперативных вмешательств), гемопоэз, иммуногенез, сопротивляемость организма к действию инфекционных, токсических и канцерогенных агентов, улучшаются физическая и умственная работоспособность. Ультрафиолетовое излучение является мощным адаптогенным агентом, повышающим уровень .здор.л,ья. Интересно, что у облучаемых этим излучением животных по сравнению с необлучае-мыми медленнее развиваются моделируемые заболевания (гипертония, атеросклероз, рак, нефрит и др.). Кроме того, благодаря фотохимическому действию ультрафиолетового излучения в поверхностных слоях кожи из находящегося в кожном сале 7,8-дегидрохолестери-на образуется холекальциферол (витамин Ds). Следовательно, ультрафиолетовое излучение (области В) обладает и антира-хитическнм действием. Среди защитных реакций, обусловливающих адаптацию человека к солнечной радиации, имеют значение утолщение и уплотнение эпидермиса и образование пигмента меланина (загар). Внимание исследователей давно привлекает бактерицидное действие ультрафиолетового излучения Солнца, которое связывают с действием облучения на нуклеиновые соединения микробной клетки. Вегетатив ные формы микробов и вирусы погибают под прямыми лучами солнца в течение 10—15 мин, споровые формы — 40— 60 мин. Наиболее сильным бактерицидным действием обладает1 ультрафиолетовое излучение области С, которую генерируют бактерицидные и ртутно-кварцевые лампы. Для измерения ультрафиолетовой составляющей солнечной радиации применяются биологические, физические и химические методы. В медицинской практике наиболее распре'транен биологический метод, при котором единицей измерения служит биодоза. Биодоза — это то наименьшее количество ультрафиолетового излучения, которое вызывает на незагоревшей коже едва заметное покраснение через 8—20 ч после облучения. В научных исследованиях применяют физический метод, при котором шкала измерительных приборов градуируется в микроваттах; биодоза равна 600—800 мкВт/см2. Минимальная суточная профилактическая доза, предупреждающая развитие рахита (и излечивающая от него), равна ’/в бнодозы (75—100 мкВт/см2), оптимальная доза ультрафиолетового излучения с точки зрения ее адаптогенного действия ’/«—'/г биодозы (200—400 мкВт/см2). В условиях незагрязненной атмосферы в ясный день на юге СССР в 12 ч дня улырафиолеювое облучение составляет около 19 мкВт/см2мин, т. е. за 5—8 мин облучения человек получает минимальную профилактическую дозу. Из этой радиации примерно 10 мкВт/см2мин приходится на прямую, а 9 мкВт/см2мин на рассеянную радиацию от голубого небосвода. При подъеме в горы иа каждые 1000 м интенсивность ультрафиолетового излучения возрастает на 15%. Чем ниже спускается Солнце к горизонту, тем меньше интенсивность ультрафиолетового излучения. В результате загрязнения атмосферного воздуха населенных мест дымом и пылью может утрачиваться до 20—40% и даже более ультрафиолетового излучения. Оконное стекло из-за примесей титана и железа задерживает до 80—90% наиболее ценной составляющей ультрафиолетового излучения, т. е. области В. Очищенное от этих примесей, увиолевое стекло пропускает большую часть ультрафиолетового излучения и может быть рекомендовано для больниц, детских учреждений и т. п.
Ультрафиолетовая недостаточность и ее профилактика. Недостаточное облучение организма ультрафиолетовой радиацией В. В. Пашутин (1902) назвал солнечным голоданием. Условия для полного солнечного голодания до 6 мес. в году имеются в северных широтах, особенно в Заполярье. Однако и в средних широтах в зимние месяцы (декабрь—февраль) наблюдается ультрафиолетовая недостаточность. Этому способствуют большое количество пасмурных дней, короткое пребывание на воздухе, теплая одежда, загрязнение атмосферного воздуха и остекления на промышленных предприятиях. Особо подвержены солнечному голоданию люди, работающие в условиях искусственного освещения (рабочие угольной и горнорудной промышленности, строители метро и т. п.). Ультрафиолетовая недостаточность отрицательно сказывается на здоровье. Многочисленные экспериментальные исследования и наблюдения в натурных условиях продемонстрировали дцгижение_,адаптацион-ных возможностей организма, развитие анемии, ухудшение 'регенерации тканей, понижение сопротивляемости организма к токсическим, канцерогенным, мутагенным в н’гфскциопп!!': агентам, повышение утомляемости. Недостаток холекальЦиферола и связанное с ним нарушение обмена кальция и-фосфора у детей приводят к рахиту, а у взрослых к остеопорозу, замедленному сростанию костей при переломах, увеличенной заболеваемости кариесом зубов. /Профилактика ультрафиолетового голодания заключается в правильной с гигиенической точки зрения застройке населенных мест, охране атмосферного воздуха от загрязнения, достаточном пребывании на открытом воздухе в дневное время (дети) с максимальным использованием для этой цели выходных дней (работающие), чистоте остекления, применении увиолевого стекла, размещении находящихся на длительном лечении больных на кроватях у окон, ориентированных на южные румбы, устройство в детских учреждениях и больницах веранд с остеклением из увиолевого или органического стекла и т. п. Хорошие результаты получены при профилактическом облучении ультрафиолетовыми лучами беременных и кормящих женщин, детей, шахтеров, рабочих промышленных предприятий и других контингентов в специальных фотариях с помощью Рис. 7. Профилактическое облучение ультрафиолетовыми лучами с помощью эритемных ламп. ртутно-кварцевых или эритемных люминесцентных ламп (рис. 7). В спектр ртутнокварцевой лампы входит 44% видимого, 10% мльтрлфиопптопогг, из течения области А, 22%—области В, 15% —области С. Мощная ртутно-кварцевая лампа (300— 1000 Вт) в течение 1—2 мин облучения (на расстоянии 1—2 м от лампы) обеспечивает человеку профилактическую дозу ультрафиолетовой радиации. Недостатком ртутно-кварцевых ламп является излучение коротковолновых ультрафиолетовых лучей области С. Из-за них в воздухе фотария образуется озон, поэтому его помещение должно хорошо вентилироваться. Облучаемые должны защищать глаза специальными очками с темными стеклами. В настоящее время ртутно-кварцевые лампы заменяются эритемными, в спектр которых входит 20% видимого, 45% ультрафиолетового излучения области А, 35% — области В. Преимуществом эритемных является то, что они генерируют лишь те виды излучения, которые присущи солнечной радиации. Эти лампы небольшой мощности (30 и более Вт), и поэтому для быстрого облучения в фотариях применяют облучающие установки с несколькими (5— 10 лампами (см. рис. 7). В северных районах эритемные лампы используются на предприятиях, в детских
учреждениях, плавательных бассейнах, жилых помещениях, в светильниках среди осветительных люминесцентных ламп. За 3—4 ч люди, находящиеся в этих помещениях, получают минимальную профилактическую дозу ультрафиолетовых лучей. Чрезмерное облучение и его профилактика. Даже однократное длительное пребывание в обнаженном виде под солнечными лучами может быть причиной возникновения через несколько часов на облученных участках кожи воспалительной реакции — фотоэритемы, повышения температуры тела и общего недомогания, солнечного удара. При постоянном чрезмерном облучении наблюдается ухудшение самочувствия, снижение работоспособности и сопротивляемости к действию вредных агентов, иногда похудание, обострение заболеваний сосудов сердца и хронических воспалительных процессов, в том числе ту-беркулеза, и др. Доказано, что избыточная инсоляция вследствие мутагенного действия ультрафиолетовых лучей приводит к увеличению заболеваемости раком кожи лица. По данным А. В. Чаклина, рак кожи лица в южных районах СССР составляет 20—22% всех форм рака, а в северных районах лишь 4 7%. Чтобы предупредить чрезмерное облучение, необходимо соблюдать медицинские рекомендации при приеме солнечных ванн или работе в условиях открытой атмосферы. Дети, пожилые и люди с заболеваниями сосудов и сердца могут получить необходимую дозу ультрафиолетовой радиаций, облучаясь в тени (рассеянной радиацией). Гигиеническое значение температуры, влажности и скорости движения воздуха Атмосферный воздух нагревается главным образом от почвы за счет поглощенного ею тепла. Вот почему минимальной температура воздуха бывает перед восходом солнца, а максимальной — между 13 и 14 ч, когда поверхность почвы нагрета больше всего. Нагретые приземные слои воздуха поднимаются вверх, постепенно охлаждаясь. Поэтому с увеличением высоты над уровнем моря температура воздуха понижается в среднем на 0,6° С на каждые 100 м подъема. Температура воздуха изменяется в значительных пределах в зависимости от ши роты местности, достигая максимума (50— 63': С) в экваториальной Африке и минимума (—70° С) в Арктике и Антарктике (—94° С). От экватора к полюсам дневные колебания температуры воздуха уменьшаются, а годовые увеличиваются. Близость к морям, аккумулирующим тепло, смягчает климат, делает его более теплым, уменьшает суточные и сезонные колебания температуры. Гигиеническое значение температуры воздуха заключается в том, что она является важнейшим фактором, влияющим на теплообмен человека. Воздействию неблагоприятной температуры воздуха люди чаще всего подвергаются в условиях пребывания на открытом воздухе, при работе в горячих цехах (где имеются источники выделения тепла) и сверхглубоких (1 — 2 км) шахтах температура до 40° С и более), при обслуживании холодильников. С поверхности водоемов, почвы н растений постоянно испаряются водяные пары, обусловливающие влажность воздуха. Гигиеническое значение влажности воздуха заключается в ее влиянии на теплообмен. Кроме того, при уменьшении влажности воздуха ниже 30% снижается защитная функция мерцательного эш;т£дцч_. " Ti'™p-той оболочки верхних дыхательных путей. Чрезмерно сухой воздух (влажность ниже 25—20%) действует иссушающе на слизистую оболочку носовой части глотки, вызывает неприятное ощущение сухости во рту. Причиной движения воздуха является неравномерное нагревание земной поверхности. Движение воздуха характеризуется ' двумя показателями: 'скоростью и направлением. Скорость движения воздуха (ветра), измеряемая в метрах-R секунду, оказывает большое влияние на теплоотдачу человека и проветривание помещений. Кроме того, движущийся воздух, воздействуя на рецепторы, рефлекторно влияет на нервно-психическое состояние человека, умеренный ветер бодрит. Наиболее благоприятной скоростью ветра в жаркие летние дни, когда человек легко одет, считают 1 — 2 м/с. При скорости свыше 3-^7 м/с проявляется 'раздражающее действие ветра. Сильный ветер (более 20 м/с) мешает дыханию, механически препятствует выполнению работы и передвижению. В закрытом помещении неприятное ощущение движения воздуха, сквозняка, наблюдает-
Рис. 8. Роза ветров с северо-западным направлением господствующего ветра. Частота ветров: С—45, СВ—54, В—24, ЮВ—28, ГО—28, ЮЗ—33, 3—46, СЗ—95, штиль—20. ся, когда скорость его движения достигает 0,3—0,5 м/с. •» Направление ветра определяется той частью горизонта, откуда он дует. Направ- Л ление и силу ветра учитывают при строи-5 тельстве и планировке населенных мест. Поскольку направление ветра часто меня-,) ется, необходимо знать господствующие в данной местности ветры. Для этого учитываю! все направления вшриь ь loiuiiK и зона или года и по этим данным строят график, получивший название розы ветров. Таким образом, роза ветров представляет собой графическое изображение повторяемости ветров. Из рис. 8 видно, что в данной местности господствующее направление ветра северо-западное, а наиболее редкие ветры — южные, восточные и юго-восточные. Следовательно, электростанцию или промышленный район наиболее рационально расположить на южной, восточной или юго-восточной окраине населенного пункта. Тогда большинство дней в году промышленные выбросы будут относиться в сторону от населенного пункта. Гигиеническое значение z микроклимата / 1 Теплопродукция организма в состоянии покоя составляет для «стандартного человека» (масса 70 кг, рост 170 см, поверхность тела 1,8 м2) до 293 кДж в час, при легкой физической работе — до 628, средней тяжести — до 1256, тяжелой—1256... 2093 и более. .Метаболическое тепло является своеобразным экскретом и должно непрерывно удаляться из организма. Нормальная жизнедеятельность и высокая работоспособность человека сохраняются в том случае, если тепловое равновесие, т. е. соответствие между продукцией тепла и его отдачей в окружающую среду, достигается без напряжения терморегуляции. Отдача же тепла организмом зависит от условий микроклимата, который характеризуется комплексом факторов, влияющих на теплообмен, т. е. температурой, в.таж-ностью, скоростью движения воздуха и радиационной температурой (т. е. средие-взТзешёнКой температурой окружающих человека "поверхностей или интенсивностью солнечного или другого излучения). Можно говорить о микроклимате города, улицы, больничной палаты, операционной, цеха и т. п. Чтобы понять влияние того или иного микроклимата на теплообмен организма, рассмотрим пути отдачи им тепла. В нормальных условиях (при комнатной температуре 18° С) человек теряет около 85% .тепла через кожу и 15% тепла на нагревание принимаемой пищи, питья, вдыхаемого воздуха и на испарение воды в легких. Из 85% тепла, отдаваемого через ко-zny, lipHMcpiiu 4о/о iupihuic/i уЧии 30%_— проведением и _10% — за счет испарения влаги с поверхности кожи. Эти соотношения значительно меняются в зависимости от условий микроклимата. Потеря тепла излучением по закону Сте-фана—Больцмана зависит от" "разйКцы между температурой кожи тела человека и радиационной температурой, она описыва-. ется уравнением: Е=к(т1 — где Е — потеря тепла излучением, К — постоянная величина (5,77 • 10-12 Дж/с), Ъ — абсолютная температура кожи человека. Тг — абсолютная температура окружающих человека поверхностей. Из уравнения видно, что если Т1>Тг— радиационный баланс отрицательный, при Ti < Тг— он ложительный, т. е. человек получит от находящихся на расстоянии от него стен или других предметов больше теплового излучения, чем отдаст им. Подобная ситуация бывает нередко в горячих цехах и способствует перегреву. В условиях открытой ат-мосферы потеря тепла излучениемзависит от солнечной радиации, температуры поч-
_выи ГТЛ-Ц зтаний Температура, влажность и скорость движения воздуха на потерю тепла излучением не влияют. Потеря тепла проведением осуществляется путем соприкосновения тела человека с окружающим воздухом — конвекция или с предметами (пол, стен a j-— кондукция. Основное количество тепла теряется кон-векцией. Потеря тепла конвекцией прямо пропорциональна разности между температурой кожи и температурой воздуха — чем больше разность, тем больше теплоотдача. Если же температура воздуха возрастает, то потеря тепла конвекцией падает, а при температуре 35—36° С прекращается. Потеря тепла конвекцией возрастает и с увеличением скорости движения воздуха, но воздух, имеющий большую скорость движения, не успевает нагреваться у тела и поэтому ненамного усиливает отдачу тепла. В то же время, воздействуя на барорецепторы, он оказывает раздражающее действие. Поэтому в горячих цехах, где искусственно создаваемое обдувание используют с целью увеличения теплоотдачи, скорости движения воздуха, превышающие 2—3 м/с, не применяют. Влажный воздух, увеличивая влажность одежды, ухудшает ее теплозащитные свойства (увеличивая теплопроводность), т. е. при низкой температуре воздуха приводит к увеличению потери тепла проведением. Кроме тее»,- влажный воздух обладает большей теплоусвояемостью. т. е. отбирает большее количество тепла в единицу времени, чем сухой, и поэтому он ускоряет охлаждение. Кстати, пол из керамических плиток имеет большую теплоусвоя-емость, чем деревянный, и потому он воспринимается нами как более холодный, при одинаковой с деревянным температуре. Потеря тепла испарением зависит от количества влаги (пота), испаряющейся с поверхности тела. При испарении 1 г влаги организм теряет 2,43 кДж тепла (скрытая теплота испарения). При комнатной температуре с поверхности кожи человека испаряется около 0,5 л влаги в сутки, с которыми отдается около 1200 кДж. С повышением температуры воздуха и стен потеря тепла излучением и конвекцией понижается, человек потеет и резко увеличивается теплопотеря испарением (рис. 9). Если температура внешней среды выше температуры тела, то единственно возмож- Рис. 9. Пути теплоотдачи организма при разной температуре воздуха (во всех случаях влажность 50%, скорость движения воздуха 0,2 м/с, температура стен равна температуре воздуха). ной является потеря тепла за счет испарения. В особо трудных условиях (при тяжелой работе и высокой температуре внешней среды) количество выделяемого лота достигает 5—10 л в день (горячие цехи, пустыни). При испарении его организм может потерять 12142...24284 кДж тепла. Этот вид теплоотдачи очень эффективный, но только в том случае, если имеются условия для испарения пота. При профузном потении, когда пот стекает по телу, не успевая испаряться, охлаждающий эф-/ект невелик. Возможность потери тепла испарением усиливается при уменьшении влажности и увеличении скорости движения воздуха. Температура воздуха и радиационная температура на потерю тепла испарением не влияют. ' Таким образом, движение воздуха усиливает потерю тепла конвекцией и испарением и, следовательно, при высокой температуре внешней среды является благоприятным фактором. Поэтому в жаркую погоду обмахивание, обдувание вентилятором и т. п. улучшают самочувствие, а безветрие, ухудшая теплоотдачу, способствует перегреву. При низкой температуре движе-
Микроклимат Перегревный Комфортный Охлаждающий Острое действие (острая гипертермия) Хроническое, действие (хроническая гипертермия) Острое действие (острая гипотермия) А. Острая гипертермия (напряжение процессов терморегуляции и ухудшение функционального состояния организма Б. Гепловой удар (повышение температуры тела, падение деятельности сердца, потеря сознания) В. Судорожная болезнь (в случае обильного потения, приводящего к потере большого количества солей и витаминов; явления перегрева и болезненные судороги) Хроническая гипертермия, проявляющаяся С поражении ряда физиологических систем: А. Пищевой канал. Нарушение водно-солевого обмена и функции ЦНС ведут к потере аппетита, понижению желудочной секреции, заболеваниям желудка (гипоацидный гастрит, ахилия, учащение острых гастритов). Б. Сердечно-сосудистая система. Расширение сосудов увеличивает нагрузку на сердечную мышцу, отсюда тахикардия, гипертрофия и дистрофия миокарда; ухудшение состояния здоровья у больных с поражением сердца и сосудов. В. Почки. Основное количество жидкости теряется через кожу в виде пота. Моча в связи с этим более концентрированная, при употреблении жесткой воды чаще возникает или обостряется почечно-каменная болезнь. Г. Пщшжение устоичаэ&стиорганизма к отрицательному воздействию других факторов, учаще-.. ние случаев производственного травматизма (нарушение функции ЦИС), быстрая утомляемость в связи с нарушением кровоснабжения мышц. Местное охлаждение А. Обморожения. Б. Местные воспалительные процессы в охлажденной части тела (невралгия, миозиты) В. „Простудные" заболевания, возникающие в результате рефлекторной реакции на воздействие холода (катар верхних дыхательных путей, ангина, нефрит, воспаление среднего уха у детей) Хроническое действие (храни чес -кая гипотермия) Общее охлаждение Понижение работоспособности. А. Генерализованная гипотермия (вплоть до смерти) Б. Умеренная гипотермия 1. Снижение защитных сип организма в отношении инфекционных агентов (сокращение инкубационного периода). 2. Способствует-аллергическим заболеданиям(при переохлаждении образуются гистаминоподобные вещества). 3. Снижение работоспособности; увеличение частоты несчастных случаев понижение сопротивляемости организма к неблагоприятным факторам. Рис. 10. Влияние микроклимата на организм человека. ние воздуха, увеличивающее теплоотдачу конвекцией, следует рассматривать как неблагоприятный фактор. Оно усиливает опасность отморожения и простуды. Даже при высокой температуре внешней среды, если одежда у человека влажная или кожа его покрыта потом, сильное движение воздуха (сквозняк), резко увеличивая потерю тепла испарением, может привести к простудному заболеванию. Большая влажность воздуха (свыше 70%) неблагоприятно влияет на теплообмен как при высокой, так и при низкой температурах. Если температура воздуха высокая (больше 30° С), то большая влаж- 1 В испарении участвует вся поверхность кожи человека (1,8 м1 2). ность, затрудняя испарение пота, ведет к перегреванию. При низкой температуре высокая влажность воздуха способствует более сильному охлаждению. Это объясняется тем, что во влажном воздухе усиливается потеря тепла конвекцией. Как указывалось ранее, очень сухой воздух также действует неблагоприятно. Поэтому оптимальная влажность^ воздуха находится в пре-делахг30—60%. ’ При комфортном микроклимате физио-огические механизмы терморегуляции не напряжены, хорошее теплоощущение, оптимально функциональное состояние центральной нервной системы, высокая физическая и умственная работоспособность, организм человека устойчив к воздействию негативных факторов среды. Дискомфорт
ный микроклимат может быть перегревающим и охлаждающим. При дискомфортном микроклимате имеет место напряжение процессов терморегуляции, плохое тепло-ощущение, ухудшение условнорефлекторной деятельности и функции анализаторов, понижается работоспособность и качество труда, падает устойчивость организма к действию вредных факторов (инфекционных, химических и др.). Дискомфортный микроклимат может быть причиной острых и хронических заболеваний (рис. 10). С целью предупреждения неблагоприятного влияния на организм микроклимата осуществляет— четыре группы мероприя-, тий(Д е р в а яТрупца-Уе*^ заключается в научном ооосновании ”?Йгисничсских нОрма-тиsuff микроклимата для помещений раз-лТ1Чного назначения: Так, для жилищ в холодное время года установлены следующие нормативы: температура воздуха 18— 20° С, влажность 30—60%, скорость Тдви-жения~щ7здухЯ~~(Н^=О^~м/с, температура стен ±2^_С по сравнение £_нормируемой температурой воздухг/вторая груйЙЙГмер заключается в воздеш?)<8±Ц£^в^^кружаю-шую среду с тем, чтобы довести микрокли-м ат до оптимал ы i ы х "гигиенических тре б о -ваний или__в_крайнем случае до показателей, не оказывающих_____неблагоприятного влияния на здоровье и работоспособность. К этим мерам п р и надлежэт~ Юто п лени е, вентиляция, кондиционирование воздуха, со л н цезащиддые—меры (козырьки;—шторы и др.), устранение причин перегрева на производетве^изме'нение технологии, изо-ляция источников тепла и т. п.), нормали-зация условий на рабочем^-уесте (в^дуць ный душ, экр'а7ГТГ~Л1р.).(^11юГы5групп5 входят меры, направленнйКднвлзваПЕЯЙ: подбор одежды, (в том числе с электроподогревом), закаливание, рациональный пи-на питки, — подсолена я газированная вода и др.) А^чеТв'ертой группуотносятсяддсди-ко - п р о ф илаКтЙчтсйй?'^—мед и -цинский оТодр'~ггри-тТриеме на работу, периодические медицинские осмотры с целью выявления лиц с нарушениями здоровья, вызванными дискомфортным микроклиматом, санитарно-просветительная работа по профилактике перегревов или переохлаждений и др. режим труда и Гигиеническое значение атмосферного давления Суточные колебания атмосферного давления обычно не превышают 0,3—0,4 кПа (2—3 мм рт. ст.). Подобные изменения атмосферного давления не оказывают отрицательного влияния на организм человека. Большие колебания давления воздуха наблюдаются при прохождении воздушных фронтов. Подобные изменения барометрического давления (до 1,3—2,5 кПа в сутки) в комплексе с изменением других метеорологических факторов способны оказать неблагоприятное влияние только на метеочувстви-тсльных людей. Более значительным изменениям атмосферного давления организм человека подвергается при полетах на самолете и восхождении на горы. Однако при этом основным отрицательным фактором является сопутствующее падению атмосферного давления понижение парциального давления кислорода. Само по себе понижение атмосферного давления вызывает высотный метеоризм, обусловленный расширением газов в пищевом канале, что влече! за сооои ряд функциональных расстройств: высокое стояние диафрагмы, ограничение глубины дыхания, затруднение притока крови к правому предсердию и др. Высотный метеоризм усугубляет действие кислородной недостаточности. На высоте более 10 км вследствие очень низкого давления может развиться высотная декомпрессионная болезнь. Полеты на такой высоте возможны лишь с применением скафандров или в самолетах с герметическими кабинами. Резкое понижение или повышение атмосферного давления, например, при быстром подъеме или спуске самолета вызывают столь же резкие изменения давления воздуха в барабанной полости среднего уха и в околоносовых пазухах. Неприятные ощущения «заложенности» в ушах и боль наблюдаются у тех лиц, у которых в слуховой трубе или в околоносовых пазухах имеются воспалительные процессы, препятствующие выравниванию давления воздуха в этих полостях и наружного. Влияние перепадов давления должно учитываться санитарной авиацией, в особенности при транспортировке раненных в голову, грудь, живот и т. д.
Действию повышенного атмосферного давления подвергаются водолазы (опускание на 10 м повышает давление на 1,01 • • Ю2 кПа), акванавты, люди, работающие в кессоне. При этом основными опасными обстоятельствами являются сопутствующее повышение парциального давления азота (наркотическое действие при давлении 4,04—5,05 Ю2 кПа и более) и кислорода. При неправильном (быстром) понижении давления может развиваться декомпрессионная (кессонная) болезнь. Гигиеническое значение атмосферного электричества Электрические свойства атмосферы характеризуются ионизацией воздуха, электрическим и магнитным полем Земли, грозовыми разрядами и рядом других явлений. Одним Гиз первых гигиенистов, указавших на необходимость учитывать электрические свойства воздушной среды при ее гигиенической оценке, был И. П. Скворцов (1847—1921). Современные открытия в области электрометеорологии и биофизики повысили интерес к этому вопросу, тем более, что в настоящее время появились мощные источники антропогенного воздействия на электрическое состояние атмосферы. Источниками электромагнитных полей диапазона радиочастот являются радиостанции, телевизионные центры, радиолокаторы и др. Источниками электромагнитных полей промышленной частоты являются высоковольтные линии электропередач. Ионизация воздуха. Основной постоянно действующей причиной ионизации приземных слоев воздуха являются космические лучи и излучения радиоактивных веществ. Но образующиеся из газов воздуха мономолекулярные ионы недолговечны, к ним присоединяется по 10—15 молекул газа и таким образом создаются более стойкие компоненты, несущие элементарный заряд. Это так называемые легкие, или быстрые, ионы с радиусом 7—10- 10“8 см. Соприкасаясь с взвешенными в воздухе частицами пыли и капельками воды, легкие ионы отдают нм свой заряд, в результате чего образуются средние (радиус 80— 250 • 10-8 см) и тяжелые (радиус 250— 550 - 10~8 см) ионы, участие которых в электропроводности воздуха ничтожно. Одновременно с образованием ионов идет процесс их «гибели» вследствие воссоеди нения разноименных ионов и сорбции их пылью, водяными парами и т. д Уже одно ' это позволяет предположить, что чем чище воздух, тем более он ионизирован за счет легких электроотрицательных ионов. Исследования подтвердили данную гипотезу.» Если в сельской местности ионизация держится на уровне 1000 легких ионов в 1 мл, а на некоторых горных и морских курортах 2000—3000 ионов и более, то в промышленных центрах с загрязненной атмосферой она снижается до 400—100 ионов, причем преобладают положительные ионы. В закрытых помещениях легкие отрицательные ионы поглощаются в процессе дыхания, пылью, одеждой. Таким образом, степень ионизации воздуха является хорошим санитарным индикатором его чистоты (А. А. Минх). В отношении физиологического действия аэроинов в естественных концентрациях единого мнения нет. В ряде экспериментов дыхание специально деионизированным воздухом ухудшало физиологическое состояние людей и животных. У людей появлялась сонливость, головная боль, потливость, повышалось артериальное давление, увеличивалось количество недоокислениых соединений в моче. Вдыхание воздуха, обогащенного ионами (1000—2000 в 1 мл), прекращало эти явления. Поэтому было сделано предположение, что освежающие свойства комнатного воздуха в значительной мере зависят от числа легких ионов. В связи с этим в настоящее время иногда применяется обогащение легкими ионами кондиционируемого воздуха в кинотеатрах, больницах, детских и спортивных учреждениях в концентрации порядка 4000—5000 в I мл. Электрическое поле. Земля и атмосфера представляют собой своеобразный конденсатор, в котором Земля несет отрицательный заряд, верхние слои атмосферы положительный, а воздух между ними играет роль плохо проводящей электрический ток прокладки. Обычно градиент потенциала равен 130 В/м, т. е. разница напряженности поля между головой и стопами взрослого человека 225 В. Эта разница потенциалов не оказывает существенного действия иа организм, тем более, что тело является относительно хорошим проводником электричества и потенциал его поверхности уравнивается с потенциалом Земли. В закрытых помещениях (здания, транспорт) электрическое поле отсутствует»
Апериодические колебания электрического поля связаны с влиянием метеорологических условий и атмосферных загрязнений на электропроводность воздуха. Так, при туманах, сильном загрязнении атмосферы напряженность электрического поля возрастает до 500 В/м и более, а при грозах даже до 1 000 000 В/м. О влиянии подобных колебаний напряженности электрического поля на организм человека четких данных нет, вероятно, потому, что колебанию его сопутствуют и другие изменения погоды, которые совместно вызывают метереотроп-ные реакции у чувствительных людей. Некоторые сведения о действии электрического поля на человека получены в связи с изучением статического электричества. Под статическим электричеством понимают неподвижные заряды постоянного знака и связанное с ними электрическое поле, которые возникают при трении между диэлектриками. В производственных условиях подобное наблюдают при разматывании рулонов бумаги, в производстве синтетических волокон и т. п. В быту это связано с использованием синтетических полимерных материалов для белья, одежды, отделки полов и т. п., эксплуатация которых часто сопровождается образованием и иакоплением на их поверхности электростатических зарядов. В производственных условиях напряженность поля статического электричества достигает миллионов, а на электризующейся одежде до сотен тысяч В/м. При достаточной изоляции тело человека может накопить значительный заряд, который при контакте, например, пальцев руки с заземленным предметом вызывает искровой разряд, болевое ощущение, иногда электротравму, взрыв и пожары при наличии в воздухе воспламеняющихся паров. Поскольку электрические заряды локализуются на поверхности тела, то кожу рассматривают как критический (наиболее повреждаемый) орган при действии статического электричества. Электрические заряды поляризуют клеточные элементы, изменяют ионные соотношения, действуют на рецепторы кожи, из-за чего ухудшается их способность воспринимать информацию об окружающей среде, изменяется поток афферентных импульсов, идущих с экстеро-рецепторов кожи в соответствующие структуры мозга, что в порядке обратной связи приводит к неадекватным вегетативным реакциям. У людей, подвергающихся действию электрического поля в производственных условиях, наблюдали астено-вегетативный синдром, сдвиги в кожно-вегетативных реакциях и иммунологической реактивности, повышение заболеваемости (за счет болезней органов кровообращения, нервной системы и т. д.). Эксперименты на животных, которых помещали в электрическое поле конденсатора, показали, что функциональные нарушения со стороны вегетативной нервной системы начинают обнаруживаться лишь в том случае, если напряженность электрического поля достигает 150—200 В/см. Исследования на людях дали примерно аналогичный результат: пороговая величина оказалась порядка 500 В/см. При ней отмечаются изменения болевой и осязательной чувствительности, изменения в просвете капилляров, температуры кожи и др. Падение бактерицидности кожи наблюдается при напряженности электрического поля 1000 В/см и более. Поэтому ведутся работы, чтобы с помощью соответствующей технологии снизить электрозаряжен-ность синтетических тканей до 250— 300 В/см. 1еомагни1Ное поле Земли. leoMaiiiHi-ное поле зависит от солнечной радиации и поэтому периодически изменяется. Резкие, апериодические изменения его называются геомагнитными бурями. Причиной возникновения геомагнитных бурь являются крупные вспышки в хромосфере Солнца (солнечная активность), вслед за которыми (через 26 ч) начинается деформация магнитного поля Земли и изменения в ионосфере. Этим путем опосредуется влияние солнечной активности на биосферу нашей планеты. После крупной хромосферной вспышки нарушается радио- и телефонная связь, появляются полярные сияния, часто наблюдаются бури, смерчи, тайфуны, провоцируются землетрясения. Тридцатилетние исследования Пиккарди показали, что при геомагнитных бурях изменяется скорость некоторых химических реакций. Накоплено много данных о влиянии солнечной активности на жизнедеятельность микроорганизмов (изменяются скорость размножения и вирулентность) растений и животных. Изучение этих явлений является предметом относительно молодой науки гелиобиологии. Медицинская гелиобиология изучает влияние солнечной
активности и, следовательно, геомагнитных бурь на здоровье человека. Многочисленными работами показано, что через 2...3 дня после крупной хромосферной вспышки уменьшается количество эритроцитов и лейкоцитов в крови, повышается ее свертываемость, учащаются гипертонические кризы, инсульты, инфаркты миокарда, обострения у больных некоторыми психическими болезнями и др. Установлено, что на людей влияет не столько абсолютная величина изменения напряженности геомагнитного поля, сколько скорость его изменения, причем биологически активно как повышение, так и понижение напряженности (В. Г. Бардов). Удаление антропогенных источников электромагнитных полей (радиостанций и т. п.) должно быть таким, чтобы уровень напряжения поля не превышал в зоне жилой застройки при средневолновом диапазоне 10 В/м, коротковолновом — 4 В/м, ультракоротковолновом — 2 В/м, а при сверхвысокочастотном — 1 мкВт/см2. Более высокий уровень напряжения поля оказывает прежде всего неблагоприятное влияние на функциональное состояние центральной нервной системы жителей. Высота подвеса высоковольтных линий электропередач и их расположение по отношению к местам проведения полевых или других работ должно быть таким, чтобы человек не подвергался воздействию электрического поля с напряженностью более 5 кВ/м при кратковременном и 0,5 кВ/м при длительном воздействии (Ю. Д. Думан-ский). Природная радиоактивность и ее гигиеническое значение Природная радиоактивность обусловлена космическими лучами и излучением естественно радиоактивных веществ, находящихся в горных породах, почве, воде, воздухе, тканях живых организмов. Основные свойства различных видов ионизирующих излучений представлены в табл. 5. Единицы измерения дозы ионизирующих излучений. Дозой ионизирующих излучений называется энергия, переданная излучением элементарному объему или массе облучаемого вещества. Различают экспозиционную, поглощенную и эквивалентную дозы облучения. Экспозиционная доза (До) — это отношение созданного излучением в воздухе суммарного заряда ионов одного знака к массе этого воздуха. Размерность экспозиционной дозы — кулон на килограмм (Кл/кг). Соотношение между Кл/кг и ранее применявшейся единицей экспозиционной дозы рентгеном (Р) следующее: I Кл/кг = 3878 Р; 1Р - 2.58- 10-* Кл/кг. Определив экспозиционную дозу, можно вычислить поглощенную дозу. Поглощенная доза (Д)—это отношение энергии, переданной ионизирующим излучением веществу, к массе этого вещества. Размерность ее — джоуль на килограмм (Дж/кг). Единица измерения в системе СИ является Грей (Гр). Соотношение между Гр и ранее применявшейся единицей измерения поглощенной дозы ионизирующего излучения радом следующее: 1 Гр = 100 рад; I рад =. = 0,01 Дж/кг = 0,01 Гр. Фактически биологическое действие ионизирующего излучения зависит от поглощенной дозы. Поглощенную дозу в Гр вычисляют с помощью уравнения Д = До К, где До — экспозиционная доза, К — коэффициент поглощения (для воздуха 0,87, биологической ткаии 0,93). Кл/кг и Гр — • физические единицы. Определение их недоста Таблица 3 Основные свойства ионизирующих излучений Наименование излучеииия Энергия, МэВ Длина пробега в воздухе Длина пробега в биологических тканях Степень опасности при Коэффициент качества внешнем облучении внутреннем облучении Рентгеновское (электромагнитное) 0,01—0,1 десятки метров пронизывает ++ не бывает 1 Гамма (электромагнитное) Бета (электроны, позитроны) Альфа (ядра гелия) 0,2—3 сотни метров » ч—1—и + 1 0,1—3 метры до 1—4 см + ++ 1 2—10 сантиметры до 50 мк.м — 1 20 Нейтронное до 1—10 сотни метров пронизывает + 1 (наведенная радиоактивность) 3—10
точно для суждения о биологическом действии конкретного ионизирующего излучения, так как они в этом отношении различаются между собой. Относительная биологическая эффективность различных ионизирующих излучений характеризуется коэффициентом качества и приведена в табл. 3. Для учета биологической эффективности излучений введена единица биологической дозы — эквивалентная доза излучения (Дзк). Она выражается в Дж/кг. Зная поглощенную, эквивалентную дозу, можно вычислить с помощью уравнения Д = Д - К, где Д — поглощенная доза в Гр, К — коэффициент качества. Ранее применявшаяся единица измерения Дэк бэр равна 0,01 Дж/кг. За единицу активности принят беккерель (Бк) — активность такого количества радиоактивного вещества, в котором происходит 1 распад в 1 с. Облучение организма человека за счет природной радиоактивности. В окружающей среде содержатся незначительные количества радиоактивных веществ, испускающих ионизирующее излучение. Так, в среднем активность почвы — 74 Бк/кг, воды морей и рек 3,7—3,7 -10-2 БК/л, воздуха над сушей — 4,8 • 10~3 БК/л, над океаном— 3,7- 10~5 БК/л, в растениях и мягких тканях животных — 3,7—35 Бк/кг. Проникая с пищей, водой и воздухом в человеческий организм, радиоактивные вещества присутствуют в мягких тканях (главным образом калий) и депонируются в костях (радий, полоний и др), подвергая человека внутреннему облучению. Кроме того, из межпланетного пространства в земную атмосферу проникают обладающие ионизирующими свойствами космические лучи. Вследствие всего изложенного ясно, что человек подвергается воздействию внешнего и внутреннего облучения, в среднем 0,0011 Дж/кг в год. Поскольку этому облучению человеческая популяция подвергалась в течение всего своего существования, то полагают, что в результате естественного отбора она приспособилась к нему. В отношении необходимости этой радиации для оптимальной жизнедеятельности мнения противоречивы, убедительных доказательств нет. Вместе с тем природный радиоактивный фон несомненно играет определенную роль в мутационном процессе, причем полагают, что редкие положительные мутации не способствуют дальнейшей биологической эволюции человека, так как законы естественного отбора для последнего потеряли в современных условиях свое значение. По этому считают, что происходящие среди людей мутации за счет естественной радиоактивности являются фактором отрицательным и следует признать нежелательным увеличение природного фона облучения человека. Доза, удваивающая спонтанные мутации человека, находится в пределах 0,1...1,0 Дж/кг. Поэтому гигиенисты полагают, что дополнительное к фоновому облучение населения не должно превышать 0,02—0,03 Дж/кг за 30 лет, этот норматив гарантирует генетическую и бластомогенную безопасность. Из этого норматива исходят при разработке мероприятий по охране окружающей среды от источников ионизирующих излучений. Имеются местности с увеличенным содержанием радиоактивных веществ в почве и горных породах (это приводит к повышению радиоактивности воды, растений и отчасти воздуха) где облучение людей достигает 0,01 Дж/кг в год и более. О влиянии подобного облучения на население четких данных в научной литературе нет, имеются лишь отдельные сообщения об увеличении числа хромосомных аберраций. Доза облучения населения во многом зависит от антропогенных источников ионизирующих излучений. Из них наиоольшее значение имеют рентгендиагностические процедуры. В СССР они добавляют к природному фону около 0,00025 Дж/кг в год, в Швеции — 0,0004, Франции—0,00058, США — 0,0014 Дж/кг. Дополнительное облучение за счет светящихся циферблатов часов (до 0,00001 Дж/кг) и телевизоров (до 0,00002...0,00003 Дж/кг в год) невелико. В настоящее время в СССР осуществляется ряд мероприятий, цель которых не допустить увеличения дозы облучения населения за счет антропогенных источников ионизирующих излучений. Из них основными являются: 1) меры, направленные на уменьшение рентгендиагностической нагрузки населения, 2) меры по охране окружающей среды от загрязнения радиоактивными отходами атомной промышленности и атомных электростанций. Огромное значение для охраны окружающей среды от заражения радиоактивными веществами в глобальном масштабе имеет заключенный по инициативе СССР Московский договор о запрещении наземных испытаний ядерного оружия. Дозиметрический контроль на объектах,
использующих источники ионизирующих излучений, а также исследование атмосферного воздуха, осадков, почвы, воды, растений, пищевых продуктов и других предметов на радиоактивность, осуществляют радиологические лаборатории городских, областных и республиканских санитарно-эпидемиологических станций. СОСТАВ ВОЗДУХА И ЕГО ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ Природный состав атмосферного воздуха и гигиеническое значение отдельных компонентов Атмосферный воздух представляет собой физическую смесь азота, кислорода, углекислого газа, аргона и других инертных газов в соотношениях, указанных в табл. 4. Состав воздуха при подъеме даже на несколько десятков километров меняется мало. Но ввиду того, что с высотой воздух разрежается, содержание каждого газа в единице объема уменьшается (падает парциальное давление1). К примесям прииад-лежат: озон, выделяемые растительностью фитонциды, газообразные вещества, образующиеся в результате биохимических про. цессов и радиоактивного распада в почве, и др. Кислород (20,9^1 %) парциальное давление около 21,3 кПа)—важнейший компонент воздуха. Колебания содержания кислорода в открытой атмосфере незначительны. Если наиболее чистый воздух у берегов моря содержит до 20,99% кислорода, то даже в наиболее загрязнённом воздухе промышленных центров его имеется не менее 20,5%. Подобные колебания содержания кислорода в воздухе ие оказывают заметного влияния на человеческий организм. При повышении температуры воздуха до 35—40° С и большой влажности парциальное давление кислорода может снизиться до 18 кПа, что может оказать негативное влияние на больных с явлениями гипоксии. Физиологические сдвиги у здоровых людей 1 Парциальным давлением газа в смеси называется то давление, которое имел бы газ, если. бы ои одни занимал весь объем смеси (размерность парциального давления килопаскаль — кПа). Потому содержание газа в воздухе при нормальном давлении можно выражать и в процентах и в кПа, а в условиях пониженного или повышенного давления только в кПа. Состав атмосферного и выдыхаемого человеком воздуха Газ Атмосферный воз- ДУХ. % Выдыхаемый воздух, % Кислород 20,94 15,4—16,0 Углекислый газ 0,04 3,4—4,7 Азот 78,08 78,26 Аргон, другие ииерт- ные газы 0,94 0,94 Водяные пары 0,42 насыщен наблюдаются в том случае, если содержание кислорода падает до 16—17% (парциальное давление 16 кПа); при 11—13% (парциальное давление 12 кПа) отмечается выраженная гипоксия. Кислородное голодание из-за снижения парциального давления кислорода может иметь место при полетах (высотная болезнь) и при вос.х<т.1сдении на горы, (горная болезнь, начинающаяся на высоте 2,5— 3 км). Физиологическое действие недостатка кислорода иа разных высотах приведено в табл. 5. Низкая концентрация кислорода может создаваться в воздухе замкнутых и герметически закрытых пространств, например в поддойНБГх-ясщках при аварии, а также в &ДНМКДХ,' шахтах и заброшенных колодцах, где кислород может быть вытеснен другими газами. •, Предупредить действие недостатка ки'слорода при полетах можно с помощью индивидуальных кислородных приборов, скафандров или герметизацией кабин самолетов. В систему жизнеобеспечения космических кораблей или подводных лодок входит аппаратура, поглощающая из воздуха углекислый газ, водяные пары и другие примеси и добавляющая к нему кислород. Для предупреждения горной болезни большое значение имеет постепенная акклиматизация (приспособление) на промежуточных станциях к условиям разреженной атмосферы. При пребывании в горах в крови увеличивается количество гемоглобина и эритроцитов, а окислительные процессы в тканях за счет усиления синтеза некоторых ферментов протекают более полно, что позволяет человеку приспосабливаться к жизни на все больших высотах. Имеются горные селения, расположенные на высоте 3—5 км над уров-
Таблица 5 Физиологическое действие недостатка кислорода на разных высотах Высота» км Атмосферное давление, кПа Температура °C Парциальное давление кислорода. кПа Соответст- вует содержанию кислорода в воздухе иа уровне моря, % Физиологическое действие 0 101,3 15 21,2 20,95 Для здорового человека «индифферент- 1 89,8 8,5 18,8 18,0 на я зона»; отсутствуют заметные физиологические сдвиги 2 79,5 2,0 16,7 16,5 Имеются заметные физиологические сдвиги: учащается пульс, учащается и углубляется дыхание, ухудшается зрение и др. Но организм человека при не очень тяжелой физической работе еще может приспособиться — «зона полной работоспособности» (полной компенсации) 4 61,6 —11,0 13,1 12,9 «Зона неполной работоспособности»: 5 54,0 —17,5 11,3 11.1 при мышечной работе резкое учащение пульса, одышка, слабость, ухудшение координации движений и функции органов чувств; эйфория, сменяющаяся усталостью и сонливостью 6 47,2 —24,0 9,9 9,7 «Зона неработоспособности», кислород- 7 41,3 —30,5 8,7 8,5 ное голодание не позволяет производить значительную физическую или умственную работу; человек находится на грани потери сознания (критическая зона) 8 35,6 —37,0 8,5 7,4 «Смертельная» зона для большинства 9 30,7 —43,5 6,4 6,6 людей 10 26.4 —50,0 5.5 5,4 15 12,0 —56,5 2,5 2,5 нем моря (Тибет), особо тренированным альпинистам удавалось совершать восхождения на горы высотой 8 км и более без использования кислородных приборов. Для врача большой практический интерес представляют особенности физиологического действия повышенных концентраций кислорода. Еще Пристли, открывший кислород (1772), обнаружил, что в чистом виде последний обладает токсическим действием. В настоящее время считают, что в механизме токсического действия высоких концентраций кислорода ключевое место занимает окисление (самим кислородом или образованными в тканях свободными радикалами) ферментов “или коферментов, содержащих SH-группы. С этим связывают повреждение клеточных мембран при гипе-роксии. При дыхании чистым кислородом у животных через 1—2 ч обнаруживаются ателектазы в легких (из-за закупорки слизью мелких бронхов), через 3—6 ч— нарушение проницаемости капилляров лег ких, через 24 ч — явления отека легких. Еще быстрее развивается гипероксия в кислородной среде с повышенным давлением (гипербарическая гипероксия). У людей через 3—6 ч появляются загрудинная боль или ощущение «загрудинного дискомфорта» вследствие спазма бронхов и ателектазов. Оптимальное парциальное давление кислорода находится в пределах 20...26,7 кПа, в условиях, когда требуется увеличить работоспособность человека при большой физической нагрузке (горноспасатели) или при лечении больных с гипоксией,— до 42,7 кПа (до 40% кислорода). Если в барокамере повысить давление до 303,9 кПа, то парциальное давление кислорода возрастет до 64 кПа. При пребывании человека в подобных условиях больше кислорода растворяется в крови (даже в плазме) и переносится к тканям. Улучшение кислородного режима в тканях лиц, находившихся в состоянии гипоксии, нормализует их жизнедеятельность. Этот
метод лечения называют гипербарической оксигенацией. Гипербарическая оксигенация используется в настоящее время в хирургии (операции на сердце, магистральных сосудах и др.), неотложной помощи и терапии (большие кровопотери, отравление угарным газом и другими ядами, инфаркты, инсульты). Для этого в больницах сооружаются палаты-барокамеры, барооперационные, в некоторых городах автомашины скорой помощи оборудуются барокамерами на одного человека. В этих условиях очень важны профилактические меры по предупреждению гипероксии и декомпрессионных нарушений. Азот (78,08%,. парциальное давление около 80 кПа) и другие инертные газы при нормальном давлении физиологически не деятельны, их значение заключается в разбавлении кислорода. Присутствие азота в известной мере уменьшает токсическое действие избыточного парциального давления кислорода. Углекислый газ (0,03—0,04%, парциальное давление — 0,03 кПа) — бесцветный газ без запаха, он не раздражает слизистые оболочки и даже при большом содержании в воздухе не обнаруживается человеком. Углекислый газ н 1,5 раза тяжелее воздуха и поэтому может накапливаться в нижней части замкнутых пространств. Эти свойства углекислого газа могут способствовать отравлениям. Вне населенных пунктов в атмосферном воздухе имеется 0,03—0,04% углекислого газа; в промышленных центрах содержание его возрастает до 0,06%, а вблизи предприятий черной металлургии — до 1%. Увеличение концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе приводит к развитию * ацидоза, тканевой аиоксии, угнетению клеточного метаболизма, расширению периферических сосудов, учащению дыхания и тахикардии. При камеральных исследованиях действия различных концентраций углекислого газа на людей установлено следующее. Физиологическая реакция (незначительное расширение периферических сосудов) начинает обнаруживаться при концентрации 0,1%. При 0,5% углекислого газа физиологическая реакция усиливается (обнаруживаются изменения в электроэнцефалограмме), возрастает глубина дыхания, однако физическая и умственная работоспособность ие страдают. При увеличении содержания углекислого газа до 1% работоспособность не снижается, но обнаруживается начинающийся ацидоз. При 1— 2% углекислого газа работоспособность снижается, у части людей появляются признаки токсического действия. Если концентрация более 2—3%. то явления интоксикации более выражены. При «свободном выборе> газовой среды люди начинают избегать углекислого газа лишь тогда, когда его концентрация достигает 3%. При 10—12 % наступают быстрая потеря сознания и смерть. Описаны случаи тяжелых отравлений углекислым газом в замкнутых или герметически закрытых помещениях (шахты, рудники, подводные лодки), а также в ограниченных пространствах, где имело место интенсивное разложение органических веществ (глубокие колодцы, силосные ямы, бродильные чаны на пивоваренных заводах, канализационные колодцы и т. п.). Учитывая приведенные данные считают, что на производствах, где имеются источники углекислого газа, в космических кораблях, на подводных лодках его концентрация не должна превышать, 0,5—1 %-—-— В бомбо- и газоубежищах, а также в других критических условиях можно допустить, концентрацию углекислого газа до 2%. Загрязнение атмосферного воздуха и его гигиеническое значение R городах воздух загрязняется выбросами промышленных предприятий и котельных (электростанций, заводов, жилых зданий), выхлопными газами автомобильного транспорта и др. В селах источниками сильного загрязнения воздуха могут быть крупные животноводческие комплексы. Сжигание топлива является мощным источником загрязнения атмосферы. При этом в воздух выбрасываются летучая зола, сажа, углекислый и угарный газы, сернистый ангидрид, оксиды азота, ароматические углеводороды (в том числе бензпирен) и др. (табл. 6). О масштабе образующихся выбросов можно судить по тому, что в результате сгорания одной тонны каменного угля в среднем выделяется около 50 кг пылевидных веществ, до 20 кг сернистого ангидрида, 170 кг угарного газа. t Во многих городах Запада первое место среди источников загрязнения воздуха занимает автомобильный транспорт, в выхлопных газах которого содержится свыше 60 токсических веществ. Из них главные: углекислый и угарный газы, оксиды азота, альдегиды, углеводороды, в том числе бензпирен, свинец и др.
Выбросы некоторых атмосферных загрязнений в США за 1968 г. (млн. тонн в год) Основные источники Угарный газ Взвешенные вещества Сернистый ангидрид У глево-дороды Оксиды азота Вс^ Транспорт 63,8 1,2 0,8 16,6 8,1 Сжигание топлива на стационарных 1,9 8,9 24,4 0,7 10,0 4s| установках Промышленность 9,7 7,5 7,3 4,6 0,2 291 Сжигание отходов 7,8 1,1 0,1 1,6 0,6 111 Прочие 16,9 9,6 0,6 8,5 1,7 ЗЛ Выбросы промышленности по своему составу очень разнообразны и по количеству велики (табл. 6). Ветер способен разносить атмосферные выбросы на большие расстояния—до 1—5 км и более. В качестве примера рассмотрим гигиеническое значение двух наиболее важных загрязнителей атмосферного воздуха — сернистого ангидрида и угарного газа. Сернистый ангидрид образуется при сгорании каменного угля, минеральных масел и других процессах. Ежегодно в атмосферу планеты выбрасывается свыше 220 млн. т сернистого ангидрида, который при взаимодействии с водяными парами образует аэрозоль еще более токсичной серной кислоты. Сернистый ангидрид в 2 раза тяжелее воздуха, что способствует загрязнению им приземного слои атмосферы. В ничтожных концентр а цн я х он вредно влияет-на зеленые насаждения, особенно хвойные. Концентрация (£5—0,9 мг/м3 нарушает фотосинтез, 2,6 мг/м3 наносит растениям видимый вред, большие концентрации могут вызвать их гибель. В концентрации 0,6 мг/м3 сернистый ангидрид вызывает у человека электрокортикальиый рефлекс, 1,6— 3 мг/м3 — порог обоняния, 4—8 мг/м3 придает воздуху неприятный запах, 20—40 мг/м3 — порог раздражающего действия на слизистые оболочки (чиханье, кашель), 5 мг/м3 — порог токсического действия в хроническом эксперименте. На основании этих данных установлена среднесуточная ПДК — 0,05 мг/м3, а максимальная разовая — 0,5 мг/м?, Сопоставление ПДК н порогов различ-"ного действия убеждает, что принятые нормативы гарантируют полную безопасность и для здоровья человека н для окружающей среды. Угарный газ — бесцветный газ без запаха, ие раздражает слизистой оболочки, что усиливает опасность отравления им. Угарный газ, образуя карбоксигемоглобин, нарушает доставку кнСлб^-рода тканям. Из крови часть угарного газа диффундирует в ткани, нарушая в них деятельность дыхательных ферментов и, следовательно, тк^; ЯевСЯГ-дыханиёГ "Особи -чувствительны к кислородному голоданию клетки центральной нервной системы. Поэтому в легких случаях отравления наблюдаются головная боль, тяжесть в голове, слабость, головокружение, тошнота, рвота, в тяжелых — потеря сознания, судороги, смерть. - Угарный газ содержится в дыме и в выхлопных газах автотранспорта как продукт неполно го сгорания топлива. Он легче воздуха, поэ при поступлении с дымом в атмосферу уно< в верхние слон воздуха и приземный слой i < сферы загрязняется сравнительно мало, вс в отдельных случаях вблизи крупных предг тий концентрация угарного газа достигала 300 мг/м3. В городах на узких улицах с И1 сивным движением автотранспорта воздух жет сильно загрязняться угарным газом (до 200 мг/м3). В домашних условиях Источи угарного газа является открытое сжигание , в кухонных плитах. При неисправных газ! горелках (красное пламя вместо синего) и ' хом проветривании (закрытая форточка, не равный вытяжной канал) в воздухе кухоны сто находили 50—100, а в отдельных случая! 500 мг/м3 угарного газа. ПДК угарного га| атмосферном воздухе — 1 мг/м’. Влияние загрязненной атмосферы | здоровье и санитарные условия жиз Изучение влияния загрязненной атмос) ры на -здоровье весьма сложно. Прец всего потому, что загрязнение атмосф^ изменяется во времени и в пространс| поскольку зависит от многих причин 1 том числе столь изменчивых, как напр| ление и сила ветра. Кроме того, в загр ненном воздухе чаще всего имеется сколько вредных веществ, которые разных расстояниях от места выброса в действуют на человека в различных п. порциях. Одновременно с загрязненным возду» на здоровье влияют социально-быто| условия, нередко худшие именно у тех к тиигентов людей, которые проживаю наиболее задымляемых районах горо; Достигнутые в изучении рассматриваем вопроса результаты обусловлены прави ным подбором сравниваемых континген людей, квалифицированным и целенапр . ленным медицинским обследованием, г менением современных математико-ст! стических приемов многофакторного а лиза, позволяющих при изучении пат. гнческой пораженности и заболеваем?
определить степень корреляции между отдельными факторами или их сочетаниями и нарушениями здоровья. В итоге исследований выявлены следующие виды воздействия загрязненной атмосферы на организм человека и здоровье. /Г) Загрязнения могут придавать воздуху зайах и вызывать нежелательные рефлекторные защитные реакции. По гигиеническим соображениям воздух не должен иметь посторонних запахов. Известно, что ощущение постороннего запаха сопровождается рядом рефлекторно развивающихся вегетативных реакций: задержка дыхания, уменьшение глубины дыхания и ухудшение вентиляции легких, тошнота, головная боль. /2?) Крупнодисперсная пыль, например, войизи электростанций вызывает глазной травматизм; проживающие здесь жители обращаются за медицинской помощью по поводу засорения глаз и воспалений конъюнктивы в несколько раз чаще, чем население районов города с чистым воздухом. Воздух, загрязненный пылевыми частицами и раздражающими газообразными примесями (например, сернистым ангидридом), воздействуя на слизистую оболочку дыхательных путей, снижает ее барьерные свойства, угнетает функцию мерцательного эпителия, вызывает воспалительные явления. В легких детей, проживавших в течение нескольких лет вблизи крупных электростанций, рентгенологически наблюдались и явления начинающегося пневмокониоза. ' (4> задымляемых районах населенных мест нередко регистрируется неспецифическое действие атмосферных загрязнений, которое выражается в ослаблении иммуно-защитных сил, ухудшении физического развития детей, увеличении общей заболеваемости, главным образом за счет острого и хронического бронхита, ангины и пневмонии. Так, в ФРГ выявлена строгая математическая зависимость между концентрацией! сернистого ангидрида в атмосферном воздухе и заболеваемостью населения боонхитом. Qjj В районах, атмосфера которых загрязняется предприятиями химической промышленности, цветной металлургии и т. п., наблюдаются и специфические проявления токсического действия различных выбросов, например, при загрязнении атмосферы фтористыми соединениями — флюороз зу бов у детей, прэ загрязнении антибиотиками или соединениями бериллия — аллергозы. Описаны даже (Новый! Орлеан, Йокогама и др.) массовые заболевания бронхиальной астмой из-за наличия в атмосферных выбросах активных аллергенов. \ 6J Наличие в продуктах сгорания топлива и в выхлопных газах автотранспорта 3,4-бензпиреиа и других канцерогенов позволяет предположить, что загрязнение атмосферы может приводить к увеличению заболеваемости населения раком легких. Выявить эту связь нелегко, учитывая, что между действием канцерогена и развитием злокачественного новообразования проходят годы. Наибольшие концентрации канцерогенов находили либо в воздухе сильно задымляемых районов промышленных городов (например, в Шеффилде до 4,2 мкг на 100 м3), или на улицах с интенсивным движением транспорта (например, в Лос-Анджелесе до 3,4 мкг на 100 м3). Экспериментаторам удалось индуцировать раковые опухоли у животных, длительное время затравляв-шихся в специальных камерах пылью, полученной из воздуха ряда крупных американских и французских городов. Заболеваемость раком легких увеличивается в тех городах, где растет загрязнение атмосферы; она в 2—3 раза меньше в седьской местности. E7.JB ряде городов, преимущественно стран Запада, атмосферные выбросы столь значительны, что при неблагоприятной для самоочищения атмосферы погоде (безветрие, температурная инверсия, при которой дым стелется к земле, антициклональная погода с туманом) концентрация загрязнений в приземном воздухе достигает критической величины, при которой наблюдается острая, выраженная реакция организма. Различают две ситуации:)омог 1 ^лондонского типа и с?лос-анджелесского (фотохимический туман)' Смог лондонского типа наблюдается при пас-муриой, туманной погоде, способствующей значительному возрастанию концентрации сернистого ангидрида и трансформации его в еще более токсичный аэрозоль серной кислоты. Одновременное возрастание концентрации других ингредиентов атмосферных выбросов может усиливать действие сернистого ангидрида или катализировать превращение его в серный ангидрид. 1 Смог — (англ, smog, сокращенно от smoke — дым и fog мгла) — густой туман, смешанный с дымом.
Наиболее легкие симптомы при действии смога — резь в глазах, слезотечение, сухой кашель, тошнота, головная боль. К умеренным симптомам относят кашель с мокротой, стеснение в груди, одышку, общую слабость, к тяжелым — чувство удушья. Тяжело переносят смог лица, страдающие бронхиальной астмой, декомпенсированными формами заболеваний сердца, хроническим бронхитом с эмфиземой и т. п. Статистический анализ показал, что в дни смога резко возрастает обращаемость населения за медицинской помощью, в том числе срочной, растет госпитализация больных, а также смертность от заболеваний сердца, сосудов и органов дыхания, особенно среди пожилых людей. Так, в 1952 г. в Лондоне за пять дней смога умерло иа 4000 человек больше, чем в среднем умирало за пять обычных дней. В последние десятилетия в связи с возрастающим загрязнением атмосферы во многих городах капиталистических стран география смога расширяется, а частота его растет. Фотохимический туман впервые наблюдался в Лос-Анджелесе, а теперь стал частым гостем многих зарубежных городов (Мехико, Токйо и'др.); в Лос-Анджёлесе он бывает'несколько десятков дней в году. Миоголетиие исследований показали, что причина фотохимического тумана заключается в .следующем. Молекулы, содержащихся в выхлопных газах оксидов азота, возбуждаются за счет энергии ультрафиолетовых лучей солнца (NO + е = NO*; NO2 + е = = NO2). а затем, реагируя с кислородом воздуха, образуют озон (NO* | 2О2 —NO2 -|- О2; NO2 -f- О2 —* NO -f- О3). Последний, реагируя с углеводородами выхлопных газов или выбросов нефтеперерабатывающих предприятий (в особенности с олефинами), образует комплекс соединений, названных фотооксидантамн: органические перекиси, свободные радикалы, альдегиды, кетоны. Среди них перокснацетилнитрит и пероксибеизоилнитрит не только сами обладают сильным окислительным действием, но ускоряют окисление оксида азота (NO) с образованием озона. Накапливаясь при соответствующей погоде (ясная, безветрие) иа. улицах города, где много автомашин, озон и другие фотооксиданты вызывают сильное раздражение слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей (слезотечение, мучительный кашель), понижают видимость в атмосфере, губительно действуют иа растительность. О. концентрации фотооксидантов в -воздухе судят по содержанию озона. Считают, что 0,3 мг/м’ озона должно настораживать, 0,5— 0,6 мг/м3 вызывает сильный фотохимический туман. Максимально при фотохимическом тумане обнаруживали 1.2 мг/м' озона. IgJ Влияние загрязнений атмосферы ^на ^санитарные условия жизни сводится к следующему. Интенсивное задымление атмосферного воздуха уменьшает прозрачность атмосферы, способствует облако- и тума-нообразованию (пылинки — ядра конденсации). Эти процессы усиливаются при наличии в воздухе сернистого ангидрида и, следовательно, аэрозоля серной кислоты, Предельно допустимые концентрации (ПДК) некоторых вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест (при превышении ПДК опасность вещества возрастает от 4-го к 1-му классу опасности) Наименование вещества Класс опасности Предельно допустимая концентрация (в МГ/М3) максимальная разовая среднесуточная Угарный газ 4 3 1 Сернистый ангидрид 3 5-Ю-1 5-10"’ Сажа (копоть) 3 1,5-10 1 5-10"’ Пыль нетоксическая 3 5-Ю"1 1.5-10"’ Серная кислота 2 3-10-’ 1-10"’ Оксиды азота 2 8,5-10"’ 8,5-10"’ Ртуть металлическая 1 — 3-10-’ Свинец 1 — 7-10~• Бензпирен 1 — 1,25-10"’ который, сорбируясь на пылинках, ускоряет конденсацию водяных паров. В результате в задымляемых городах увеличивается количество пасмурных и туманных дней, снижается освещенность (до 30—50%), интенсивность ультрафиолетовой радиации (на 20—30%, а в зимнее время до 50— 60% и более). Многие ингредиенты атмосферных загрязнений н в том числе пыль, закупоривающая поры листьев, оказываю^ неблагоприятное влияние на раститель* ность, вплоть до полной ее гибели (вблизи некоторых предприятий в радиусе до 5^* 10 и более км). Население задымляемых районов городов жалуется на быстрое загрязнение стекол, невозможность проветривания жилищ, коррозию металлических и бетонных конструкций, разрушение памятников и т. п. Радикальное решение задач санитарной охраны атмосферного воздуха возможно только в условиях социалистического -общества, когда нет частной собственности на землю, фабрики и заводы и когда нет никаких препятствий для проведения оздоровительных мероприятий даже самого’ крупного масштаба. Поэтому только после Великой Октябрьской социалистической революции в нашей стране началась эффективная и планомерная борьба с загрязнением атмосферного воздуха. Установлены допустимые, концентрации в атмосферном вдздухе техГили иных веществ-загрязнителей (табл. 7). Благодаря
ЦК) ном ГДК I -му ги- ! ИЯ j — i Рис. 11. Схемы установок для очистки выбросов в атмосферный воздух: А — схема циклона: I — поступление газа; 2 — выход очищенного газа; 3 —бункер для осажденных взвешенных частиц. Б—схема мультициклона: I—поступление газа; 2 — выход газа. 3 — циклонные элементы. 4 — бункер. В — схема скруббера: 1—вход газа, 2 — поступление воды; 3 — оросительный бак. 4 — распределительная насадка; S—выход очищенного (т. е. промытого) газа; 6 и 7 — насадки. Г — схема электрофильтра: 1 — короинрующий электрод; 2 — рама для укрепления электрода; 3 — осадительный электрод; 4 — бункер. о~7 ЭЯт пьет-ей, 1Н-ин I— течь, ю-д ЭИ ых ia- 1И-и 1Т- оЙ но >б-' ти ет ле з- 1И е-)Я четко проводимой системе мероприятий, несмотря на высокие темпы индустриализации города Советского Союза не знают, что такое смог, а воздушные бассейны многих из них. например, Москвы, в последние годы стали значительно чище. Наиболее эффективным способом сохранения чистоты атмосферы является создд- . ние новой промышленной технологии без выбросов'"^в атмосферу В СССР это полностью реализовано в атомной промышленности и на атомных электростанциях, которые в настоящее время меньше загрязняют атмосферу, чем тепловые электростанции. Борьба с загрязнением уличного воздуха городов возможна путем замены автомобилей электромобилями или дожигания выхлопных ' гй§ов с примеце-нИЙГ^И8щ1альнЕ1х“'катализаторов. Значи-теяетодау^!1Нпкён*йю количества пыли в атмосферном воздухе городов способствуют их теплофикация и газификация. Газификация значительно сокращает выбросы в атмосферный воздух, главным образом пыли и сажи, а теплофикация, при которой сжигание' топлива сосредоточивается на крупных объектах, позволяет улучшить очистку выбросов в атмосферу. Для улавливания золы и пыли на промышленных предприятиях, электростанциях, теплоэлектроцентралях устанавливаются специальные очистные сооружения. С этой целью используются циклдцы. (в ко- торых, благодаря вращению воздушного потока, пылевые частицы отбрасываются к стенкам и, потеряв скорость, скользят вниз и скапливаются в нижней части установки) очищающие выбросы преимущественно от крупных взвешенных частиц (рис. 11). Для задержки мелких взвешенных частиц используются матерчатые, бу-мажные фильтры, электрофильтры, позво-ляющйё~увеЛИ|ТйТ?*гЗ'ф'ф'ёктивность очистки до 98% и более. В связи с развитием большой химии важное значение приобретает очистка промышленных выбросов от вредных газов, для чего применяют различные способы, в основе которых часто лежит поглощение этих веществ водой, содовым, или другим раствором при пропускании выбросов через специальные сооружения (скруббер). Высокие трубы (до 200— 300 м) способствуют рассеиванию загрязнений. Большая роль в охране атмосферного воздуха отводится архитектурно-планировочным мероприятиям при застройке горо-дов"и" мероприятиям по их благоустройству. Прежде всего территория городов должна быть разделена на жилые и промышленные районы с достаточной защитной 'зоной между ними. Промышленные районы должны располагаться так, чтобы преобладающие ветры дули по направлению от жилых районов на промышленные. Следует широко использовать защитную
роль зеленых насаждений и озеленять защитную зону между жильем и промышленными предприятиями. Для борьбы с почвенной пылью в населенных местах осуществляется их благоустройство: улицы и площади должны иметь гладкое покрытие, например асфальтовое, все свободные территории должны озеленяться. Большое значение имеют автоматы, постоянно следящие за концентрацией загрязнений в определенных точках и передающие эту информацию в соответствующие АСУ. В настоящее время разработаны математические модели, позволяющие по данным о степени загрязнения воздуха и сведениям синоптиков прогнозировать возможность смога, фотохимического тумана, ожидаемую концентрацию угарного газа на основных магистралях города и т. п. КЛИМАТ И ПОГОДА В ГИГИЕНИЧЕСКОМ ОТНОШЕНИИ Погода. Под погодой понимают совокупность физических свойств приземного слоя атмосферы в относительно кратком отрезке времени (часы, сутки, недели), а под климатом, присущим данной местности,— многолетний закономерно повторяющийся режим погоды. Таким образом, погода явление изменчивое, а климат — статистически устойчивое. Погода характеризуется совокупностью таких метеорологических факторов, как температура, влажность, скорость и направление движения воздуха, атмосферное давление, прозрачность и электрическое состояние атмосферы, характер облачности, наличие осадков. Следовательно, погода является комплексным физиологическим раздражителем. Главной причиной изменений погоды является движение воздушных масс. Воздушная масса представляет собой часть приземного слоя атмосферы (тропосферы), лростирающегося обычно над территорией площадью в десятки или сотни квадратных километров. Каждой воздушной массе присущи характерные для нее сочетания метеорологических условий, т. е. как бы «своя погода». На земном шаре имеется четыре основные зоны формирования воздушных масс: арктическая, антарктическая, тропическая и экваториальная. В результате неравномерности нагрева различных участков вод ных поверхностей и суши, особенностей рельефа, изменения активности Солнца, вращения Земли и других факторов, воздушные массы постоянно перемещаются; заменяя воздушные массы, бывшие ранее над данной территорией, они вызывают смену погоды. Наиболее быстрая смена погодной ситуации с резким изменением параметров метеорологических факторов в течение суток (например, давления воздуха на 1,3— 2,6 кПа, температуры — иа 10...15° С) наблюдается при прохождении фронта, т. е. пограничного слоя между двумя разными по своим свойствам воздушными массами. Накоплено много данных, позволяющих рассматривать погоду фронтального типа как сильный физиологический раздражитель. Различают фронты: теплый, холодный и окклюзии. При окклюзии холодный фронт накладывается на теплый, поэтому изменения погоды менее резкие. Прохождение фронта и смена воздушных масс чаще сочетаются с формированием одного из двух основных типов синоптического состояния атмосферы — циклона или антициклона. Циклон (рис. 12)—область пониженного давления (диаметр до 2000...3000 км), с падением его от периферии к центру. Погода в циклоне неустойчивая, с большими перепадами давления и температуры, повышенной влажностью воздуха, осадками и уменьшением градиента электриче-. ского поля Земли. В европейскую часть СССР циклоны вторгаются чаще всего с запада. Сначала происходит потепление, барометрическое давление падает, отмечается увеличение количества электроположительных ионов, большая облачность, выпадает дождь или снег; после прохождения центра циклона — ливни, давление начинает повышаться, наступает похолодание и прояснение. Антициклон — область повышенного давления (диаметр 5000... 6000 км) с возрастанием его от периферии к центру. Погода в установившемся антициклоне преимущественно устойчивая, сухая, без существенных осадков и с небольшими перепадами давления и температуры. Летом антициклоны приносят теплую н даже жаркую погоду, кратковременные, иногда очень сильные ливни, грозы. Зимой приносят ясную, морозную погоду
Условные обозначения холодный фронт " теплый фронт — — осадки и облачность --------границы облаков разных родов ; -> направление потоков теплого воздуха -------► направление потоков холодного воздуха —-------— изобары Рис. 12. Схема циклона (по БьеркнеСу). или холодную облачную, со снегопадом. Поэтому связь высокого давления с хорошей погодой (что указано в традиционных барометрах) не обязательна. Антициклоны обеспечивают устойчивую, но не обязательно приятную и ясную погоду. Циклоны и антициклоны сменяют друг друга. Погода имеет многогранное гигиеническое значение. Жаркая погода может привести к напряжению терморегуляции и перегреву, холодная — к учащению простудных заболеваний и обморожениям, пасмурная облачная погода снижает на 40—50% и более интенсивность ультрафиолетовой радиации, безветренная погода способствует загрязнению приземного слоя воздуха атмосферными выбро сами электростанций и промышленности. Здоровые люди с хорошо развитым адаптационно-приспособительным механизмом, как правило, «метеоустойчивы» даже к резким изменениям погоды. Наряду с этим часть людей, в особенности больных, пожилых, «метеолабильны». Так, среди больных гипертонической болезнью метеочувствительных 50—80%. У метео-чувствительных людей резкие изменения погоды вызывают метеотропные реакции различной выраженности, вплоть до опасных для жизни. Характер и выраженность метеотропной реакции зависят от исходного состояния организма и заболевания, особенностей труда и быта. Чаще наблюдаются следующие симптомы: ухуд-. шение общего самочувствия, нарушение сна, чувство тревоги, головная боль, головокружение, снижение работоспособности, быстрая утомляемость, резкое изменение артериального давления и т. д. Изменяется чувствительность к лекарственным веществам. Неблагоприятная погода отрицательно сказывается на течение ряда -заболеваний органов дыхания, эндокринной и пищеварительной систем, кожных, глазных, нервно-психических и др. Типичной метеотропной реакцией является так называемая фантомная боль у людей с ампутированной частью конечности, боль в суставах. Изучено влияние неблагоприятной погоды на больных с патологией сердечнососудистой системы. При развитии так называемых биотропных синоптических ситуаций или повышении солнечной активности возрастает частота острых инфарктов миокарда, гипертонических кризов, инсультов, приступов стенокардии. Ухудшается течение этих заболеваний, возрастает смертность. Многолетнее медико-статистическое исследование, проведенное в Киеве, показало, что свыше 30% вызовов скорой помощи по поводу обострения сердечно-сосудистых заболеваний было связано с неблагоприятными погодными условиями (Р. Д. Габович, В. Г. Бардов). Установлено, что организм человека реагирует, как правило, на весь синоптический комплекс в целом и лишь редко на отдельные его составляющие, например, на изменение давления. Одна и та же синоптическая ситуация (погода) вызывает сравнительно более
выраженную метеотропную реакцию (и у большего числа лиц) в том случае, когда адаптационные ресурсы у людей снижены (например/ весной из-за сезонного снижения ультрафиолетового облучения или витаминной обеспеченности организма, недостатков питания, перенесенных респираторных заболеваний, переутомления и т. п.). Соответствующими мерами можно предупредить неблагоприятное влияние погоды. Из них особого внимания заслуживают закаливание организма, правильный выбор одежды, улучшение жилишно-бы-товых условий и условий труда, нормализация микроклимата в производственных, больничных и других помещениях, меры, уменьшающие влияние погоды при работах на открытом воздухе (сельское хозяйство, строительство и др.). Большое значение придается профилактике неблагоприятного влияния погоды на метеочувствительных людей. К организационным мерам принадлежат: учет метеочувствительных больных как на врачебном участке, так и в стационаре, с выделением лиц повышенного риска; организация медицинского прогноза погоды на основе получения прогнозов синоптиков от метеорологических станций Гидрометеослужбы СССР; оповещение лечебнопрофилактических учреждений о медицинском прогнозе погоды. Все разнообразие мер медицинской профилактики можно свести к трем группам: UV повышение неспецифической устойчивости организма, особенно в неблагоприятные сезоны года, путем закаливания, профилактического облучения ультрафиолетовой радиацией, рационализацией питания и витаминизацией, рацио-нальной-юрганизацией труда, быта и отдыха; (б)} щадящие мероприятия, которые включают постельный или другой щадящий режим, перенос плановых операций или утомительных лечебно-диагностических процедур; направление амбулаторных больных в профилактории, перемена климата в неблагоприятный сезон года (использование отпуска), перевод больных повышенного риска в специальные палаты с искусственным микроклиматом (биотроны) , улучшение микроклиматических условий в палатах обычного типа путем использования кондиционеров и аэроио-иизаторов и др.; (бАплановые 10—15-днев ные профилактические курсы лечения при неблагоприятном месячном прогнозе погоды и срочные на основе оперативной информации о биотропной погоде на ближайшие дни. При этом используются как неспецифические, так и специфические лекарственные средства, физиотерапевтические меры и др. Климат. Как важнейший компонент природной среды климат влияет на характер хозяйственной деятельности человека, его быт, санитарные условия жизни, здоровье, структуру и уровень заболеваемости. От климата зависит распространение различных возбудителей и их переносчиков, с чем связано географическое распространение многих болезней. Еще Гиппократ в «Афоризмах» указывал, что' болезни по-разному протекают в различных климатических условиях и рекомендовал в лечебных и оздоровительных целях климатотерапию, получившую в настоящее время широчайшее распространение. Успешно развивается медицинская география, которая изучает здоровье людей и закономерности распространения болезней в различных географических зонах с учетом социальных условий. Важнейшими климатообразующими факторами в той или иной местности являются; 1) широта, которая определяет приток солнечной радиации, 2). высота над уровнем моря, рельеф и тнп земной поверхности (вода, суша, растительность), 3) особенности циркуляции воздушных масс, 4) близость к морям и океанам. Показатели, характеризующие климат, должны отражать долгосрочные процессы. Поэтому ими являются статистические показатели, характеризующие температуру, влажность воздуха, количество выпадающих осадков, атмосферное давление, розу ветров и их скорость, количество солнечной радиации, ясных и пасмурных дней, длительность зимы, глубину промерзания почвы. Для температуры и других метеорологических элементов надо знать среднемесячные и среднегодовые величины. Советский Союз отличается большим разнообразием климатических условий. На его огромной территории имеются области с арктическим климатом, с климатом хвойных и лиственных лесов, степным, пустынным, субтропическим и горным климатами. Существуют и прикладные классифика-
1Д.Г1П n.iri.'ia t vd. ian, о v i pwn i vwiunwri iwmv сификации, исходя из средних температур января и июля, всю территорию СССР делят на 4 климатических пояса: ‘ холодный — с температурой января от —28° С до —14° С и июля от +4° С до +22° С; умеренный — с температурой января от —14° С до —4° С и июля от +10° С до +22° С;-'теплый— с температурой января от —4° С до 0° С и июля от +22° С до +28° С:-'-жаркий— с температурой января от —4° С до +4° С и июля от +28° С до +34° С. Эта классификация учитывается при решении вопросов планировки и застройки населенных мест, ориентации зданий, толщины стен, расчета отопления, величины оконных проемов, глубины залегания водопроводных труб, и т. д. В медицинской практике применяется деление климата на «щадящий» и «раздражающий». «Щадящим» принято считать теплый климат с малыми амплитудами температуры, с относительно небольшими годовыми, месячными, суточными колебаниями других метеорологических элементов. «Щадящим», предъявляющим минимальные требования к адаптационным физиологическим механизмам, является лесной климат средней полосы, Южного берега Крыма. «Раздражающий» климат характеризуется выраженной суточной и сезонной амплитудой метеорологических элементов; он предъявляет к приспособительным механизмам повышенные требования. Таким является холодный климат Севера, высокогорный, жаркий климат степных областей Средней Азии. Основные особенности климата в этих районах заключаются в следующем. Холодный климат Севера характеризу-ся низкими температурами воздуха, вечномерзлым грунтом, отсутствием света зимой (полярная ночь) и ультрафиолетовым голоданием, сильными .ветрами, однообразием ландшафта. Это обусловливает напряжение терморегуляторных функций, сужение капилляров и увеличение объема циркулирующей крови, повышение основного и других видов обмена, ги-персекрецню желудка, со стороны нервной системы усиление тормозных процессов, отрицательные психологические реакции из-за угнетающего действия темноты, однообразного ландшафта, иногда пониженную работоспособность, быструю утом- ность (в период полярной ночи). Возможно обострение хронических заболеваний: нервно-психических, ревматизма, сердца и сосудов, особенно гипертонической болезни, болезней желудка и кншок и др. Жаркий климат южных степей и пустынь характеризуется жарким летом с большими суточными перепадами температуры воздуха, которая нередко превышает температуру тела, сухостью воздуха, короткой зимой, избытком солнечной радиации. Это обусловливает перегрев и связанное с ним напряжение терморегуляции, усиленное потоотделение (до 6—10 л пота в сутки) и потерю с потом минеральных солей и витаминов, снижение основного обмена, снижение артериального давления, повышение частоты пульса, дыхания, снижение эритропоэза, гипосекрецию желудка, жажду, снижение аппетита. В жаркое время дня работа изнурительна. Подобный климат неблагоприятно влияет на многих больных, например, с заболеваниями сердца, эндокринными, нервно-психическими, туберкулезом и др. Из-за избытка солнечной радиации учащается заболеваемость раком кожи и катарактой. Сухой степной климат показан больным с нефрозами и нефритами и противопоказан при нефролитиазе. Высокогорный климат (высота более 2 км). Здесь резко снижены атмосферное давление и парциальное давление кислорода, сухой, свободный от аллергенов воздух, понижена температура, сильные ветры, интенсивное солнечное облучение, высокое альбедо снега. Помимо явлений кислородного голодания, высокогорный климат обусловливает компенсаторный эритропоэз, увеличение жизненной емкости легких, сдвиг кислотно-щелочного равновесия в сторону алкалоза, напряжение терморегуляторных функций, световой дискомфорт. Более мягкие н «щадящие» климаты, используются в оздоровительных целях. Заслуживает внимания климат хвойных и лиственных лесов с его прохладным и чистым воздухом, высокой влажностью и незначительными ветрами. Это создает возможности для организации лесных санаториев и домов отдыха. Теплый и мягкий средиземноморский климат Южного берега Крыма и части
Черноморского побережья Кавказа благоприятно действует на организм человека. Увеличивается количество эритроцитов и гемоглобина, повышается обмен веществ, а у детей усиливается рост. Ясное солнце, чистый воздух, шум прибоя действуют благоприятно на организм. Однако обилие солнечной радиации при несоблюдении врачебных рекомендаций ведет к гипероблучению с ранее перечислявшимися негативными явлениями. У лиц, болеющих аллергическими заболеваниями, при несоблюдении постепенной акклиматизации они могут обостряться. Субтропический климат части Черноморского побережья от Туапсе до Батуми отличается высокой температурой и высокой влажностью воздуха; в этих условиях теплообмен организма затрудняется. Здесь больным целесообразно отдыхать лишь в определенные сезоны года. Наконец, наша Родина богата местностями с горным климатом (Крым, Кавказ, Урал, Казахстан, Закарпатье, Алтай), для которого характерны низкая температура воздуха, несколько разреженный воздух, почти свободный от пыли и микроорганизмов, интенсивная солнечная радиация, богатая ультрафиолетовыми лучами. В горном климате повышается жизненный тонус, учащаются пульс и дыхание, усиливается деятельность легких и увеличивается их жизненная емкость, увеличивается количество эритроцитов и гемоглобина (с высоты 1000 м), улучшается терморегуляция организма. Поэтому эти местности широко используются для курортов и климатических станций (Кисловодск, Боржоми, Абастуман, Дилижан и др.). Акклиматизация — сложный социально-биологический процесс активного приспособления к новым климатическим условиям. Повторные влияния новых климатических факторов приводят к выработке динамического стереотипа, наиболее соответствующего данным климатическим условиям. Таким образом, акклиматизация — это физиологическое приспособле-НиеГвозможиость.которого во многом зависит от условий ..труда и быта, питания, смягчающих и компенсирующих воздей-- ствие -©-неблагоприятных климатических условий. В ^акклиматизации различают три фазы: Л) V ачальная фаза — наблюдаются физиологические реакции, описанные ранее при холодном, жарком и высокогорном климате; ^2)^)фаза перестройки динамического стереотипа, оиа может проходить по двум типам. В первом,' благоприятно протекающем (и этому могут способствовать социально-гигиенические мероприятия), вторая фаза плавно переходит в третью. При неблагоприятном течении второй фазы наблюдаются выраженные дезадаптационные метеоневрозы, метеорологические артралгии, цефалгии, миалгии, невралгии, снижение общего тонуса и работоспособности, обострения хронических заболеваний. Однако при соответствующих лечебно-профилактических и гигиенических мероприятиях и в этом случае можно добиться перехода в третью фазу. Лишь при крайне неблагоприятном течении такой переход не наблюдается, патологические проявления усиливаются, акклиматизация не наступает, показано возвращение в прежние климатические условия; З)1 фаза устойчивой акклиматизации. Она -'Характеризуется стабильностью обменных процессов, отсутствием расстройств питания, нормальной работоспособностью, «обычным» уровнем и характером заболеваемости, нормальной рождаемо стью, хорошим физическим развитием новорожденных детей. Проблема акклиматизации весьма актуальна для СССР, так как для развития народного хозяйства необходимо переселение жителей в малонаселенные и вновь осваиваемые места, а климатические зоны в нашей стране исключительно разнообразны. Процессы акклиматизации необходимо учитывать при переезде в местность с другим климатом независимо от того, будет ли это санаторно-курортное лечение, поездка с оздоровительными целями, в экспедицию, временное или постоянное переселение, либо служба в войсковых частях. При правильном направлении в дома отдыха или санатории акклиматизация обычно проходит без осложнений. Труднее акклиматизируются переселенцы, поскольку, кроме климата, они вынуждены приспособиться к новым условиям жизни. Часто в этих случаях обнаруживается пониженная резистентность к местным заболеваниям. В деле акклиматизации велика роль 56 /
личной гигиены, индивидуального закаливания и тренировки. Целесообразно осуществлять переезд переселенцев в переходные периоды года, когда меньше различия в погодных условиях. Но важнейшее значение имеют социально-гигиенические мероприятия. В условиях Севера оправдал себя комплекс следующих мероприятий. Компактная застройка населенных мест, размещение зданий торцами к господствующим холодным ветрам, крытые переходы между отдельными зданиями, большая полезная площадь помещений, так как человек больше времени пребывает в жилище, зимние сады в закрытых помещениях. В силу солнечного голодания осуществляется профилактическое облучение ультрафиолетовыми лучами. Питание должно быть энергоемким, чтобы компенсировать повышенные на 15—20% энерготраты, полноценным по качеству, с повышенным содержанием витаминов. Одежда должна быть малотеплопроводной, ветрозащитной и обеспечивать снижение теплопотерь. Обувь необходима на 2 номера больше для ношения дополнительных носков и чулок. В условиях жаркого климата застройка населенных мест менее плотная, с максимальным озеленением свободных про странств. Особое внимание уделяется сооружению скверов с фонтанами, парков, открытых плавательных бассейнов, пригородной зоне с водоемами. В зоне жаркого климата с целью уменьшения перегрева помещений предусматривают солнцезащитные меры, исключают западную и юго-западную ориентацию жилых помещений, обеспечивают активную аэрацию помещений за счет сквозного проветривания и других факторов, устраивают затененные открытые помещения: балконы, веранды и др. Наилучшнй эффект дает кондиционирование воздуха. Большое значение имеют рациональный питьевой режим н питание. Уменьшают энергетическую емкость рациона, в особенности за счет жиров животного происхождения, увеличивают количество минеральных солей и водорастворимых витаминов, теряемых с потом. Изменяют режим питания: основные приемы пищи переносят на утро и вторую половину дия. Нельзя приуменьшать роль советов врача при решении вопросов о возможности переселения и рекомендации 'мер, способствующих акклиматизации. Опыт показал, что приспособление к проживанию в разных климатических зонах СССР вполне возможно, если • проводятся соответствующие мероприятия. Глава 5. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ Вода. является одним из важнейших элементов внешней среды, необходимым для жизни человека, животных и растений. Вода участвует в образовании структурных элементов тела человека, необходима для нормального течения физиологических процессов. Общее содержание воды в человеческом организме составляет около 65% его массы. Всего в условиях комнатной температуры при работе средней тяжести организм взрослого человека расходует около 2,5— 3 л воды в сутки. При тяжелой физической работе, в условиях жаркого климата или в горячих цехах потеря воды организмом за счет усиленного потоотделения может возрасти до 8—10 л в сутки. Человеческий организм плохо переносит обезвоживание. Потеря 1—1,5 л воды уже вызывает необходимость восстановления водного баланса, сигналом чего является ощущение жажды, зависящее от возбуждения «питьевого» центра, т. е. тех отделов центральной нервной системы, которые участвуют в регуляции пополнения водных ресурсов организма. Если потери воды не восполняются, то в результате нарушений физиологических процессов ухудшается самочувствие, падает работоспособность, а при высокой температуре воздуха нарушается терморегуляция и может наступить перегрев организма. Потеря воды в количестве 10% массы тела приводит к заметному нарушению обмена веществ, потеря в количестве 15— 20% при температуре воздуха выше 30° С является уже смертельной, а потеря в
количестве 25% смертельна и при более •низких температурах воздуха (Э. Адольф). Суточные потребности человеческого организма в воде покрываются: 1) Введением жидкостей: питьевой воды, чай и других напитков, жидких блюд (1—1.5 л); ' 2) водой, содержащейся в пищевых продуктах (1—1,2 л);- '3)! водой, образующейся в тканях при окислении пищевых веществ (0,3—0,4 л). Кроме удовлетворения. физиологических потребностей, значительное количество •воды расходуется на гигиенические, хозяйственно-бытовые и производственные нужды. Вода необходима для поддержания чистоты тела и стирки белья, приготовления пищи и мытья посуды, уборки жилых и общественных зданий, поливки улиц, площадей, зеленых насаждений и других целей. Вода является важным фактором для закаливания организма и физической тренировки. Водный спорт в открытых водоемах и плавательных бассейнах представляет собой массовый вид физкультуры и. ценное оздоровительное мероприятие. Все сказанное делает понятным, почему улучшение культурных и гигиенических условий жизни тесно связано с ростом потребления воды на душу населения, которое в современных благоустроенных городах составляет 150—500 л и более в «утки. Вода может выполнить свою гигиеническую роль лишь в том случае, если она Обладает необходимым качеством, которое характеризуется ее органолептическими свойствами, химическим составом ^характером ^микрофлоры. ^Од^нолептичрскиё"свойства*) воды характеризуются комплексом таких показателей, как прозрачность, цвет, вкус, запах и температура. Вода с плохими органолептическими свойствами неприятна для питья, .хуже утоляет жажду, вызывает у человека представление о ее непригодно- ’ $Г)Симический~ состав*^воды?) Природные"1 /воды значительно разнятся между собой по химическому составу и степени минерализации. Общее содержание растворенных солей в большинстве природных вод находится в пределах от нескольких десятков -^по 1000 мг/л (пресные воды) Л одиако в СССР имеется немало районов в Донбассе, Казахстане, на Северном Кав казе, в Западной Сибири. Приволжье и других местах, где доступные для использования воды отличаются высоким содержанием растворенных солей, достигающим 3000—5000 мг/л. Солевой состав природных вод представлен преимущественно катионами Са, Mg, Na, К, Fe и анионами НСО», Cl, SO«, NO3, F. Человек получает с пищей в сутки до 20 г минеральных веществ, среди которых перечисленные соединения находятся в значительно большем количестве, чем их поступает с питьевой водой. При пользе-'’ вании пресными водами организм человека получает с ними всего до 2—5% минеральных солей от того количества, которое содержится в пищевом рационе, поэтому физиологическое значение солевого состава воды обычно невелико. При использовании высокоминерализованных вод с ними в организм уже поступает до 10—30% (а по отдельным компонентам солевого состава еще больше) минеральных солей от количества их в пищевом рационе. Вода, содержащая минеральных солей более 1000 мг/л, может иметь неприятный вкус (соленый, горько-соленый, вяжущий), ухудшать секрецию и повышать моторную функцию желудка и кишок, отрицательно сказываться на усвоении пищевых веществ и вызывать диспепсические явления. f Из ранее перечисленных соединений, входящих в состав природных вод, выраженными токсическими свойствами обладают нитраты (анион NOj). Начиная с 1945 г. в ряде зарубежных стран описаны специфические заболевания (диспепсические явления, резкая одышка, тахикардия, цианоз) у детей раннего грудного возраста, находившихся на искусственном вскармливании питательными смесями, для приготовления и разбавления которых применялась вода, богатая нитратами (выше 40 мг/л). К 1960 г. в США и других странах было описано уже свыше 700 случаев заболевания грудных детей водно-нитратной метгемоглобинемией (10% из которых закончились смертью). При этом заболевании в крови заболевших обнаруживается значительный процент Метгемоглобина. Нитраты, как известно, не принадлежат к числу метгемоглобино-образователей, но у грудных детей при
поступлении в пищевой канал с водой они в результате деятельности кишечной микрофлоры восстанавливаются в нитриты, которые, всасываясь, блокируют гемоглобин крови вследствие образования метгемоглобина. Опасность для жизни наступает в том случае, если содержание метгемоглобина в крови превышает 50%. Че.м меньше возраст грудных детей, тем тяжелее протекает заболевание. Это объясняют тем, что у них полностью или частично отсутствует метгемоглобиновая редуктаза в эритроцитах. Восстановлению нитратов в пищевом канале способствует пониженная кислотность желудочного сока, часто наблюдающаяся у грудных детей, особенно страдающих диспепсией. Поэтому водно-нитратная метгемоглобинемия часто развивается на фоне диспепсии и намного затрудняет диагностику. У детей старшего возраста н взрослых восстановление нитратов и образование метгемоглобина происходят лишь в небольших количествах. Это не влияет существенно на состояние здоровых людей, однако у лиц, страдающих выраженной анемией или заболеваниями сердца, может усилить явления гипоксии. В настоящее время значительно повыД сился интерес к изучению содержащихся в воде микроэлементов: фтора, йода, стронция, селена, кобальта, марганца, молибдена и др. Это объясняется тем, что количество микроэлементов в суточном рационе воды иногда значительно превышает поступление их с пищевыми продуктами. Каждый микроэлемент проявляет в организме полезное действие только в определенном количестве: как превышение этого количества, так и его недостаточность отрицательно влияют на организм. Так, увеличение содержания некоторых микроэлементов''в воде сверх определенных пределов может привести к геохимически >л эндемиям-. К числу наиболйё“рас-простраиенных на земном шаре геохимических эндемий водного происхождения принадлежит флюороз, вызываемый вы-соким (свыше 1—1,5 мг/д) содержанием в вг>Де фшра. Наряду с этим в населен-^ ных пунктах с малым содержанием фтора в питьевой воде (ниже 0,5 мг/л) - наблюдается повышенная в 2—4 раза забо леваемость кариесом зубов (Р. Д. Габо-вич). В районах, эндемичных по зобу, обусловленному недостаточным поступлением в организм йода с пищей, использование водоисточников с большим содержанием йода в воде — 30—100_ мкг/л — может способствовать “Ослаблению или прекращению эндемии. Наблюдались случаи заболеваний эндемического характера среди населения или животных в местностях залегания рудных ископаемых, которые были вызваны высоким содержанием свинца,- мышьяка, ртути илн других микроэлементов в подземных водах этих районов. Спуск неочищенных промышленных сточных вод также может привести к появлению токсических концентраций мышьяка, ртути, кадмия, свиица, хрома и других вредных примесей в воде открытых водоемов. В связи с широким применением пестицидов для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур и лесонасаждений возможно поступление стойких во внешней среде ядохимикатов (гексахлоран и др.) в воду открытых водоемов или грунтовые воды. В последние годы все большее внимание уделяется изучению радиоактивности природных вод и ее гигиенического значения,________________ L . _ ^Эпидемиологическое значение^воды?^Во-да всегда~^рассматривалась как”^ажный фактор передачи многих инфекционных заболеваний. Кишечные инфекции, передающиеся водным путем (холера, брюшной тиф, па-ратифы, бактериальная и амебная дизентерия, острые энтериты инфекционного характера), еще в XIX веке являлись для людей настоящим бедствием, обрушиваясь жестокими эпидемиями и унося тысячи человеческих жизней. Возбудители перечисленных заболеваний заражают воду, попадая в нее с выделениями людей и с бытовыми сточными водами населенных пунктов. В силу наличия скрытых бацилловыдёлителей патогенные микроорганизмы присутствуют в бытовых сточных водах даже в межэпидемический период. Особенно опасны в этом отношении сточные воды больниц. Причиной заражения воды могут быть также судоходство, сброс нечистот в
водоемы, загрязнение нечистотами берегов, массовые купания, стирка белья в небольшом водоеме, просачивание в подземные воды нечистот из выгребов уборных, занос патогенных микроорганизмов загрязненными ведрами в колодцы и т. д. Путем экспериментальных исследований установлено, что при благоприятных условиях возбудители кишечных инфекций могут выживать в воде открытых водоемов и колодцев до нескольких месяцев, хотя в большинстве случаев массовая гибель их происходит в течение двух недель. Типичным примером внезапно возникающей и быстро распространившейся водной эпидемии является эпидемия брюшного тифа, наблюдавшаяся в 1926 г. в Ростове-на-Дону, развившаяся в результате аварийного прорыва канализационных вод в водопроводную систему. В первые дни после прорыва вследствие короткого ннкубацнониого периода появились заболевания острым инфекционным энтеритом, а затем начались заболевания брюшным тифом, давшие свыше 2000 случаев в течение месяца. После ликвидации повреждения канализационных труб и проведения дезинфекции сети число заболеваний брюшным тифом резко упало, хотя отдельные заболевания уже не водного происхождения наблюдались еще некоторое время. Водные эпидемии кишечных инфекций могут возникать в сельских населенных местах при использовании для питья воды из открытых водоемов или неблагоустроенных колодцев. Описаны водные эпидемии вирусных инфекций; инфекционного гепатита, по-лномиелита и аденовирусных заболевании. Из них наибольшее распространение имеют зодные эпидемии инфекционного гепатита, описанные в США, Франции, Италии, Швеции, СССР и других странах. Висванатган описал крупную вспышку эпидемического гепатита в Дели (Индия). Эпидемия, начавшаяся в первых числах декабря 1955 г., закончилась в конце января 1956 г. За это время заболело 29 300 человек желтушными и около 70 000 безжелтушными формами этой болезни. Вспышка возникла в результате попадания в водопроводную сеть сточных вод. . Среди зоонозов, для которых возможен водный путь передачи, следует назвать лептоспирозы, туляремию, бруцеллез и лихорадку Ку. Водный путь является весьма частым в передаче безжелтушного и желтушного лептоспирозов. Лептоспиры попадают в водоем с мочой грызунов. свиней и крупного рогатого скота. Заболевания чаще возникают при использовании для питья воды из открытых водоемов (пруды, арыки, оросительные каналы), а также при контакте с ней во время купания или стирки белья, так как лептоспиры проникают в организм через слизистые оболочки и микроповреждения в коже. Из других зоонозов в сельских местностях наблюдались водные вспышки туляремии при использовании воды колодцев, 'ручьев или прудов во время эпизоотии туляремии. Возбудители туляремии попадают в воду с выделениями больных грызунов или при контакте воды с трупами погибших от туляремии крыс. Вода может быть фактором передачи эпидемического вирусного конъюнктивита (бассейны для плавания, пруды). Кроме патогенных микробов, с загрязненной водой в организм человека могут проникать цисты лямблий, яйца аскариды и власоглава, личинки анкилостомы, перкарин печеночной двуустки, а также микрофилярии ришты и щеркарии ШИСТОг . зом, вызывающие широко распространен-ные в тропической Африке, Индии и других жарких странах заболевания дракуп-Кулезом__и шистозоматозом. Водный путь передачи перечисленных глистных инвазий возможен при использовании для питья и обмывания овощей воды из открытых малых загрязненных водоемов и при купании в них. Из всего изложенного вытекает, что снабжение достаточным количеством доброкачественной воды является важнейшим оздоровительным" мероприятием и одним из основных элементов благоустройства населенных мест. Поэтому в Советском Союзе большое внимание уделяется водоснабжению городов, рабочих поселков н сел. Советское правительство издало ряд важнейших постановлений о санитарной охране водоемов от загрязнений, а также узаконило обязательное участие органов здравоохранения в проведении предупредительного санитарного надзора, вклю- чающего выбор водоисточников, рассмотрение проектов водопроводов, разработку мероприятий по санитарной охране их, выбор методов улучшения качества воды и пр. На органы здравоохранения возложен и текущий санитарный надзор за
эксплуатацией источников водоснабжения и водопроводов. Для квалифицированного проведения предупредительного и текущего санитарного надзора требовалась научная разработка многих проблем по гигиене воды и водоснабжению населенных мест. Успехи гигиенической науки и санитарной практики в области водоснабжения показали, что в современных условиях вполне могут быть предупреждены инфекционные и неинфекционные заболева ния водного происхождения. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ И ЕЕ САНИТАРНАЯ ОЦЕНКА Вода, используемая населением для питья н хозяйственно-бытовых целей, должна отвечать следующим гигиеническим требованиям: 1. Обладать хорошими органолептическими свойствами: иметь освежающую температуру, быть прозрачной, бесцветной, не иметь какого-либо привкуса или запаха. 2. Быть пригодной по своему химическому составу. Желательно, чтобы химический состав был наиболее благоприятным с физиологической точки зрения. Вредные вещества не должны присутствовать в концентрациях, опасных для здоровья или ограничивающих использование воды в быту. 3. Не содержать патогенных микробов н других возбудителей заболеваний. Качество воды во многом зависит от вида водоисточника и его санитарного состояния. Поэтому соответствие качества воды водоисточника гигиеническим требованиям устанавливают на основании: 1) саннтарно-топографического обследо-1 вания водоисточника и 2) данных лабора/ торного анализа воды. Санитарно-топографическое обследова-х^ дення заиливания и загрязнения его). Мутные ние является незаменимым приемом ги-гиенической оценки водоисточника. При нем обследуют территорию, окружающую водоисточник, с целью выявления объектов, загрязняющих почву, осматривают водоисточник, его водозаборные устройства и прочее оборудование, определяют возможность проникновения загрязнений в воду источника, намечают места отбора проб воды для лабораторного анализа. Дополнительно собирают сведения об эпидемиологическом состоянии района, где расположен водоисточник. Выясняя заболеваемость населения и животных, обращают основное внимание на наличие заболеваний, которые могут передаваться через воду. Лишь сопоставление данных анализа воды с гигиеническими нормативами и результатами санитарно-топографического обследования позволяет вынести обоснованное суждение о качестве воды и сани тарном состоянии водоисточника, а также дает возможность выявить те конкретные обстоятельства, которые приводят или могут привести в будущем к ухудшению качества воды. Таким образом, санитарно-топографическое обследование и лабораторный анализ воды взаимно дополняют друг друга при оценке качества воды и санитарного состояния водоисточника. Санитарный анализ воды Органолептические свойства воды розрачностiTjFbjyTiiiocTbj Прозрачное! ь оггределяется^спосоЙностыо воды пропускать видимый свет. Степень прозрачности воды зависит от наличия в ней взвешен ных частиц минерального или органического происхождения. Воду считают достаточно прозрачной, если через 30-санти-„метровый слой ее можно прочитать шрифт определенного разме.рл. Качество, противоположное прозрачности, на-зывается мутностью. Снижая прозрачность воды, мутность ухудшает ее органолептические свойства, а в ряде случаев увеличение мутности ука- зывает иа загрязненность воды сточными водами или на недостатки в оборудовании колодцев, скважин или каптажных устройств родников (каптаж — оборудование родника, которое включает устройство стока для родниковой воды, отделку места выхода воды с целью предупреж- воды хуже обеззараживаются, и в них создаются лучшие условия для выживания микроорганизмов. Мутность измеряется количеством милли-[ граммов взвешенных веществ в 1 л В0ДЫ'<-мут-| ность водопроводной воды не- должна превы-HiaTbJ^^r^Ji^ । ^Цветность^ Цветность поверхностных и неглубоких подземных" вод обусловливает- / ся наличием в них вымываемых из почвы гуминовых веществ, которые придают во
де окраску от желтой до коричневой. Кроме того, окраска воды открытого водоема может быть вызвана размножением водорослей (цветение) и загрязнением сточными водами. При очистке на водопроводах цветность воды естественного происхождения может быть снижена в желаемой степени. При лабораторных исследованиях сравнивают интенсивность окраски воды с условной шкалой стандартных хромовокобальтовых растворов и результат сравнения выражают в градусах цветности. Цветность (естественного происхождения) водопровОКной воды выше} 20—30° неже-лательна. £Ё£кухЗГ^запахТ) Вкус и запах зависят от многих причин. Наличие органических ве-• ществ растительного происхождения и продуктов их распада сообщает воде землистый, илистый, травянистый или болотистый запах и, привкус. При гниении органических веществ возникает гнилостный запах. Присутствие и разложение водорослей при цветении воды придают ей ароматический, рыбный или огуречный запах. Причиной запаха и привкуса воды можС1 яшиься за1 ряaiicime сс бьнивыми и промышленными сточными водами, пестицидами, а в военных условиях боевыми отравляющими веществами. Привкусы и запахи глубоких подземных вод происходят от растворенных в них минеральных солей и газов, например сероводорода. При обычно применяемой на водопроводах технологии очистки привкус и запах воды улучшаются ненамного. При исследовании воды характер запаха и привкуса, а также^нтенсивность их определяют в^баллахЦ 1 у- очень слабый, -определяемый лишь опытным лаборантом; '2 j— слабый, еще не привлекающий вни-SrtaHHfl потребителя; 3 — заметный, вызывающий у потребителя неодобрение; 4 — ясно выраженный, делающий воду неприятной; 5 — очень . сильный, делающий воду непригодной для употребления. В питьевой водопроводной воде интенсив-. ность запаха или привкуса нс должна превышать цвух баллов. Химический состав воды Активная реакция. pH большинства природных вод колеблется в пределах от 6,5 до 9,0. Наиболее кислыми из природных вОд "являются болотистые воды, содержащие гуминовые вещества, щелочными — подземные воды, богатые бикарбонатами; pH воды открытых водоемов вне пределов <6,5—8,5 указывает на загрязнение сточными водами. Плотный остаток. Плотный остаток ха-рактеризует степень минерализации во~ ды. Его определяют путем выпаривания профильтрованной воды н высушивания остатка при 110° С до постоянной массы. Результат высчитывают в миллиграммах на 1 л воды. На основании ранее изложенного считают, что плотный остаток питьевой воды должен быть в пределах £50—1000 мг/л^ В районах, где отсутствуют подобные воды, по согласованию с органами здравоохранения в отдельных случаях может быть разрешено использование водопроводами воды, содержащей до 1500 мг солей в 1 л. Общая жесткость. Общая жесткость воды преимущественно обусловливается присутствием в ней кальция и магния, кото-рые находятся в виде углекислых, двууглекислых, хлористых и сернокислых солей Жесткость воды измеряют в миллиграмм-эквивалентах на 1 л: 1 мг-экв/л жесткости соответствует . содержанию 28 мг/л СаО (или 20,16 мг/л MgO). Воду до 3,5 мг-экв/л жесткости называют мяг-jjgj^OT 3,5 до 7 мг-экв;л — средней жесткости, от 7 до 14 мг-экв/л — жесткой и свыше 14 мг-экв/л — очень жесткой. С увеличением жесткости воды ухудшается развариваемость мяса и бобовых, увеличивается расход мыла, поскольку пена при намыливании образуется лишь после того, как весь кальций и магний воды будут связаны жирными кислотами мыла. После мытья головы из-за оседания кальциевых и магниевых солей жирных кислот волосы становятся жесткими. Увеличивается образование накипи в паровых котлах и радиаторах, что приводит к излишнему расходу топлива, необходимости частой очибтки котлов и радиаторов и иногда к взрывам паровых котлов. . При резком переходе от пользования мягкой к пользованию жесткой водой, что может иметь место в военных нли экспедиционных условиях, а -также при перемене места жительства, могут наступать
временные диспепсические явления. Гипотеза о значении жесткой воды в этиологии и патогенезе почечнокаменной болезни до сих пор окончательно не подтверждена. Тем не менее экспериментальные и статистические исследования ряда авторов свидетельствуют о том, что употребление жесткой воды, особенно в условиях жаркого климата, может вызвать образование почечных камней или ускорить увеличение их размеров. Однако не только жесткая вода может отрицательно действовать на организм человека. Выполненные в последние годы в ряде стран санитарно-статистические исследования показали, что среди населения городов с мягкой водопроводной водой увеличена смертность от заболеваний сосудов и сердца. Общая жесткость питьевой воды не должна превышать]^, ^мг-^кв/д,) В тех районах, где такие воды отсутствуют) по согласованию с органами здравоохранения в отдельных случаях может быть разрешено временное использование воды ^жесткостью до 10 мг-экв/л. Железо. Железо находится в подземных водах главным образом в виде бикарбоната закиси железа [FcflICCKOa]. При контакте воды с воздухом двууглекислое железо окисляется с образованием бурых хлопьев окиси железа [Ёе(ОН)з], придающего воде мутность и окраску. Содержащееся в поверхностных водах гуминовокислое железо более устойчиво. 1 При содержании железа в воде подзем-Д . ных источников свыше 0,3—0,5 мг/л внеш-ний вид воды может ухудшиться (опалес-U пенция, мутность), а содержание железа свыше 2 мг/л придает воде, кроме мутности и окраски, неприятный вяжущий привкус. Кроме того, высокое содержание железа в воде портит вкус чая, при стирке белья придает ему желтоватый оттенок и оставляет ржавые пятна, ведет к усиленному размножению железистых микроорганизмов в водопроводных трубах, что уменьшает их просвет, а при отделении отложений со стенок труб ухудшает внешний вид и вкус водопроводной воды. Содержание железа в водопроводной I -воде не должно превышать^О.З мг/л- - _ ’ : Хлориды (хлор-ион). Обычно в проточ- '1 ных водоемах содержание хлоридов неве-я/ лико (до 20—30 мг/л) и может значитель- но возрастать в Водоемах, не имеющих стоков. Незагрязненные колодезные водь» в местах с несолонцовой почвой обычно содержат до 30—50 мг/л хлоридов. Воды, фильтрующиеся через солонцеватую почву или осадочные породы, богатые хлористыми соединениями, могут содержать сотни и даже тысячи миллиграммов хлоридов в 1 л, будучи безукоризненными в других отношениях. Воды, содержащие хлор-ион в количестве, превышающем 350—500 мг/л, имеют солоноватый привкус и неблагоприятно влияют на желудочную секрецию. Поэтому содержание хлоридов в водопроводной воде не должно превышать. 350 мг/д^ Сульфаты (сульфат-ион). Сульфаты в количествах, превышающих 500 мг/л придают воде горько-соленый "вкус,1 неблаго-приятно влияют на желудочную секрецию и могут вызывать диспепсические явления (особенно при одновременно большом содержании магния в воде) у лиц, не привыкших пользоваться водой такого состава. 1 Нитраты (нитрат-ион). Высокие концентрации нитратов встречаются преимущественно в воде колодцев, питающихся i рутовыми видами, jai рязненньми продуктами разложения органических веществ или азотсодержащих удобрений. С целью предупреждения заболеваний воднонитратной метгемоглобинемией содержание нитратов в воде не должно превышать ,4р мг/л..-(при расчете на азот нитратов— 10 мг/л). Фториды (фтор-ион). Фтористые соединения вымываются водой из почв и горных пород. Содержание фтора в природных водах СССР в основном колеблется от сотых долей миллиграмма до 12 мг/л. Во-да 95% открытых водоемов и свыше 50% подземных источников содержит мало фтора (менее 0,5 мг/л). Высокие концентрации фтора встречаются преимущественно в подземных водах. Некоторое количество фтора необходимо организму для нормального развития и хорошей минерализации костей и зубов. Проведенные во многих странах исследования показали, что при прочих равных условиях заболеваемость кариесом зубов закономерно снижается с повышением концентрации фтора в воде. При употреблении воды, содержащей . 1^1.5 мг/л. фтора, заболеваемость кариесом зубов минимальна.
Рис. 13. Эндемический флюороз зубов третьей степени. Однако при большей концентрации фтора вода оказывает уже неблагоприятное действие на организм, вызывая флюороз. Такие места на земном шаре называются •очагами эндемического флюороза; описаны сотни очагов эндемического флюороза н в нашей стране (Украина, Молдавия, Азербайджан, Казахстан и др.). При воздействии фтора в первую очередь поражаются зубы. Резорбированный в пищевом канале фтор воздействует на чувствительные к нему зачатки зубов (амелобласты) и нарушает формирование и минерализацию эмали, внешним проявлени--ем чего служит так называемая пятнистая эмаль, обнаруживаемая на прорезывающихся постоянных и реже молочных зубах (рис. 13). При концентрации фтор-иона в воде до 1,5— 2,0 мг/л поражения характеризуются мело- и фарфороподобными, иногда слабо пигментированными в желтый цвет, пятнами на симметрично расположенных зубах (1-я и 2-я степень поражения). При больших концентрациях фтор-ноиа в воде на зубах появляются поражения 3-й и 4-й степени, характеризующиеся пигментированными в коричневый цвет пятнами и де--фектами эмали — эрозиями. Такие зубы обезображивают прикус, отличаются хрупкостью и преждевременно стираются. Поражение зубов является лишь одним из симптомов флюороза. В ряде стран Африки, Южной Америки, Азии и других районов мира описаны местности, в которых население пользовалось источниками, содержащими 5—12 мг/л фтора. У людей, употреблявших эту воду в течение 10—30 лет, кроме поражения зубов, наблюдались случаи генера лизованного остеосклероза с кальцификацией межпозвоночных связок, что приводит к ограничению подвижности позвоночного столба и ряд) нарушений со стороны нервной системы и внутренних органов (Р. Д. Габович). Поскольку водопотребление зависит от климатических условий, то по ГОСТу ПДК фтор-иона в питьевой воде установлена для I и II климатических районов 1,5 .мг/л, для III— 1,2, для IV7 — 0,7 мг/л. Оптимальной концентрацией фтор-иона (до которой доводят при искусственном фторировании воды) считают 70—80% от ПДК, т. е. для I района 1,1 мг/л, II — 1,0. III—0,9, IV — 0,6 мг/л. Присутствие в природных водах токсических концентраций других микроэлементов и химических соединений признается значительно более редким явлением. Оно обычно бывает следствием спускд в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных промышленных сточных вод. В этих случаях ознакомление с технологией производства позволяет врачу решить вопрос о том, какими исследованиями необходимо дополнить программу обычного анализа воды. Например, если в водоем спускаются сточные воды, содержащие свинец в мышьяк, то исследование воды должно быть дополнено количественным анализом этих элементов. Советскими гигиенистами разработай предельно допустимые концентрации в питьевой воде меди, цинка, свинца, мышьяка и многих других элементов а токсических соединений. Показатели загрязнения водоисточника Для суждения об эпидемической опасности воды используются бактериоло' гические и химические показатели загрязнения. Бактериологические показатели загрязнения воды. С эпидемиологической точи . зрения при оценке воды имеют значение примущественно патогенные микроорга ’’ низмы. Однако даже при современны! -достижениях микробиологической технз-ки исследование воды на присутствие 1 ней патогенных микроорганизмов, а та более вирусов, является довольно трудоемким процессом. Поэтому оно не прок-дится при массовых анализах воды 1
осуществляется лишь при наличии эпидемиологических показаний, например при вспышках инфекционных заболеваний, в которых подозревается водный путь передачи. В оценке качества воды в санитарной практике широко используются косвенные бактериологические показатели загрязнения воды. При этом считается, что чем менее вода загрязнена сапрофитами, тем менее опасна она в эпидемиологическом отношении. Одним из показателей загрязнения воды сапрофитной микрофлорой является так называемое микробное число. {Микробное _ч и с л о)— это количество колоний, вырастающих при посеве 1 мл воды на мясо-пептонный агар после 24 часов выращивания при температуре 37° С. Микробное число характеризует общую бактериальную обсемененность воды. При оценке качества воды по этому показателю пользуются данными наблюдений о том, что в воде незагрязненных и хорошо оборудованных артезианских скважин микробное число не превышает 10—30 в 1 мл, в воде незагрязненных шахтных колодцев -- 300—400 В 1 МЛ, В воде сраЬп.: тельно чистых открытых водоемов — 1000—1500 в 1 мл. При эффективной очистке и обеззараживании воды на водопроводе микробное число не превышает Jgfl н~~1 мл. — Ьще большее значение имеет определение наличия в воде кишечной палочки, которая выделяется с испражнениями человека и животных. Поэтому присутствие в воде кишечной палочки ригнализирует •о фекальном загрязнении н, следовательно, о возможном заражении воды патогенными микроорганизмами кишечной группы (брюшной тиф, паратиф, дизентерия и пр.). Исследование воды на содержание кишечной палочки позволяет предвидеть возможность заражения воды патогенной микрофлорой в будущем и, следовательно, создает возможность путем своевременного проведения необходимых мероприятий предртвратить его. Степень обсеменения воды кишечной палочкой выражается величиной коли-тит-ра или коли-индекса. о л u представляет собой то на!?меньшеё*~ количество исследуемой во ды, в котором при соответствующей методике обнаруживается (выращивается) кишечная палочка. Чем меньше (ниже) коли-титр, тем значительнее фекальное загрязнение jQjbi. о л и-ин д е к с^- количество кишечных палочек в 1 л воды. В чистой воде артезианских скважин коли-титр обычно выше 500 (коли-индекс меньше 2), в незагрязненных и хорошо оборудованных колодцах коли-титр не ниже 100 (коли-индекс не более 10). Ряд экспериментальных исследований показал, что кишечная палочка более устойчива к дезинфицирующим агентам, чем возбудители кишечных инфекций, туляремии, лептоспироза и бруцеллеза, и поэтому может служить не только показателем загрязнения воды, но и индикатором надежности ее обеззараживания, например на водопроводе. Хотя энтеровирусы устойчивее к хлору, чем кишечная палочка, опыты по обеззараживанию воды, содержащей кишечную палочку и энтеровирусы в количествах, отражающих их возможное соотношение в воде в реальных условиях, показали.что понижение коли-индекса^^^_обеспечива-с; уничтожение энтеровирусов, как и патогенных бактерий кишечной группы. Таким образом, если после обеззараживания воды титр кишечной палочки поднимается до 300 (коли-индекс не бгпег? то такую воду можно считать безопасной в отношении главнейших возбудителей заболеваний, распространяющихся водным путем. Химические показатели загрязнения воды. К химическим показателям загрязнения воды относят органические вещества и продукты их распада: аммонийные соли, нитриты и нитраты. Кроме нитратов, названные соединения сами по себе в тех количествах, в которых они обычно встречаются в природных водах, не оказывают влияния - на здоровье человека. Наличие их лишь может свидетельствовать о загрязнении почвы, через которую протекает вода, питающая водоисточник, и о том, что наряду с этими веществами в воду могли попасть патогенные микроорганизмы. В отдельных случаях каждый из химических показателей может иметь другую природу, например органические вещества — растительное происхождение. Поэто
му признать водоисточник загрязненным можно лишь при наличиц следующих условий: I) в воде присутствует не один, а несколько химических показателей загрязненности; 2) в воде одновременно обнаружены бактериальные показатели загрязненности', 3) возможность загрязнения подтверждается санитарным обследованием водоисточника. Показателем наличия органических веществ в воде служит окисляемость, выра-жаемая в миллиграммах кислорода, расходуемого на окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды. Наименьшую окисляемость имеют артезианские воды — до 2 мг Ог на 1 л, в водах шахтных колодцев окисляемость достигает 3—4 мг О2 на 1 л, причем с увеличением цветности воды она возрастает. В воде открытых водоемов окисляемость может быть еще выше. Повышение окисляемости воды сверх названных величин указывает на возможное загрязнение водоисточника. Основным источником загрязнения природных вод аммонийным азотом и нитритами являются разлагающиеся белковые остатки, трупы животных, моча, фекалии. При свежем загрязнении отбросами в воде возрастает содержание аммонийных солей (превышает 0,1 мг/л). Являясь продуктом дальнейшего окисления аммонийных солей, нитриты в количестве, превышающем 0,002 мг/л, также служат важным показателем загрязненности водоисточника. Необходимо учитывать, что в глубоких подземных водах возможно образование ннтрнтов и аммонийных солей из нитратов при восстановительных процессах. Нитраты представляют собой конечный продукт окисления аммонийных солей. Наличие их в воде при отсутствии аммиака и нитритов указывает на сравнительно давнее загрязнение воды азотсодержащими веществами, которые успели уже минерализоваться. Интенсивное применение азотсодержащих удобрений также ведет к увеличению содержания нитратов в грунтовых водах. Некоторым показателем загрязненности водоисточника служат хлориды, поскольку они содержатся в моче и различных отбросах, но при этом необходимо учитывать, что присутствие больших количеств хлоридов в воде (больше 30—50 мг/л) может быть обусловлено и вымыванием хлористых солей из засоленных почв. Для правильной оценки происхождения хлоридов нужно учитывать характер водоисточника, наличие хлоридов в воде соседних однотипных водоисточников, а также присутствие других показателей загрязнения воды. Гигиенические нормативы качества воды На основе изложенных гигиенических положений разработано два ГОСТа на качество воды. ГОСТ 2874—73 «Вода питьевая» распространяется на воду, подаваемую хозяйственно-пнтье-вымн водопроводами для удовлетворения хозяйственно-бытовых нужд в жилых зданиях» в культурных, лечебио-профилактическнх, детских и других учреждениях, для производства пищевых продуктов и для предприятий общественного питания, для личной гигиены (душевые, бани), а также на воду, подаваемую населению централизованными системами открытого горячего водоснабжения. Вода хозяйственно-питьевых водопроводов должна обеспечивать возможность употребления ее населением для питьевых и других целей без какой-либо дополнительной обработки. Стандарт делит показатели безопасности во- ды на трн группы. 1. Показатели органолептических свойств воды: а) запах пр:: темп,; чтурс С но бо-^ 2 баллов; б) привкус при температуре 20° С не более 2 баллов. в) цветность не более 20°; г) мутность не более 1,5 мг/л; д) вода не должна содержать различаемых невооруженным глазом водных организмов, взвешенных частиц или плавающей на поверхности пленки. В воде должны отсутствовать минеральные солн в концентрациях, влияющих на органолептические свойства воды (сухой остаток не более 1000 мг/л, сульфатов до 500 мг/л, хлоридов до 350 мг/л, общая жесткость до 7 мг-экв/л и лишь в отдельных случаях до 10 мг-экв/л, железа до 0,3 мг/л и лишь в отдельных случаях при использовании подземных вод до 1 мг/л, марганца до 0,5 мг/л, меди до 1 мг/л, цинка до 5 мг/л). Примеси веществ, применяемых для обработки воды или поступающих в водоем со сточными водами, должны быть в концентрациях, не| влияющих на органолептические свойства воды, (остаточный свободный хлор не более 0,5 мг/л,' остаточный «хлораминный» хлор ие более 1,2 мг/л, остаточный алюминий до 0,5 мг/л, триполифосфат до 3,5 мг/л, гекса метофосфат до 3,5 мг/л, активная реакция в пределах 6,5—9 и др.). 2. Показатели безвредности химического состава воды включают нормативы для веществ: а) встречающихся в природных водах (например, фтора не более 1,5 мг/л, азота нитратов не более 10 мг/л, стронция до 2 мг/л, молибдена до 0,5 мг/л, свинца до 0,1 мг/л, урана естествен
ного до 1,7 мг/л, радня-226 до 4,44 Бк/л (1,2 10-10 кюрн/л), стронция-90 до 14,8 Бк/л (4. 10~ю кюрн/л), любые смеси радиоактивных веществ с неидентнфицнрованным составом до 11,1 Бк/л (3- 10~10 кюри/л) и т. д.); б) добавляемых в качестве реагентов к воде в процессе ее обработки (например, полиакриламида не более 2 мг/л, гидразин-гндрата 0,01 мг/л н др.); в) поступающих в водоем с недостаточно очищенными сточными водами (список этих веществ с предельно допустимыми концентрациями издан отдельно Главным санитарно-эпидемиологическим управлением СССР). 3. Показатели эпидемиологической безопасности: а) коли-индекс не более 3 или коли-титр не более 300; б) общее количество микробов не более 100 в 1 мл. В тех случаях, когда водные ресурсы местности не позволяют найти источник с водой, отвечающей требованиям ГОСТ 2874—73, возникает необходимость решить, какой из источников может быть использован для централизованного водоснабжения при условии соответствующей обработки воды. В этом случае вода источников, используемых для централизованного водоснабжения, должна соответствовать следующим требованиям: запах и привкус при температуре 20° С не более 2 баллов, сухой остаток не более 1000 мг/л, сульфатов—до 500 мг/л, хлоридов — до 350 мг/л, общая жесткость — до 7 мг-экв/л, содержание микроэлементов, вредных веществ, радиоактивных соединений — соответствовать утвержденным ПДК, коли-индекс не более 10000 в 1 л (извлечение из ГОСТ 17.1.3.03—77 «Правила выбора и оценки качества источников цен 1 рализованного хозяйстенно-пи Iьсвш о во доснабження»). Если вода отвечает перечисленным требованиям, то при наличии других недостатков (высокая цветность, мутность и др.) она с помощью традиционных методов обработки воды (коагуляция, отстаивание, фильтрация, хлорирование) может быть доведена до требований ГОСТ 2874—73 «Вода питьевая». Употребляемая населением без обработки вода источников местного водоснабжения, например шахтных колодцев, должна отвечать общим требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Однако было бы нереально предъявлять к воде шахтных колодцев во всех отношениях столь же строгие требования, какие предъявляются ГОСТ 2874—73 к питьевой водопроводной воде. Поэтому для гигиенической оценки воды шахтных колодцев рекомендуют в санитарной практике пользоваться следующими ориентировочными нормативами: Показатели Нормативы Прозрачность не менее 30 см Цветность не более 40° Запах, привкус до 2—3 баллов . Общая жесткость до 14 мг-экв/л -/£- Содержание фтора до 1,5 мг/л Содержание нитратов Бактериологические показатели загрязненности: до 40 мг/л (при расчете на азот нитратов до 10 мг/л) коли-титр не менее 100 (коли- индекс не более 10) микробное число Химические показатели загрязненности: окисляе.мость содержание аммонийных солей содержание нитритов до 300—400 в 1 мл до 4 мг/л О2 до 0,1 мг/л до 0,002 мг/л При оценке качества воды колодцев руководствуются следующими соображениями. Если санитарные условия, в которых находится источник водоснабжения, и результаты лабораторного исследования воды благоприятны, то вода может ,быть использована для питья в сыром виде, т. е. без йрякой обработки. Если же санитарное обследование и анализ воды указали на возможность загрязнения колодца, то пользоваться водой разрешается лишь при условии обеззараживания ее путем кипячения нли хлорирования. Необходимо также улучшить санитарное состояние колодца. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ Источниками водоснабжения могут быть атмосферные, подземные и поверхностные воды. Атмосферные воды Для хозяйственно-питьевого водоснабжения атмосферные осадки, т. е. дождевая вода н снег, используются только в маловодных районах-—на юге и в Заполярье. Атмосферные воды весьма слабо минерализованы, очень мягкие, содержат мало органических веществ и свободны от патогенных бактерий. В дальнейшем на качество воды влияет способ сбора и хранения. Проводимые в СССР работы по обводнению засушливых районов и изысканию подземных источников водоснабжения избавили население многих мест от необходимости пользоваться маломинерализованной, невкусной дождевой водой. Подземные воды Грунтовые воды. Падая иа землю, осадки частично вновь испаряются, частично стекают по поверхности земли, образуя ручьи и пополняя реки, озера, частично впитываются в землю, очень медленно продвигаясь в глубь ее через поры водопроницаемых пород. Скапливаясь над первым от поверхности земли пластом водонепроницаемых
Рис. 14. Общая схема залегания подземных вод: I — водоупорные слои; 2 — водоносный горизонт грунтовых вод; 3 — водоносный горизонт межпластовых безнапорных вод; 4 — водоносный горизонт межпластовых напорных вод (артезианских); 5 — колодец, питающийся грунтовой водой; 6 — колодец, питающийся межпластовой безнапорной водой; 7 — колодец, питающийся артезианской водой. пород (глина, гранит, сплошные известняки), вода образует первый водоносный горизонт, который называют горизонтом грунтовых род (рис. 14). В зависимости от местных условий глубина далсганпя грунтовых, вод колеблется от ~Г—2 до нескольких десятков __метров. По уклону “-водоупорного слоя грунтовые воды продвигаются из повышенных мест к пониженным. Грунтовые воды часто используются для водоснабжения, так как отличаются прозрачностью и незначительной цветностью. Количество растворенных в них содей возрастает с глубиной залегания, но в большинстве случаев невелико. При мелкозернистых породах, начиная с гду-бины-fe—б-м грунтовые воды свободны от бактериального загрязнения. Пр» загрязнений почвы отбросами и нечистотами существует опасность заражения грунтовых вод патогенными микроорганизмами. Эта опасность тем больше, чем интенсивнее загрязнение и чем глубже оно внесено в почву (чем крупнее зерна породы и чем выше залегание грунтовых вод). Лруцгтовые воды широко используют; в сеяьСктПГ' местностях путем устройства шахтв^ну-4т^?рубчатых колодцев. Обычно нз шахтного колодца, питающегося грунтовой водой, можно получить от 1 до 10 м3 воды в сутки. В отдельных случаях грунтовые воды могут быть использованы для устройства небольших сельских водопроводов. Межпластовые воды. При движении вдоль уклона ^водонепроницаемого п.таста грунтовая вода может проникнуть в область, где над ней окажется слои вгпо-^гюрной породы. В этом случае она станет межпластовой, располагаясь между водоупорным ложем и *ВОДОУпорнои кро в -леи. В зависимости от местных геологических условий межпластовые воды могут образовать второй, третий н т. д. водоносные горизонты. Как правило, межпластовая вода заполняет все пространство между водоупорными слоями, й если прорезать ее водоупорную кровлю трубчатым Колодцем, то она в нем поднимается, а в некоторых случаях может даже излиться в виде фонтана на поверхность земли. Межпластовая вода, которая поднимается выше глубины, на которой она была найдена, при рытье колодца, называется напор ноиТ"или артезианской. Глубина залегания межпластовых вод колеблется от десятков до 'тнгдви и более метров (см. рис. 14). Межпластовые воды .отличаются от грунтовых невысокой температурой (5— 12°), постоянством состава. Обычно _j9hh п^з^ачны, бесцветны, чищены____запаха н ка^ьоте-яцбо придкуса> Количество растворенных в них минеральных солей
зависит от состава пород, в которых они накапливаются и передвигаются. В отдельных случаях межпластовые воды настолько минерализованы (очень жесткие, соленые, содержат много солей фтора, железа или сероводорода), что их нельзя использовать для хозяйственно-питьевого водоснабжения без обработки. Благодаря длительной фильтрации и наличию водоупорной кровли, защищающей меяспластовые волы от загрязнения, последние отличаются почти полным отсутствием .шщрддрганизмов^тем более патогенных- и могут использоваться для питья в сыром виде. Добывают межпластовые воды путем устройства глубоких трубчатых и реже^—шахтпы^ко.пощ|ёш Постоянный и большой дебит (от 1 до 200 м3/ч) и хорошие качества воды позволят рассматривать межпластовые водоносные горизонты как лучший источник водоснабжения для небольших и средних водопроводов, большинство которых подает воду населению без какой-либо очистки. Все же известны случаи эпидемических вспышек кишечных инфекций даже при пользовании мсжпласювымн водами. Загрязнение последних может произойти в результате поступления воды из вышележащего горизонта .грунтовых вод при трещинах в водоупорной кровле, через заброшенные колодцы и карьеры, вследствие затекания воды вдоль обсадных труб скважины, через негерметически оборудованное устье скважины при затоплении места нахождения скважины во время паводка и т. д. В последние годы описан ряд случаев, когда вследствие спуска сточных вод промышленных предприятий в карьеры или глубокие овраги загрязняющие вещества проникали в межпластовые воды. В этих случаях артезианские скважины, питающиеся водой загрязненного водоносного горизонта, выбывали из строя из-за резкого ухудшения органолептических качеств воды (вода приобретала запах нефти, ароматический запах, соленый вкус и т. п.). Родники. Подземные воды могут самостоятельно выходить на поверхность земли. В таком случае они носят название родников, из которых образуются ключи или ручейки. Выходить на поверхность могут как грунтовые, так и мсжпластовые воды, если соответствующий водоносный горизонт разрезается при падении рельефа, например на склоне горы~ н гТубо-чк>» Такие родники . называются НИСхб/ПГШЯМИ. Еслиже в овраге или речной долине прерывается первый водоупорный слой, то находящаяся под ннм напорная межпластовая вода выходит на поверхность в виде восходящего, бьющего ключом родника. 4\ачии 1 So родниковой воды зависит от питающего— роднпТ~водоносного гори-3£Ш.та и от устойства каптажа, т. е. захва-тывающих воду сооружений. При достаточном и постоянном дебите родники используются для устройства водопроводов в небольших населенных пунктах, например селах или рабочих поселках. Гигиенические требования к устройству шахтных и трубчатых колодцев. Для того чтобы предупредить загрязнение подземных вод при эксплуатации водоисточников, необходимо соблюдать следующие основные правила при устройстве и оборудовании колодцев: а) место устройства колодца должно распила! ai ься выше ио рельефу местности и возможно дальше от загрязняющих почву объектов. Это место не должно заболачиваться или затопляться. При эксплуатации необходимо охранять почву окружающей источник территории от загрязнения; б) стенки колодца или каптажа родника должны быть водонепроницаемыми. Вокруг верхней части стен колодца должен устраиваться так называемый глиняный замок, чтобы поверхностные воды не могли просачиваться вблизи и вдоль стен сооружения к водоносному горизонту или в колодец. Так как бактериальные загрязнения проникают в колодцы большей частью не с потоком подземных вод, а через «устье», то забор воды должен производиться таким образом, чтобы в воду не могли быть внесены загрязнения извне. Шахтные колодцы. В сельских условиях часто устраивают шахтные колодцы (рис. 15). В настоящее время для механизированного рытья колодцев применяется машина КШК-30. Машина отрывает колодец диаметром 1,2 м и глубиной до 30 м.
Рис. 15. Шахтный колодец из бетонных колец с насосом: а — насос: б — слой гравия на дне колодца. Мрсто^ для колоппа^ выбирают иа возвышенности, не ближе 25—30 м от воз-молодах источников ддцщзнення, например уборной, компоста и т. д. Если уборная расположена выше колодца по рельефу местности, то расстояние между ними при рыхлом мелкозернистом грунте должно быть не менее 80—100 м. При рьцье колодца желательно дойти до второго водоносного горизонта* если бн_злл&гает не глубже 3Q_m~. Дношахты колодца остается открыты^а б6ковыесте1ШГзакрепдяются материалом^обеспечнваюшим водонепроницаемость, т. е. железобетонными^-кодьцами (с заделкой СтыксиГ'КТЕждуТПши цементом), кирпичом или деревянным срубом без щелей. Стенки^колодца должны возвышать-ся над-доцерхностью земли не_лецещ/Г&м на_ЛД_м^Для устройства глиняного замка вокруг колодца выкапывают яму глубиной до 1 м н шириной 1 м и наполняют ее хорошо утрамбованной жирной (пластичной) глиной. Вокруг наземной части колодца поверх глиняного замка в радиусе 2 м делают подсыпку песком и за мощение камнем или кирпичом с уклоном для стока случайно пролитой воды и атмосферных осадков в сторону от колодца к ближайшему кювету. Существенное значение имеет техника водоразбора из шахтного колодца,так как практика показывает, что в значительном числе случаев загрязнение воды происходит через открытое устье колодца при заборе воды загрязненными ведрами. / Лучшим средством подъема воды из ко-/лод'ца нужно признать ручные или меха- Рис. 16. Мелкотрубчатый колодец.
ни^^ские насосы с электроприводом. Ко-лодцы? оборудованные насосами, наглухо закрыты и не подвергаются загрязнению извне. При отсутствии насоса следует пользоваться только общественным ведром. Трубчатые колод цы. Если грунтовые .воды_р а с п оложеи ы—не—глубже - 7— 8 м,то для получения их можно использовать так называемые—-мелкахрубчатые колодцы (рис. 16). Мелкотрубчатый коло-дТцбурят вручную и оборудуют ручным насосом, производительность которого 0,5—1 м3 в час. Из более глубоких водоносных горизонтов воду получают посредством глцбоко-трубчатых колодцев, которые часто ис-пбльзуют^на коммунальных водопроводах городов, а также для водоснабжения совхозов, колхозов и отдельных предприятий. Для устройства глубокотрубчатого колодца с помощью специальных буровых станков в земле бурят скважину, представляющую собой вертикальную цилиндрическую шахту диаметром от 50 до 600 мм и глубиной от 10—15 до 1000 м и больше. Для того чтобы предотвратить обрушивание стенок, в буровую скважину забивают металлические трубы, называемые обсадными (рис. 17). Подъем воды из скважины осуществляется различными видами насосов, производительность которых достигает 100 м3/ч и более. При правильном устройстве глубокие трубчатые колодцы обеспечивают сохранение чистоты артезианской воды. Но вода в этих колодцах может загрязняться, если между загрязненной грунтовой водой и эксплуатируемым глубоким водоносным горизонтом имеется связь. Грунтовые воды могут проникнуть через проржавевшие обсадные трубы или через стыки между ними, если они плохо заделаны. Поэтому верхняя часть скважины должна закрепляться двумя колоннами обсадных труб, зазор между которыми заливают цементным раствором. Загрязнения также могут поступать через устье скважины. Для того чтобы предупредить зто, верхнюю колонну обсадных труб в месте вхождения всасывающей трубы насоса или других водоподъемных устройств нужно полностью герметизировать. Зазор между обсадными тру- Цементная залиВка Статический уровень Слой глины уровень Известняк оввашваю- Перфорирован- Т'~~1 ные трибы Ll о Глина Твердые трещиноватые ''породы Рис. 17. Схема буровой скважины. бами и стенками скважины (затрубное пространство) заливают под давлением цементным раствором. Поверхностные воды / Поверхностные воды стекают по естественным уклонам к более пониженным местам, образуя проточные и непроточные водоемы: ручьи, реки, проточные и непроточные озера. Открытые водоемы питаются не только атмосферными, ио частично и подземными водами. Открытые водоемы подвержены загрязнению извне. поэтомУ~-т^ТТид€миологиче-ской точки зрения все открытые-водоемы в большей или меньшей степени потенциально опасны. Особенно сидьно загря.зня-ется вода в-уЧастках волое.ма лежащих у населенных пунктов н в местах спуска сточных вод.
Органолептические, свойства—и химический состав воды открытых водоемов за-висяТ от ряда условий. Высокая цветность воды бн-нам-ъ-в——сл^чдях^~когда реки или впадаюшис-в-них притоки протекают в болотистьц__местах. Еслй^русло реки состоит из глинистых пород, то вымывание нх при большой скорости течения воды придает ей мутность. В водоемах со стоячей водой или с незначительным течением часто наблюдается цветение воды, т. е. массовое развитие планктона из зеленых водорослей. Вода окрашивается в зеленоватый или бурый цвет и вследствие массового отмирания водорослей приобретает неприятный запах и привкус. Имеются данные о том, что при цветении в воде образуются вещества, небезразличные для человеческого организма. Тот или значительный, привкус в воде почти каждого вследствие разложения шеств в воде и в донных отложениях, также из-за вымывания актиномицетов и продуктов их жизнедеятельности из почвы. Поверхностные воды слабо минерализованы. мягкие, но в непроточных озерах и водохранилищах концентрация солей может быть значительно увеличена вследствие испарения воды, особенно в условиях жаркого климата. Для открытых водоемов характерно непостоянство качества воды, которое может изменяться в зависимости от сезона и даже погоды, пример после выпадения осадков. (“'Самоочищение водоемов.?)Несмотря пбчТинепрё р ы в н ое поступление разнообразных загрязнений в открытые водоемы в большинстве из них прогрессирующего ухудшения качества воды не наблюдается. Это происходит потому, что многообразные физико-химические и биологические процессы ведут к «самоочищению» водоема от взвешенных частиц, органических веществ, микроорганизмов н других видов загрязнений. При поступлении сточных вод_ в водоем происходит нх разбавление. Затем взвешенные минеральные и^гршацдческие частицы, яйца ^-гельминтов и микроорга-низмы частично осаждаются, вода освет-ляется--и—станЬвится~ТГрозраушрй. Попавшие доводу растворенныеоргани-ческие веществаТГинёрЯлизуются-за счет иной, хотя бы не-или запах имеется открытого водоема органических ве-а на- на жизнедеятельности населяющих водоем микроорганизмов наподобие того, как это происходит в почве. Процессы биохимического окисления заканчиваются нитрификацией с образованием конечных продуктов — нитратов, карбонатов, сульфатов и т. д. Для биохимического окисления органичес ких веществ . необходимо ггаттг и -чие в~~воде растворенного кислорода, запасы которого по мере расхода восстанавливаются за счет диффузии из атмосферы. В чистых водоемах насыщение воды кислородом превышает 50% ’. Ледяц£Ш_псьД кров, затрудняющий реаэрацию воды, ' отрицательно сказывается на самоочищении. В процессе самоочищения происходит отмирание" садрпфТитов ищтатОгенных микроорганизмов. Они—погибают—вследствие Збеднения воды питательиыми веществами, бактерицидного действия -солнечных лучей, бактериофагов и антибиотиков, выделяемых сапрофитами, и от других факторов. В результате самоочищения загрязненная вода становится прозрачной, неприятный запах исчезает, органические вещества минерализуются, часть патогенных микробов погибает, и вода приобретает те качества, которые она имела до •загрязнения. Скорость -сямопчишенХ[я зависит от мошносУтСводоемя и степеии~сттг~загряз: ненноЕтиГ ~" Ценным показателем степени загрязненности воды органическими веществами и интенсивности процессов самоочищения является биохимическое потребление кислорода (сокращенно ВПК)- ВПК — это количество кислорода, необходимое для полного биохимичегкг(ро окисления вепгебтв. содержащихся в 1 л водькпри- темпе-р'&туре~~20° С.~ Чем значительнее загрязнена во-даГ тем Тэольше ее ВПК. Так как определение ВПК длительно — до 20 суток, то в санитарной практике часто ограничиваются определением ВПК5, т. е. биохимического потребления кислорода 1 л воды в течение 5 суток. Для природных вод БПКз составляет примерно 70% от полного ВПК». В чистых водоемах BFIKs меньше 2 мг, в относительно чистых водоемах BFIKs находится в пределах 2—4 мг Oi на I л (БПКг» составляет 3—6 мг Os на I л). Способность водоема -самоочищаться имеет пределы. При сильном загрязнении 1 Процент насыщения воды кислородом определяют по формуле: К — т 100%, где т~ со-м Держание кислорода в воде (в мг/л), а М — максимальное количество кислорода (в мг). которое может раствориться в 1 л воды при дайной температуре воды в момент отбора пробы.
органическими веществами возникает недостаток растворенного кислорода, отчего развиваемся''''' анаэробная .микрофтрра. ^результате гнилостных процессов вода и воздух Над ней .загрязниются~злов~оиными газами, и водоем выбывает из строя не~только как источник водоснабжения, но и как оздоровительный и хозяйственный объект. Снижение содержания кислорода в воде до 1,5—2 мг/л вызывает замор рыб, ДбстйгаЮщий катагтрофиче-ского характера при снижении до 1 мг/л. У небольших и особенно непроточных водоемов способность к самоочищению невелика. При необходимости игпппьзлвятк—открытый водоем для водоснабжения_____сле- дует, во-первых, отдать предпочтение крупным и проточным незарегулироваи-иым" водоемам, во-вторых, охранять водо-ем от загрязнения ’бытовыми и промыш-леиНБГЯи сточными водами^ и, в-третьих, надежна “обеззараживать воду. Часто, кроме обеззараживания, приходится еще[ очищать воду от взвешенных веществ и цветности. В последнее время открытые водоемы все чаще используются как источники водоснабжения для водопроводов. До 85% воды, подаваемой городскими водопроводами СССР, забирается из открытых водоемов. Это объясняется развитием и усовершенствованием техники очистки и обеззараживания воды, а также тем, что огромное водопотребление современных крупных городов не может быть обеспечено подземными водами. В местностях, где протекают лишь небольшие реки, дебит воды в них может оказаться недостаточным для водоснабжения крупных городов. Для того чтобы разрешить вопрос водоснаб>£ения, в подобных условиях шнеуебтвённо повышают полиоводность реки~ТТУтем~ устройства плотин И водохранилищ, в которых собираются большие запасы воды во время паводка. В последние годы исключительно широкое строительство прудов и водоемов развернулось в местностях, бедных поверхностными и пресными грунтовыми водами, например в районах освоения целинных земель. При устройстве искусственных водохранилищ необходимо проводить ряд специальных мероприятий, чтобы обеспечить хорошее качество воды, и .предупредить ее цветение. Эти мероприятия состоят в под1о_щшщ_чаши будущего водохранили-iffa? в частности освобождении ее территории от растительности, углублении берегов, устройстве вокруг водохранилищ йе^менее стометровой защитной зоны зеленых насаждений, запрещении вспахивания берегов и выпаса на них скота и т. д. В связи с изложенным о гигиенической характеристике водоисточников разного происхождения ГОСТ 2761 предусматривает при выборе источников водоснабжения в первую очередь ориентироваться на напорные, межпластовые — артезианские воды. При невозможности их использования изыскивают другие в следующем порядке: а) межпластовые безнапорные воды, в том числе родниковые; б) грунтовые воды; в) открытые водоемы. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ Методов улучшения качества воды много, и они позволяют освободить воду от опасных микроорганизмов, взвешенных частиц, гуминовых соединений, придающих воде цвет, от избытка солей (кальция, мапшя, железа, марганца, фгира и др.), дурнопахнуших газов, токсических и радиоактивных веществ. Применение различных методов улучшения качества воды позволяет в максимальной мере использовать водные ресурсы местности и обеспечить население-доброкачественной водой. К числу наиболее часто применяемых методов улучшения качества воды на водопроводах относятся: осветление — устранение мутности воды, обесцвечивание — устранение цветности воды, обеззаражи-вание — освобождение воды от^ патогеи-ных микробов и вирусов. Осветление и обесцвечивание воды Осветление и частичное обесцвечивание-воды достигаются путем длительного отстоя. Отстаивание .основано на том, что в стоячей или медленноЮёкущей воде взвешенные вещества, имеющие большую-плотность, чем вода, выпадают и осаждаются на дно. Отстаивание осуществляется как в самих источниках водоснабжения, так и в водохранилищах. Но естествен
ный отстой протекает медленно, и эффективность обесцвечивания при нем невелика. Поэтому в настоящее время для осветления и обесцвечивания воды часто применяют химическую обработку коагулянтами, ускоряющую осаждение взвешенных частиц. Процесс осветления и обесцвечивания воды, как правило, завершают фильтрованием воды через слой зернистого материала, например через песок или измельченный антрацит. Применяют два вида фильтрования — медленное и скорое. Естественное отстаивание и медленное фильтрование воды. Естественное отстаивание воды производят в горизонтальных отстойниках, представляющих собой резервуары глубиной в несколько метров, через которые вода движется непрерывно с очень малой скоростью. Вода пребывает в отстойнике 4—8 часов. За это время осаждаются преимущественно грубодисперсные взвеси. После отстаивания воду для окончательного осветления пропускают через медленно действующий фильтр (рис. 18). Он представляет собой кирпичный или бетонный резервуар, на дне которого устраивают дренаж из железобетонных плиток или дренажных труб с отверстиями. Через дренаж профильтрованная вода отводится из фильтра. Поверх дренажа загружают поддерживающий спой толщиной 0,7 гл щебня, галь ки и гравия постепенно уменьшающейся кверху крупности, не дающей вышележащему песку просыпаться в отверстия дренажа. На поддерживающий слой загружают фильтрующий слой толщиной I м с диаметром зерен от 0,25 до 0,5 мм. Когда фильтр загружен, через него медленно, со скоростью 0,1—0,3 м/ч, пропускают очищаемую воду. Медленно действующие фильтры хорошо очищают воду только после «созревания». Процесс «созревания» состоит в следующем. В результате задержки находящихся в воде взвешенных примесей в верхнем слое песка размер пор настолько уменьшается, что здесь начинают задерживаться даже самые мелкие частицы, личинки и яйца гельминтов и до 99% бактерий. (Рис. 18. Схема песочного фильтра: а — слой воды; б — песок; в — гравий; г — дренаж. Одновременно в «созревшем» верхнем слое песка, называемом биологической пленкой, происходят ряд биологических процессов: минерализация органических веществ и гибель задержанных бактерий. Раз в 30—60 дней поверхностный слой загрязненного песка снимают. Медленно действующие фильтры применяют на малых водопроводах, например для водоснабжения сел, совхозов, где надежность действия при сравнительно простой эксплуатации имеет решающее значение. Коагулирование, отстаивание и скорое фильтрование воды. Стремление ускорить осаждение взвешенных частиц, устранить цветность воды и ускорить процесс фильтрования привело к использованию в практике очистки воды коагулирования. Для этого к воде добавляют вещества, называемые коагулянтами: AljfSOth, FeCU, FeSO< и др. Реагируя с растворенными в воде электролитами, коагулянты образуют гидроокиси, выпадающие с образованием быстро оседающих хлопьев. Обладая огромной активной поверхностью и положительным электрическим зарядом, гидроокиси абсорбируют даже мельчайшую отрицательно заряженную взвесь микробов и коллоидные гуминовые вещества, которые увлекаются иа дно отстойники оседающими хлопьями. После осаждения хлопьев в отстойнике и прохождения воды через фильтр, где задерживается остаток их, получается прозрачный и бесцветный фильтрат. Применение коагулирования позволяет обесцветить воду, сократить срок отстаивания воды до 2— Лч и применить быстро действующие фильтры. В качестве коагулянта чаще всего применяют сернокислый алюминий AhfSOOsX X I8H2O. В воде он вступает в реакцию с двууглекислыми солями кальция: A12(SO«)3 + ЗСа (НСОз)2 = 2А1(ОН)з + + SCaSO» + 6СО2. Гидроокись алюминия А1(ОН)з плохо растворима в воде и выпадает в виде хлопьев. Коагулянт применяют в дозах от 30 до 200 мг на 1л воды/ Доза коагулянта, необходимая для обработки, зависит от цветности, мутности, pH воды и многих других условий, отчего ее подбирают опытным путем. В последние годы применяют высокомолекулярные вещества — флоккулянты. в ничтожных дозах облегчающие и ускоряющие коагуляцию. Например, полиакриламид (ПАА) в дозе 0,5—2 мг на 1 л воды значительно ускоряет коагуляцию
Рис. 19. Схема обработки воды на скорых фильтрах: I — смеситель воды на скорых фильтрах: 1—смеситель воды с раствором коагулянта; 2 — камера реакции; 3 — горизонтальный отстойник; 4 — скорым песочный фильтр. и экономит коагулянт. В качестве флоккулянта применяют также активированную кремнекислоту. Технология коагулирования и дальнейшей обработки воды состоит в следующем. 5% раствор коагулянта посредством специального дозирующего устройства в необходимом количестве подается в сме-' ситель, где происходит быстрое перемешивание его с водой. Отсюда вода поступает в камеру реакции, где в течение 10—, 20 мин””завершается процесс хлопьеобра-зования, и далее в резервуар-отстойник, где оседают хлопья. Размеры отстойника рассчитаны иа 2—З-часовое <лс1анванис воды. После коагуляции и отстаивания вода подается на скорые фильтры (рис. 19), в которых фильтруюЩшГслой песка с величиной зерен от 0,5 до 1 мм составляет-0,8 м. Скорость фильтрации воды 5—8 м/ч; она автоматически регулируется. Вскоре после начала работы в верхнем слое песка образуется фильтрующая пленка, состоящая из не успевших осесть в отстойнике хлопьев коагулянта и приставших к ним частиц. Это улучшает процесс задержки взвешенных примесей и микробов. Спустя 8—12 ч работы пленка уплотняется, скорость фильтрации падает, работу фильтра приостанавливают и для удаления пленки промывают его в течение 10—15 мин током чистой воды, направляемой снизу вверх. После коагуляции, отстаивания и фильтрования вода становится прозрачной, обесцвечивается, освобождается от яиц гельминтов и от 70—98% содержашихся в ней микробов. В последние годы в практику водоснабжения внедряются различные модификации скорых фильтров (например, двух слойные), а также контактные осветли-дели.^ Контактные осветлители выполняют функцию смесителя, камеры реакции и фильтра, делая излишним отстойник. Они эффективны при очистке воды с мутностью, не превышающей 150 мг/л. Обеззараживание воды Обеззараживание принадлежит к числу .наиболее широко применяемых методов улучшения качества воды. Оно применяется довольно часто при использовании подземных, главным образом грунтовых, вод и во всех случаях НсНилвзиьашо; поверхностных вод. Обеззараживание является обычно заключительным и наиболее важным процессом улучшения качества воды на водопроводе. Обеззараживание воды может осуществляться химическими и физическими без-реагеитными методами. При химических методах в воду вносятся обладающие бактерицидным действием реагентьк газооб-разный хлор, различные соединения, содержащие так называемый активный хлор, озон, соли серебра и др. К физиче-ским методам относятся кипячение, облу-чение ультрафиолетовыми лучами, воздействие ультразвуковыми волнами, токами высокой частоты, быстры м и электронам и или гамма-лучами и др. В настоящее время наибольшее распространение имеют:-на водопроводах — хлорирование, озонирование, облучение ультрафиолетовыми лучами, а в условиях местного водоснабжения — кипячение,- Хлорирование воды. Россия была одной из первых стран, в которой хлорирование воды стало применяться иа водопроводах (1910). Однако оно применялось лишь при вспышках водных эпидемий. После
победы Великой Октябрьской социалистическое! революции хлорирование применяется на всех, водопроводах, забирающих воду из открытых водоемов. Кроме того, хлорирование осуществляется иа ряде водопроводов с ненадежными в эпидемиологическом отношении подземными источниками. В настоящее время хлорирование воды является одним из наиболее широко распространенных профилактических мероприятий, сыгравших огромную роль в предупреждении водных эпидемий. Столь широкое применение хлорирования объясняется надежностью обеззараживания, доступностью осуществления и экономическими преимуществами. Существуют многочисленные способы хлорирования, например хлорирование обычными и «послепереломиыми» дозами хлора, хлорирование с аммонизацией, суперхлорирование, хлорирование хлораминовыми таблетками и т. д. Это позволяет применять хлорирование в разных условиях — на крупном водопроводе и для обеззараживания воды в бочке на полевом стане, на небольшом колхозном водопроводе и во фляге с водой. j " Принцип хлорирования основан иа об-, работке воды хлором или химическими ' соединениями, содержащими хлор в ак-] тивной форме, обладающей окислитель-I ным и бактерицидным действием. Химизм происходящих процессов объясняют следующим образом. При добавлении хлора к воде происходит гидролиз его: СК + + НОН. ** НОС1 + НС1, т. е. образуются соляная и хлорноватистая кислоты. Во всех гипотезах, пытающихся объяснить механизм бактерицидного действия хлора, хлорноватистой кислоте отводится ^центральное место. Ранее полагали, что хлорноватистая кислота разлагается в воде с выделением атомарного кислорода (по уравнению НОС1 =₽= НС1 + О), который выполняет роль основного бактерицидного агента. В настоящее время это объяснение признано недостаточным. Оказалось, .что в природных водах хлорноватистая кислота при ~рН~более 6,0 диссоциирует на ионы Н~ дщПСК1- (i и.нихлирит-иотП' по уравне-нию НОС1 я=е Н~ + ОСР\ При^рН = 7,2 -j--т- 7,5 в воде находится примерно одинаковое количество хлорноватистой кислоты и гипохлорит-иона, а с повышением величины pH равновесие сдвигается вправо. Хлор, присутствующий в воде в виде хлорноватистой кислоты и гипохлорит-иона, рассматривают как свободный активный хлор, так как новейшими исследованиями показано, что при хлорировании воды бактерицидное дейд.твие_01щеде-ляется в основном концентрацией хлорно-ватпетой кислоты и несколько менее ги-похлорйт-ионом. . 'Небольшие размеры молекулы и электрическая нейтральность позволяют хлорноватистой кислоте быстро пройти через оболочку бактериальной клетки и воздействовать на клеточные ферменты, существенно важные для обмена веществ и процессов размножения клетки. Предполагается, что реакция идет с SH-группами ферментов, которые окисляются хдехр нова-тистой кислотой и гипохлорит-иоиом. Высказанная гипотеза в значительной мере подтверждена экспериментально. При электронной микроскопии кишечной палочки, подвергшейся воздействию хлора, выявлено повреждение клеточной оболочки, нарушение ее проницаемости, уменьшение объема клетки. Надежный обеззараживающий эффект при хлорировании достигается в том случае, если после 30 60 мин обеззараживания в воде остается—мг/л—сво-бодного хлора или 0,8—1,2 мг/л связан-ного хлора, свидетельствуюшее о достаточном Т^ОТПЛгестве введенного в воду дезинфицирующего агента. При санитарном контроле воды на водопроводах содержание остаточного хлора в ней определяют каждый час. Не реже одного раза в сутки отбирают пробу воды для бактериологического исследования. Гигиенические исследования, выполненные на экспериментальных животных (в течение 9 лет на 7 поколениях) и добровольцах, показали, что употребление хло-рироваиой воды даже с большой! концентрацией остаточного свободного хлора (2,5 мг/л и более) не вызывает какой-либо патологии. У добровольцев не отмечалось раздражения эпителия слизистой оболочки рта и негативного влияния на секрецию желудочного сока, а у животных не отразилось на темпах роста, картине периферической крови, функциональном состоянии внутренних органов, функции размножения; частота возникновения злокачественных опухолей была такой же, как в контроле; не наблюдалось
укорочения длительности жизни животных. О безопасности употребления хлорированной воды свидетельствует и многолетний опыт применения этого метода обеззараживания воды почти во всех странах мира. Однако в последние годы возник вопрос о безопасности хлорированной воды в связи с сообщением о наличии статистически достоверной связи между концентрацией хлороформа (канцерогенно активного вещества) в воде 50 водопроводных станций США и уровнем смерти от рака людей, потребляющих эту воду. Дальнейшие исследования показали, что различные хлорорганические соединения (хлороформ, тетрахлорэтилен и др.) и полихлорированные бифенилы (также канцерогенные вещества) часто присутствуют в воде открытых водоемов США. сильно загрязняемых сточными водами. Кроме того, хлороформ и другие хлорорганические соединения могут образовываться в небольших количествах в процессе хлорирования воды. Эти факты свидетельствуют о необходимости дальнейшего совершенствования методов обработки воды с целью предупреждения образования потенциально опасных веществ или снижения их концентрации. В частности, это может быть достигнуто лучшей очисткой воды перед хлорированием, применением минимально необходимых для обеззараживания доз хлора, использованием метода хлорирования с преаммонизацией, фильтрованием хлорированной воды через фильтры с активированным углем, сорбирующим х чорлргаиичсскио cwim'niii'' (Та нгбл-п.и'и' водопроводах может применяться аэрирование воды, при котором из нее удаляется до 90% хлороформа и других летучих соединений. На крупных водопроводах для хлорирования воды применяют газообразный хлор. Хлор поступает в стальных баллонах или цистернах в жидком виде. На водопроводных станциях к баллону при соединяют специальные аппараты — хло раторы, дозирующие поступление хлора в обеззараживаемую воду (рис. 20). На небольших водопроводах, а также в случае необходимости обеззаразить небольшие объемы воды в бочках или дру гих резервуарах вместо хлора пользуются (ЗСа/ОС‘ UCa\oci хлориой известью - СаО - Н2О). Бактерицидное действие хлорной извести обязано группе (ОС1), которая в водной среде образует хлорноватистую кислоту {Са\СЮ + H2OfcfCa (°Н)2 + НС1 + НОС1]. Хлорная известь содержит до 36% активного хлора. При хранении она разлагается. Свет, влажность и высокая температура ускоряют потерю активного хлора. Поэтому хлорную известь хранят в Рис. 20. Хлоратор, используемый для непрерывного дозирования газообразного хлора в обеззараживаемую воду. бочках в темном, прохладном, сухом, хорошо проветриваемом помещении, а перед использованием проверяют ее активность в санитарной лаборатории. В спелнем для расчетов принимают содержание активного хлора в хлориой извести равным 25%. Кроме хлора и хлорной извести, для обеззараживания воды можно применять двутретьосновную соль гипохлорита кальция (ДТСГК), двуокись хлора (С1О2), гипохлорит кальция Са(ОС1)2 и различные хлорамины. Органическими хлораминами называют производные NHs, у которых один атом водорода замещен на органический радикал, а один или оба других замещены на хлор (RNHC1 или RNC12). К неорганическим хлораминам относятся соединения, получающиеся в результате ванмодействия хлора с аммиаком или солями аммония. Хлорамины обладают окислительными и бактерицидными свойствами, но более слабыми, чем хлор, хлорная известь или ДТСГК. ‘ Обычнее хлорирование (по хлорпотребности). При этом методе хлорирования-большое значение имеет правильный выбор дозы активного хлора, необходимой для надежного обеззараживания воды. При обеззараживании воды лишь 1 — 2% активного хлора затрачивается на нс-
Таблица 8 Ориентировочная хлорпотребиость воды различного происхождения (из Инструкции по обеззараживанию хозяйственно-питьевой воды хлором при централизованном и местном водоснабжении) Вода Необходимо для обеззараживания. мг/л Необходимое количество 1% раствора хлорной извести. мл на 1 л воды активного хлора 25% хлорной извести Межпластовая (артезианская); осветленная и обесцвеченная вода крупных рек и озер 1—1,5 4—6 0,4—0,6 Колодезная прозрачная и бесцветная; осветленная и обесцвеченная вода малых рек 1,5—2 6—8 0,6—0,8 Вода крупных рек и озер 2—3 8—12 0,8—1,2 Мутная и цветная вода из колодцев н прудов 3—5 12—20 1,2—2,0 хорошее сме- является посредственное бактерицидное действие. Остальной"~хлор вступает ~во взаимодей ствие с легко окисляющимися минеральными н органическимгГ'~соединетгиями, на ходящимися в воде, и поглощается взвешенными веществами. Все эти формы связывания хлора объединяются в поня тие хлорпоглои^аемость воды. ПоСКоЛКку—прирбдТТБге^водьГ-ймеют различный состав, то и хлорпоглотаемоси, у них различна. Если ввести в воду хлор в количестве большем, чем хлорпоглощае-мость, на 0,5 мг/л, он делает воду непригодной для питья, придавая ей хлорный привкус и запах. Поэтому при обеззараживании добавляют в воду такое количе ство хлорсодержащего препарата, чтобы после обработки вода содержала 0,3—• 0,5 мг/л так свободного или уываемого остаточного >—V*мг остаточного хло- раминного хлора, который, не ухудшая вкуса воды и не являясь вредным для здоровья, свидетельствует о надежности обеззараживания, поскольку имеется некоторый избыток хлора. Количество активного хлора в миллиграммах, необходимое для обеззараживания 1 л воды, назы- ъ вают хлорпотребностью. * Хлорпотребиость воды определяют путем опытного хлорирования определенных объемов подлежащей обеззараживанию воды разными дозами хлора или хлориой извести. При подборе дозы хлора в полевых условиях ориентировочно можно пользоваться табл. 8. Кроме правильного выбора дозы хлора, необходимым условием эффективного обеззараживания шеиие н достаточный контакт хлора с водой. Контакт воды с хлором должен быть летом менпе-30 минут- я зимой не менее1 часа,, "Наличие в воде взвешенных частиц, гуминовых и других органических соединений снижает действие хлора. Поэтому для надежного обеззараживания мутные п цветные воды рекомендуется предварительно осветлять и обесцвечивать. В тех случаях, когда требуется хлорировать воду, находящуюся в бочке или другом резервуаре, определяют объем последнего и рассчитывают количество хлорной извести, необходимое для обеззараживания. Отвесив нужное количество. его вносят в бутыль или какую-либо другую посуду, добавляют такое количество воды, чтобы получился приблизительно I—2% раствор, тщательно перемешивают хлорную известь с водой, дают ей отстояться и осветленный раствор добавляют к дезинфицируемой воде. Воду с раствором хлорной извести тщательно перемешивают и оставляют иа 30—60 минут. После этого, определив наличие остаточного хлора и органолептические качества воды, разрешают пользование ею. При описанном методе хлорирования по хлор потребности вода надежно обеззараживается от патогенных бактерий, образующих лишь вегетативные формы (например, возбудители острых кишечных инфекций, туляремии, лептоспироза) и вирусов. Вода, содержащая цисты дизентерийной амебы, споровые формы сибирской язвы, яйца гельминтов, не обеззараживается этим методом. Кроме обычного хлорирования по хлорпотребиости применяют и другие модификации .хлорирования: двой-
лезные бактерии и вирусы. Однако и при этих дозах хлора не может быть достигнуто надежное обеззараживание воды от спор сибирской язвы и яиц гельминтов. После обеззараживания перехлорировани-ем в воде остается большой избыток хлора. Процесс освобождения воды от него носит название дехлорирования. Воду дехлорируют фильтрованием через слой активированного угля или путем добавления к ией гипосульфита натрия (К'агБгОз X X 5НгОУ~в килИ[1ёстве 3,5 мг на 1 мг остаточного хлора. Перехлорирование воды применяется преимущественно в экспедициях и военных условиях. Озонирование воды. Озон в воде разлагается с образованием атомарного кислорода: Оз Ог + О. В последнее время доказано, что механизм распада озона в воде сложнее — протекает ряд промежуточных реакций с образованием свободных радикалов (например, НОг), также обладающих окислительными свойствами. Более сильное окислительное и бактерицидное действие озона, чем хлора, объясняют тем, что его окислительный потенциал ( + 1,9 в) больше окислительного потенциала хлора (+1,36 в). Озонирование с гигиенической точки зрения является одним из лучших методов обеззараживания во-ды.«При озонировании вода обеззараживается надежно, разрушаются органические примеси, а органолептические свойства ее не только не ухудшаются, как при хлорировании и кипячении, а даже улучшаются: уменьшается цветность воды, устраняются посторонние привкусы и запахи. Вода приобретает приятный голубоватый оттенок, и население приравнивает ее к ключевой. Избыток озона быстро распадается с образованием кислорода. Доза озона, необходимая для обеззараживания, для большинства вод от 0,5 до ф мг/л; Для обесцвечивания н улучшения органолептических свойств воды могут требоваться и большие дозы. Продолжительность обеззараживания воды с помощью озона — 3—5 минут. Остаточного озона (после камеры смешения) должно быть ОД^-0,3 мг/л. В Советском Союзе озонирование воды частично применяется на водопроводах Москвы, Киева, Донбасса и др. (рис. 21). Совершенствование аппаратуры для получения озона (озонаторов) н удешевление элек- ное хлорирование, хлорирование с аммонизацией, перехлорирование и др. Двойное хлорирование. На многих речных водопроводах хлор подается в воду первый раз перед отстойниками, а второй — как обычно, после фильтров. Введение хлора перед отстойниками улучшает коагуляцию и обесцвечивание воды, подавляет рост микрофлоры в очистных сооружениях, увеличивает надежность обезза-9 раживания, однако возрастает возможность образования хлорорганических соединений. Хлорирование с преаммонизацией. При этом способе хлорирования в обеззараживаемую воду вводят раствор аммиака, а через 0,5—2 мин — хлор. При этом в воде образуются обладающие бактерицидным действием хлорамины, NH2CI — монохлорамин и NHCh — дихлорамин, из которых монохлорамин обладает несколько более выраженным бактерицидным действием. Эффективность хлорирования с аммонизацией зависит от соотношения NH3: CI, причем применяют дозировки этих реагентов в соотношениях 1:4, 1 : 6, 1:8. t Для воды каждого источника приходится подбирать наиболее эффективное соотношение. -_ Метод преаммонизации применяется с целью предупреждения неприятных—запахов, возникающих иногда при хлорирова-нии'ВОды, содержащей фенолы или 'фенолоподобные вещества. Образующиеся хлорфенолы даже в ничтожных концентрациях придают воде аптечный привкус и запах. Хлорамины же, обладая более слабым окислительным потенциалом, не образуют с фенолами хлорфенолов. Скорость обеззараживания воды хлораминами м'еиьше скорости обеззараживания хлором, поэтому продолжительность дезинфекции воды при хлорировании с преаммонизацией должна быть немеиее 2 ч. Перехлорирование. При ~этоБГ~метОде к воде добавляют большие дозы хлора, например, 10—20 мг/л, вследствие чего надежный бактерицидный эффект достигается уже при 15-минутной экспозиции. При перехлорировании в течение 30—60 минут достаточно надежно обеззараживаются даже мутные воды. От воздействия больших доз хлора погибают столь стойкие к хлору возбудители, как риккетсии Бернета, цисты дизентерийной амебы, туберку-
Рис. 21. Принципиальная схема установки обеззараживания воды озоном на Днепровском водопроводе г. Киева: :1—теплообменник. 2 — воздух; 3 — компрессор: 4 -холодильная установка: 5 — осушитель; 6 — озонатор; 7 — трансформатор; 8 — выход озонированной воды; 9 — контактная колонна; 10 — подача воды на обработку. троэнергии откроет более широкие перспективы для применения озонирования на водопроводах. Облучение воды ультрафиолетовыми лучами. Еще в конце прошлого столетия А. Н. Маклаковым было установлено, что короткие ультрафиолетовые лучи обладают баК1срИЦНД11ЫМ ДейсЫШеМ. Максима.щ-но эффективными оказались лучи с дли- Рис. 22. Установка Академии коммунального хозяйства для обеззараживания воды ультрафиолетовыми лучами (вода последовательно -облучается ультрафиолетовыми лучами в ряде секций). ной волны 25Q—260 нм, проникающие даже через 25-сантиметровый слой прозрачной и бесцветной воды (рис. 22). Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами происходит весьма быстро: при 1—2 минутах облучения погибают вегетативные формы патогенных микроор-ШиизМив. 1‘VyiHuelb, а (хибиШи UBclHuClb и соли железа, уменьшая проницаемость воды для бактерицидных лучей, замедляют обеззараживание. Таким образом, необходимой предпосылкой для надежного обеззараживания воды ультрафиолетовыми лучами является ее предварительное осветление и обесцвечивание. Облучение ультрафиолетовыми лучами имеет ряд преимуществ перед хлорированием. Бактерицидные лучи не денатурируют воду и не изменяют ее органолептических свойств, а также обладают более широким спектром абиотического действия. Их губительное действие распространяется на споры, вирусы и яйца гельминтов, устойчивые к хлору. Кипячение воды. Кипячение является простым и в то же время наиболее надежным методом обеззараживания воды. Вегетативные формы патогенных микроорганизмов погибают после 20—40-се-кундного нагревания пр . температуре 80°,, и поэтому в момент закипания вода уже фактически обеззаражена, а при _3—5-ми- -нутном кипении имеется полная гарантия ее безопасности даже при сильном загряз
нении взвешенными веществами и микробами. Прн 30-минутном кипячении погибает подавляющее большинство споровых форм микробов, т. е. достигается стерилизация воды. В то время как хлорирование неэффективно действует на споры сибирской язвы, яйца и личинки гельминтов, кипячение убивает их. При 30-минутном кипячении разрушается ботулинический токсин. К факторам, препятствующим и ограничивающим возможность широкого применения кипячения как метода обеззараживания воды, относятся: невозможность применения кипячения для обеззараживания больших количеств воды на водопроводах, ухудшение вкуса воды из-за улетучивания газов, необходимость охлаждения воды и быстрое развитие микроорганизмов в кипяченой воде в случае ее вторичного загрязнения. При пользовании водой, не прошедшей централизованного' обеззараживания, кипячение часто применяется в быту, в больницах, школах, детских учреждениях, на производствах, железнодорожных станциях и т. д. Для этой цели широкое применение получили кипятильники непрерывного действия с производительностью от 100 до 1000 л/ч. Действие последних основано на перебрасывании кипящей воды из котла в бак, служащий для ее разбора. ' При использовании кипяченой воды для питьевого водоснабжения нужно особо тщательно мыть бачки для кипяченой воды перед их заполнением, а также ежедневно сменять воду, учитывая быстрое развитие микроорганизмов в кипяченой воде. Специальные методы улучшения качества воды Традиционная технология очистки воды на водопроводах, предназначенная для осветления, обесцвечивания и обеззараживания, обладает лишь ограниченным барьерным действием в отношении многих химических веществ, которые при несоблюдении санитарных правил промышленными предприятиями и другими объектами могут загрязнят^водоемы, особенно в районах с высокой плотностью населения и развитой промышленностью. Повышение барьерной роли водопроводных сооружений в отношении некоторых загрязнений (нефть, ДДТ и др.) достигается применением повышенных доз коагулянтов и флоккулянтов, увеличением времени отстаивания, снижением скорости фильтрации, применением двойного хлорирования или пе-рехлорирования. Если этого недостаточно, то в зависимости от состава и концентрации загрязнений используют сильные окислители (озон, перманганат калия), сорбенты (активированный уголь в гранулированном или порошкообразном виде), ионообменные материалы, а нередко сочетание нескольких методов. Дезодорация — устранение привкусов и запахов воды — достигается аэрированием воды, обработкой ее окислителями (озонирование, двуокись хлора, большие дозы хлора, марганцовокислый калий), фильтрованием через слой активированного угля, адсорбирующего дурнопахнущие вещества, и углеванием, т. е. путем введения в воду до отстаивания порошкообразного активированного угля. Выбор метода дезодорации зависит от происхождения привкусов и запахов. Обезжелезивание производится путем разбрызгивания воды с целью аэрации в специальных устройствах — градирнях. При этом двухвалентное железБокисляет-ся в гидрат окиси железа, осаждающийся в отстойнике или задерживаемый на фильтре. Умягчение. Старым способом умягчения воды является содово-известковый, при котором кальций и магний осаждаются в отстойнике 'В виде нерастворимых ^олей (СаСОз, MgCO3 и др.). Более современным является фильтрование умягчаемой воды через фильтры, заполненные ионитами. Ионитами называют твердые HepacTBopHMbfeTsepHHCTbie, наподобие песка, материалы, обладающие свойством обменивать содержащиеся в них ионы на ионы солей, растворенных в воде. Иониты, обменивающие свои катионы (Н+, Na+), называются катионитами, обменивающие анионы (ОН'),— анионитами. Иониты могут быть естественного и искусственного происхождения (обработанный серной кислотой уголь, синтетические ионообменные смолы). Применяя фильтрование воды через катионит, можно удалить из нее катионы, фильтруя ее через анионит — удалить анионы. • При фильтровании воды ионообменные свойства ионитов постепенно падают. Пос
ле истощения обменных свойств иониты могут быть регенерированы (восстановлены). Катиониты регенерируют промыванием разбавленным раствором кислоты или крепким раствором хлористого натрия, аниониты — промыванием раствором щелочи. Для умягчения воды применяют фильтрование воды через слой естественных (глауконитовые пески) или искусственных катионитов толщиной 2—4 м. При этом ионы Са2+ и Mg2+ воды обмениваются на ионы Na+ или ионы Н+ катионита. Опреснение. Последовательное фильтрование воды сначала через катионит, а затем через анионит позволяет освободить воду от всех растворенных в ней солей и потому применяется с целью опреснения (рис. 23). Процесс опреснения можно проиллюстрировать на примере удаления из воды хлористого натрия: катионит — Н + NaCl-жатионит — Na + НС1; анионит — ОН + НС1->анионит — С1 + Н2О. Ионитовые установки для опреснения воды могут быть как стационарные, так и передвижные (экспедиции, полевые станы, войска). Для опреснения веды ил водопроводах, морских судах применяют термический метод, основанный на выпаривании воды с последующей конденсацией паров. Желательно, чтобы содержание .минеральных солей в опресненной воде было не менее 100—200 мг/л. Поэтому в случае необходимости к ией добавляют часть неопрес-ненной воды. Кроме описанных методов для опреснения воды применяют также электродиализ с использованием селективных мембран, вымораживание и другие методы. Рис. 23. Схема ионообменной опреснительной .* - установки: 1 — катион ито вы й фильтр; 2 — анионитовый фильтр; 3 — дегазатор; 4 — резервуар для опресненной воды; б — насос; 6 — бак для регенерационного раствора кислоты; 7 — то же для раствора щелочи. Дезактивация. При коагуляции, отстаивании и фильтрации воды на водопроводах содержание радиоактивных веществ в ней снижается лишь на 70—80%. Для более глубокой дезактивации воду фильтруют через катио- и аниообменные смолы. Обесфторивание воды. При необходимости освободить воду от избытка фтора ее фильтруют через анионообменные смолы: анионит ОН + RF анионит —F + ROH. Чаще синтетических смол в качестве ионообменного материала используют с большим успехом активированную окись алюминия. Иногда имеется возможность снизить содержание фтора в воде до оптимальных величин за счет разбавления водой из другого источника, содержащей ничтожные количества фтора. Фторирование воды. В последние годы большое внимание исследователи уделяют фторированию воды, т. е. искусственному добавлению к ней фтористых соединений с целью уменьшения заболеваемости кариесом зубов. Кариес зубов принадлежит к числу наиболее распространенных заболеваний человека. Кариес зубов приводит не только к потере зубов, но и к другим заболеваниям полости рта и костей (например, к остеомиелиту челюстных когтей), хрониосепсису и ревматизму, различным заболеваниям желудочно-кишечного тракта в связи с ухудшением разжевывания пищи и замедлением эвакуации ее из желудка. Несмотря на применяющиеся стоматологами в разных странах меры борьбы с кариесом, заболеваемость им имеет почти повсеместную тенденцию к росту. В настоящее время обращаемость стоматологических больных в поликлиники занимает второе место после обращаемости к терапевтам. Как показали наблюдения, в СССР и других странах употребление фторированной воды снижает заболеваемость кариесом на 50—75%, т. е. в 2—4 раза. В наибольшей мере противокариозное действие фтора проявляется в том случае, когда человек употребляет фторированную воду с раннего детского возраста. Комплексная профилактика путем фторирования воды, рационализация питания н проведения мер по гигиене полости рта позволяют снизить заболеваемость кариесом на 80—90%. ВОЗ рассматривает фторирование воды как одно из крупнейших достижений профилактической медицины нашего времени.
li J C 1964 г. принято решение о широком внедрении фторирования воды на хозяйственно-питьевых водопроводах СССР в том случае, если естественное содержание фтора в воде менее 0,5 мг/л. В настоящее время вода фторируется в десятках городов (Ленинград, Киев, Таллин, Мурманск, Ивано-Франковск, Дубна и др.). Фторирование осуществляют путем добавления к прошедшей очистку воде раствора фторсодержащего соединения (фтористый или кремнефтористый натрий, кремнефтористая кислота и др.) в таком количестве, чтобы концентрация фтор-иона в воде была оптимальной для данных климатических условий. САНИТАРНЫЙ НАДЗОР ЗА ВОДОСНАБЖЕНИЕМ Значение воды для здоровья населения определяет важную роль санитарного надзора за водоснабжением населенных мест. Характер и объем санитарного надзора зависят от системы водоснабжения в населенном пункте. Ра зл идак»—два—в+цм—аодосн аб _____ 1) децецтрализлванное. или местное, и 2) 'цонтрализованное^^ьодопровид. При местном водоснабжении вода разбирается непосредственно из источников водоснаб-женйя на пример из колодцев, родников, и доставляется к месту потреблений с помощью различной тары: кувшинов, ведер, бочек, автоцистерн. При, централизованном водоснабжении вода из источников пода-ется потребителям__пд__ сети трубопро- водов. Водопровод Централизованная система водоснабжения^ являясь более совершенной, чем местная, все более выгесняг’1 ее. При устройстве водопровода есть возможность вы-- брать лучшие водоисточники, охранятв~их г от загрязнения, технически правильно обо-V ‘рулЬнать, если необхегди-ме»;—очищать и I обеззараживать воду, осуществлять ква-| лифицированный предупредительный и те-\кущий санитарный надзор. Этими мерами обеспечивается высокое качество водопроводной воды. Кроме того, поступление неограниченного количества воды непосредственно в жилйша облегчает волопользо- вание и способствует повышению санитар-нсгЙ'Пкул ьту рьг’н а сел ен и я. В населенном пункте, где имеется водопровод, возможно устройство канализации. В СССР строительство водопровода стало существенной частью плановых работ по социалистической реконструкции и благоустройству населенных мест. Если в дореволюционной России водопроводы имелись лишь в 215 городах, то при Советской власти картина изменилась, и с 1917 по 1967 г. в СССР построены водопроводы еще в 1461 городе, а также во многих тысячах рабочих поселков и сел, совхозах и колхозах. Подача воды на одного человека в крупных городах СССР достигает 300—500 л/сутки. В Москве, Ленинграде, Киеве и многих других городах построены водоочистные станции, где применяются самые современные и наиболее эффективные методы очистки и обеззараживания воды. Проектирование водопровода начинают с расчета потребности населенного пункта в воде (табл. 9) и выбора водоисточника. Головные сооружения водопровода и водопроводная сеть. Каждый водопровод состоит из головных сооружений и водопро-водногГтЕти__- 1 ОЛОВИЫМИ сооружениями BuauiipuBuja из ^-подземных источников водоснабжения являются. (рис. 24) трубчатый колодец, на; сосная станиия первого подъема, подни-мающая воду на поверхность земли в ре-3gpByap> в случае надобности установка для обеззараживания воды и насосная станция второго подъема, подающая вбду Таблица 9 Средние нормы водопотребления для жилых районов (по СНиП П-31-74) Степень благоустройства района z жилой зоны Застройка зданиями, оборудованными: внутренним водопроводом и канализацией без ванн ваннами и местными водонагревателями централизованным горячим водоснабжением В жилых районах с водопроводом, но с уличными водоразбор-н ыми колон кам и Среднее (за год) водопот-ребление иа I жителя (л/сут) 125—160 160—230 230—350 30—^0
Рис. 24. Примерная схема головных сооружений водопровода нз подземных источников: [ — трубчатый колодец; 2 — насосная станция первого подъема; 3 — резервуар; 4 — насосная станция второго подъема; 5—водонапорная башня; 6 — водонапорная сеть. в напорный резервуар. Оь, поеде т него от-£одит ноповод с. сетью трубопроводов, разводящих воду в каждый дом или водоразборные колонки. Последине__сл£дует—рас-полагать на расстоянии не^более чем на 100 м друг от друга. у В тех местностях, где доброкачественные подземные воды отсутствуют или их недостаточно для снабжения водой крупного водопровода, используют открытые водоемы. Головными сооружениями водопровода, Читающегося водой из открытого водоема, являются сооружения для забора и улучшения качества воды, резервуар для чистой воды, насосное хозяйство и водонаборная башня. От нее отходит водовод и разводящая сеть трубопроводов (рис. 25), которую во избежание замерзания воды закладывают в зависимости от климата на глубине от 1,25 до 4 м. В настоящее время случаи водных инфекций в городах связаны не столько с некачественной эксплуатацией головных водопроводных сооружений, сколько с проникновением загрязнений в водопроводную сеть. Если в водопроводе имеют место перерывы в подаче воды, то давление в сети падает и может даже стать отрицатель ным, что способствует засасыванию загрязнений в негерметичных местах стыковки трубопровода. Водопроводная сеть должна бытьводо-непронинаема. Коррозия и нарушение гер-мет и ч ностгг^старыХ-щодхлгракодныХ. дгр у б создают возможности—загрязнения-водо-пррводной__воды. Во избежание . загрязнений водопроводные трубы располагают вдали от выгребов уборных, канализационных труб и других потенциальных источников загрязнения почвы. В случае пересечения водопроводные трубы должны располагаться выше канализационных труб и не ближе чем на 0,5 м от них. В местах пересечения вокруг канализационных труб устраивают кожух из трубы большего диаметра, заполняя свободное пространство жирной глиной. Устройство каких-либо соединений между техническими водопроводами и хозяйственно-питьевым водопроводом запрещается. Несоблюдение этого правила неоднократно приводило к проникновению технической воды в хозяйственно-питьевой водопровод и к вспышкам водных эпидемий. Перед началом эксплуатации или после ремонта производят дезинфекцию огти, пропуская через трубопроводы вчтечение 2 ч воду с содержанием активного хлора 75—100 мг/л или заполняя ею йодопроводную сеть на 10—20 ч. Конструкция водоразборных уличных колонок не должна допускать замерзания в них воды и ее загрязнения. В СССР чаше всего водораспределительную сеть изготовляют из стальных труб. Трубы из других материалов, а также внутренние антикоррозионные покрытия могут использоваться лишь после гигиенической апробации и разрешения санитарных органов. # Рис. 25. Примерная схема водопровода с забором воды из реки: 1 — водоем; 2 — заборные трубы и береговой колодец; 3 — насосная станция первого подъема; 4 — очистные сооружения; 5 — резервуары чистой воды; 6 — насосная станция второго подъема; 7 — трубопровод; 8 — водонапорная башня; 9 — разводящая сеть; 10 — места потребления воды.
Санитарный контроль за качеством водопроводной воды Лабораторному контролю подлежит: (Г) А<ачество воды, поступающей в водо-'тфоводную сеть,— оно характеризует качество воды в источнике водоснабжения и эффективность обработки воды на очистных сооружениях; качество воды из распределительной с&га, характеризующее ее санитарное состояние и влияние на подаваемую в сеть воду. ГОСТ 2874—73 регламентирует минимальную частоту отбора проб воды, поступающей в сеть. Для контроля водораспределительной сети отбирают пробы воды из уличных водоразборных колонок (поочередно), а также из кранов внутридомовой сети в местах, ближайших к головным сооружениям и наиболее отдаленных от них, на основных магистральных водопроводных линиях, из наиболее возвышенных и тупиковых участков. В пробах воды из сети определяют: коли-индекс, микробное число в 1 мл, мутность, цветность, запах, привкус и количество остаточного хлора. Санитарная охрана водопроводов Для обеспечения высокого качества водопроводной воды первостепенное значение наряду с очисткой воды имеет санитарная охрана водоемов от загрязнения, так как обычные водоочистные сооружения не могут обеспечить необходимого качества воды в случае спуска в водоем сточных вод, содержащих ядовитые вещества, илн при весьма интенсивном бактериальном заражении воды. Задача охраны водоемов могла быть решена в полной мере лишь в социалистическом государстве. 17.05.1937 г. было издано постановление ЦИК и СНК СССР за № 96/834 «О санитарной охране водопроводов и источников водоснабжения». I/ Зоны санитарной охраны Зона санитарной охраны водопровода из открытых водоемов. Под зоной санитарной охраны водопровбда пШПГмают бп-рёделенИБГй "участок терркторйгГвокруг источника водоснабжения ц-головных водопроводных сооружед+гж В пределах зоны устанавливается особый режим с целью предупреждения неблагоприятных измене1 ний в качестве и количестве водопроводной воды. Само собой разумеется, что на участках, примыкающих или близко расположенных к источникам водоснабжения и водопроводным сооружениям, должны применяться более строгие меры санитарной охраны, чем на удаленных территориях. Поэтому зона санитарной охраны для водопроводов, берущих воду из открытых водоемов, состоит из двух поясов. Первый пояс, или зона строгого режима, включает участок источника в месте за-бора~ПпдхГ~й территорию, на которбйнахо-дяТСя головные сооружения водопровода: н а сосные- станции, водоочистныё~соо р уже -ния, резервуары чистой воды. Эта территория ограждается и охраняется; доступ посторонним лицам в_нее_запрещен. Дорожи вянlГf*--^tя-птфpi^тqp ни зоны воспрещает-, ся. Вся территбрйя^олжна быть оделене-на и образцово благоустроена, причем особое внимание обращается на отвод атмосферных вод с территории зоны ниже места забора воды. Во всех помещениях должна поддерживаться безукоризненная чистота. В зданиях должны быть устроены канализованные уборные. Для персонала обязательны: пе-1 риодические медицинские осмотры, обсле- ] дование на бациллоносительство, санитарные знания в соответствии с объемом выполняемой работы, строгое соблюдение правил личной гигиены. В пределах первого пояса зоны строго воспрещается пользование водоемом для каких бы то ни бы-\ ло целей (катание на лодках, купание, стирка белья, рыбная ловля, водопой скота, забор льда и т. д.). Если река небольшая, то в зону строгого режима входит участок берега напротив места забора воды. Режим первого пояса направлен иа то, чтобы исключить возможность случайного илн умышленного загрязнения воды в наиболее ответственных частях водопровода/ Второй пояс, или зона ограничения} включает" территорию, окружающую воДо-\ ем~~и его_притоки_~Т>язумрется зона''бгра7 иичения распространяется от места забора, воды, преимущественно вверх по течению проточного водоема, иногда на десятки километров. Вниз по течению зона ограничения распространяется на несколько сод метров. Величина зоны зависит от загряз
нений, вносимых в водоем, и от его способности к самоочищению. Размер зоны вверх по течению должен обеспечщЬ-Ликвидацию поступающих в водоем загрязнении, особенно датогенной микррфлор~Ы7~~5а счет процессов самоочи-йения. Установлено, jjxq проиесс^отушра-ния патогенных бактерий в реках в основном завершается в течение 5 суток, а в условиях ж а рйлту^.днмйта-'S''te ч е н и е 3 суток. Поэтому считают, что верхняя граница зоны ограничения должна быть удалена от водозабора настолько, чтобы пробег воды обеспечил указанный период време-ни. Расчет производят по формуле L = = V • t, где L — расстояние от водозабора до верхней границы зоны (м), V — ско-рость течения (м/сут), t — продолжитель-^уность отмирания патогенных бактерий в Л реках (5 суток для I и II климатических поясов и 3 суток для III и IV). При использовании крупных рек—зона ограничения обычно распространяется на км, средних рек — на 30—60 км. а при использовании малых рек во второй пояс включают весь бассейн реки. В зоне ограничения регулируют размещение населенных пунктов, промышленных препппня-тий, животноводческих ферм и скотооткормочных пунктов. Особое внимание обращается на благоустройство населенных пунктов и образцовое состояние в них очистки от нечистот и твердых отбросов (устройство водонепроницаемых выгребов для уборных,-отвод удаленных от водоема участков для полей ассенизации, свалок н т. п.). Спуск бытовых и промышленных сточных вод либо запрещается, либо ограничивается, причем во всех случаях только при условии очистки их до уровней, предусмотренных санитарными правилами. Строительство запруд или новых объектов, которые могут спускать сточные воды в водоем, разрешается лишь по согласованию с санитарными органами. На 10—15 км выше места забора воды в 100—200-метровой прибрежной полосе земли запрещаются удобрение пахотных земель навозом или нечистотами, обработка почвы и растительности ядохимикатами. Пользование рекой в пределах зоны ограничения — массовое купание людей и лошадей, водопой скота, стирка белья и т. п.— разрешается лишь в местах, устанавливаемых санитарными органами. Зоны санитарной охраны подземных источников водоснабжения. Первый пояс располагают вокруг скважины и других головных сооружений на территории радиусом 30—50 м. Здесь осуществляются те же меры, что и в зоне строгого режима речных водопроводов. j7* Вокруг первого пояса устанавливают второй пояс зоны санитарной охраны. Размер второго пояса колеблется от 50 м до 1000 м и более. Он зависит от того, в какой мере защищен эксплуатируемый водоносный горизонт от загрязнения с поверхности, а также от интенсивности водозабора и других условий. Для объективного определения размера зоны ограничения также предложены расчетные метол,' учитывающие все эти условия. При расчетах размера зоны расстояние границы зоны до места водозабора принимается таким, чтобы оно обеспечило движение воды не менее 200 суток, поскольку специальные исследования показали, что этот срок достаточен для отмирания бактерий при их нахождении в подземных водах. При хорошо защищенном от загрязнения водоносном горизонте время отмирания сокращается до 100 суток. На территории зоны ограничения принимаются меры, не допускающие загрязнения почвы. Запрещается проведение работ, связанных с нарушением перекрывающих слоев грунта и возможностью загрязнения грунтовых вод (устройство карьеров, поглощающих выгребов, выемок, траншей и т. п.). Глава 6. ГИГИЕНА ПОЧВЫ И ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ Почвой называют рыхлый поверхностный плодородный слой земной коры. Почва образовалась из горных пород под воздействием биологических, физических и химических факторов и представляет со бой сложный комплекс минеральных и органических частиц, заселенный огромным количеством микроорганизмов. .Минераль-^ ными компонентами почвы служат измельченные частички материнских горных по
род. Органическая часть слагается из растительных и животных организмов и их остатков, находящихся на различных стадиях разложения. Среди ннх большое значение имеют устойчивые гуминовые вещества. Важную роль в процессах образова- иия почвы и ее самоочищения, т. е. в процессах разложения и преобразования органических веществ, играют микроорганизмы. Благодаря разложению органических веществ микроорганизмами почва является важнейшим звеном в кругообороте и превращении веществ в природе. Как один из основных элементов внешней среды почва и подстилающие ее породы — грунт — оказывают большое влияние на здоровье и санитарные условия жизни людей. От типа почвы и ее химического соста ва зависит растительность местности, химический состав пищевых продуктов растительного и, следовательно, животного происхождения. Недостаток или избыток тех или иных химических элементов в поч ве или грунте приводит к недостатку или избытку их в пищевых продуктах или в во де, что оказывает влияние на здоровье населения. Например, известно, что недостаток иода в почве и грунте некоюрых мощностей приводит к низкому содержанию его в растениях и подземных водах, а сле довательно, и в пищевом рационе населения, что способствует возникновению у местных жителей эндемического зоба. При повышенном уровне радиоактивнос-ти почвы и горных пород ' в отдельных местностях, например месторождениях урановых руд, может отмечаться локальное повышение радиоактивности воздуха, питьевых вод и растений, т. увеличение естественного фона ионизирующих излучений?- ЕГ связи с научно-техническим прогрес сом возросло значение^ загрязнения почвы химическими и радиоактивными веШества-ми, содержащимися в атмосферных выбро сах и других отходах промышленности, электростанций, транспорта. Важным ис- точником загрязнения почвы стали стойкие пестициды, применяемые в сельском и лес-'ном хозяйствах. Изменяют природный химический состав почвы минеральные удобрения. Мигрируя из почвы в контактирующие с нею среды, химические вещества по пищевой, водной и другим цепочкам могут оказать воздействие на организм и здоро- вье человека. От физико-химических свойств почвы и грунта зависит и состав подземных вод. Почва является однимиз КЛтг.ча юибра-~ зующих факторов. Тепловой режим почвы оказывает влияние на тепловые свойства приземного слоя воздуха. Заболоченность почвы или высокое стояние уровня грунтовых вод делают климат местности нездоровым и могут явиться причиной появления сырости в зданиях. Знание свойств почвы и грунта необходимо при возведении зданий и прокладке водопроводной и канализационной сети. Микрорельеф почвы и другие ее особенности учитываются при выборе земельных участков для строительства, при планировке и благоустройстве населенных мест. Важное значение почвы состоит в том, что она используется для удаления, обезвреживания и утилизации (как удобрение) образующихся в населенных пунктах жйд7~~ кихиТверДых отбросов. Отбросы, богатые Органическими веществами, могут содержать патогенные микроорганизмы и яйца гельминтов. Поэтому при низком уровне благоустройства населенных мест и плохо организованной очистке отбросы и нечистоты, загрязняя почву, делают ее опасной для здоровья людей. Е случае вследствие разложения органических веществ в почве образуются зловонные газы, загрязняющие атмосферный воздух. Кроме того, органические вещества могут служить питательным субстратом для патогенных микроорганизмов и личинок насекомых, являющихся переносчиками инфекций. Загрязненная почва может служить местом массового выплода мух, а патогенная микрофлор а~"миж7ГГ~Тюступать из нее в откры-. Яъю водоемы и подземные воды и заражать их. Причинои~Тгнфицггрбвания и ин-вазии, особенно детей, может быть и непосредственное соприкосновение с почвой, загрязненной отбросами. В свете изложенного понятно огромное профилактическое значение осуществляемой в нашей стране системы мероприятий по санитарной охране почвы от загрязнения патогенными возбудителями, химическими и радиоактивными веществами. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ почв И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЭНДЕМИИ Особенности геологической истории и почвообразовательных процессов в отдель
ных местностях привели к различию химического состава почв, к нередко встречающемуся избыточному или недостаточному содержанию в них кальция, натрия, серы и особенно микроэлементов: йода, меди, кобальта, фтора, молибдена, марганца, цинка, бора, стронция, селена и других. Местности (ареалы), где в почве или воде имеется недостаток или избыток химиче ских элементов, называются аномальными геохимическими провинциями. Некоторые геохимические провинции СССР представлены на рис. 26. Недостаток или избыток в почвах тех или иных химических элементов может обусловить недостаточное или избыточное поступление их в растения, а через растения и питьевые воды — в животные организмы. В силу этого на территории аномальных геохимических провинций у обитающих здесь организмов — людей, животных и растений — могут иметь место отклонения в обмене веществ, функциональные и морфологические изменения и заболевания. Характер нарушения обмена веществ или клиническая картина заболевания зависят от того, какой микроэлемент (или микроэлементы) находится в данном ареале в дефиците или избытке. Однако все виды нарушений, зависящие от геохимической обстановки местности, объединяют в понятие геоХимичРскне-андемии. К настоящему времени среди животных обнаружен ряд геохимических эндемий,. являющихся следствием недостатка или избытка J, F, В, Мп, Zn, Со, Си, Se, Sr, Mg, Be, Li, Hg и некоторых других микроэлементов. Описаны «эндемии миксты» от недостатка нескольких микроэлементов или нарушения оптимального сочетания нх. Значительно сложнее выявить связь между химическими условиями местности винции. и состоянием здоровья населения, по- К числу мероприятий, предупреждаю-скольку в этом случае наслаивается влия- щих возниКтоветгйё^эндемических заболе-ние социальных условий. Геохимические ваний и нарушений, относится подкормка условия местности в наибольшон^МЁрЕДЖИ» почвы и животных недостающими микро-зывадат влияние на" сельское нжйлрниодг! элементТмйу рационализаЦпя питания насе- том случае, если в питании последнего преобладают мёстны&-яродУЙТЬ1.Ч^6~~этой при-чинё наиболее тяжелые эндемии среди людей наблюдались среди сельского населения горных местностей, питание которого наиболее автономно. Связь здоровья населения с геохимическими условиями местности обнаружена еше в начале XIX столетия, когда было установлено, что причиной эндемического зоба (а в горах эндемического зоба и кретинизма) является бедность почвы и местных пищевых продуктов .родом. Наблюда-лись энлемин^ флюороза, вызываемые высоким содержанием фтора в горных породах и воде. В последующем были выявлены геохи мические эндемии, связанные с высоким содержа аиом-н—почве молибдена («молиТж деноз», иди..эндемическая~~подаграТ7свин-цаГддрушения со стороны 'нервной системы), стронция (хондро- и ' остеодистрофии),"селена (поражения печени и других органов пищеварительной системы) и др. Выявление геохимических эндемий нередко является трудной задачей; если эндемический зоб, флюороз, эндемическая иодагра характеризуются выраженными морфологическими изменениями, что облегчает их выявление, то другие геохимические эндемии, как не без основания полагают, выявлены и изучены далеко не все. Кроме того, есть основания полагать, что вызываемые геохимическими условиями местности отклонения в обмене веществ могут отрицательно влиять на реактивность организма, уменьшая сопротивляемость, способствуя процессам старения и т. п. П. А. Власюк указывает, что повышенная заболеваемость раком желудка встречается в тех местностях, где наряду с недостатком магния в почве имеется де фицит бора, марганца, кобальта, меди и йода. Все сказанное свидетельствует о том, что выявление, изучение и ликвидация геохимических эндемий человека являются актуальной задачей советского здравоохранения, ибо на огромной территории СССР большое многообразие геохимических про ления, завоз пищевых продуктов в эндемические местности, добавление Йола Дили других микроэлементов) к соли или хлебу, замена источников водьТ, богатой фто-ром или другими микроэлементами, дефто-рирование или фторирование воды и т. д. Для ликвидации" геохимических эндемий в СССР сделано много. Особенно де-
Рис. 26. Геохимические провпици i СССР (по В. В. Ковальскому). 1 — с недостатком Со, Си, I, Са; 2 — бедные I, Со; 3 — с избытком Sr, бедные (’а; 4 —с избытком В, Sr, S; 5 — сбалансирован состав микроэлементов; б — немного повышено содержание В. Zn; 7 —с избытком Мо; 8 —с избытком В; 9 — ч.сю недостаток I; 0 —с избытком Со; 11—с недостатком 1, Мн; 12 — с избытком РЬ; 13 — с избытком Мо; 14—с избытком Са, Sr; 15 — с избытком Se; 16— несбалансировано содержание Мо и Си; 17 — богатые редкими элементами; 18 < избытком !'; 19 —v избытком Си; 20 — с недостатком Qu; 21 — V избытком Ni, Mg, Sr ц недостатком Со. М»; 22 — с избытком NI.
монстративен опыт противозобной борьбы. Добавление к пищевой соли калия йодида, рационализация питания населения и улучшение санитарных условий жизни привели к ликвидации заболеваемости эндемическим зобом в таких местностях, как Приуралье, Азербайджан, Закарпатье, где массовое распространение этого заболевания грозило населению вырождением. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ Интенсификация научно-технического прогресса, химизация народного хозяйства и быта, всевозрастающее применение минеральных удобрений и химических средств борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, развитие атомной энергетики увеличивают опасность загрязнения почвы химическими и радиоактивными веществами. При этом возможны следующие пути поступления химических загрязнений из почвы в организм человека: 1) почва — человек, в результате непосредственного контакта; 2) почва — атмосферный воздух — человек; этот путь имеет место при испарении летучих химических веществ, а также при образовании почвенной пыли на обработанных пестицидами полях; 3) почва — подземные воды — человек; возможен в тех случаях, когда химические вещества вымываются (осадками или при орошении) в нижележащие слои почвы и достигают подземных вод, используемых для питья; 4) почва — открытые водоемы — человек; почва — открытые водоемы — планктон или водные растения — рыбы — человек; с поверхностным стоком в водоемы в настоящее время поступает много химических веществ, в то время как барьерная роль водопроводных очистных сооружений в отношении их невелика; 5) почва — растительные продукты питания — человек и почва — растения — животные — человек. Санитарная охрана почвы от загрязнения вредными химическими веществами осуществляется путем ограничения атмосферных выбросов и других отходов, гигиенически обоснованными методами удаления, хранения, обезвреживания и утилизации жидких и твердых отбросов, рацио нального применения пестицидов и минеральных удобрений. Содержание пестицидов в почве ие должно превышать допустимых количеств, разрешенных Министерством здравоохранения СССР. Допустимые количества пестицидов это такие, которые не оказывают неблагоприятного влияния на плодородие почвы, процессы ее самоочищения, состав или органолептические свойства сельскохозяйственных культур. Они также ниже тех концентраций, которые могут оказать токсическое действие при миграции в воздух, растения, подземные воды. Так, допустимое содержание в почве гексахлорана ограничено 1,0; поли-хлорпинена 0,5; карбофоса 2,0; хлорампа 0,05 мг/кг. Зная предельно допустимое содержание, регламентируют количество и режим внесения пестицидов в почву. РОЛЬ ПОЧВЫ В РАСПРОСТРАНЕНИИ ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ И ГЛИСТНЫХ ИНВАЗИЙ Вне населенных пунктов почвенная микрофлора, как правило, состоит из безвредных сапрофитов. Патогенные микробы поступают в почву преимущественно с фекалиями, мочой, мусором, трупами, навозом* к паразитическому об разу жизни в организме человека и животных, патогенные микробы не находят в почве благоприятных условий для своего развития и рано или поздно погибают или изменяются и теряют вирулентность. Отмирание их в почве происходит в результате высушивания, неблагоприятных температурных условий, бактерицидного действия солнечных лучей (на поверхности), отсутствия питательного материала, антагонистического действия почвенной микрофлоры и других факторов. Основная масса как сапрофитных, так и патогенных микроорганизмов находится иа глубине от 1 до 10 см. Количество сапрофитов достигает сотен тысяч и миллионов микробов в 1 г почвы. С увеличением глубины количество микробов резко уменьшается. Даже на глубине 25 см их в 10— 20 раз меньше, чем на глубине 2 см, а на глубине 4—7 м при ненарушенной структуре поверхностного слоя грунт в большинстве случаев почти стерилен. В самом поверхностном слое почвы микроорганизмов также меньше вследствие бактерицидного действия солнечных лучей. сточными водами.
Таблица 10 Выживаемость патогенных микробов в почве Возбудитель болезни Средний срок. нед. Максимальный срок мес. Тифо-паратифозная группа Дизентерийная группа Холерный вибрион Палочка бруцеллеза » туляремии » чумы Туберкулезная палочка Вирусы полиомиелита, Коксаки ECHO 2—3 1,5—5 1—2 0,5—3 1—2 Около 0,5 » 13 Более 12 Около 9 До 4 » 2 » 2,5 » 1 » 7 » 3—6 Во всех случаях нарушения структуры поверхностного слоя (роющими животными, выгребом, колодцем, карьером и т. д.) возможно проникновение микроорганизмов в более глубокие слои подстилающих пород и в подземные воды. Патогенные микроорганизмы, не образующие спор (к ним принадлежат возбудители кишечных инфекций, туляремии, чумы, бруцеллеза, лептоспирозов, полиомиелита, туберкулеза и др.), не встречают в почве условий для размножения и обычно погибают в ней через несколько дней или недель (табл. 10). Однако еще до своей гибели эти микроорганизмы могут попасть из почвы в поверхностные или подземные воды, на поверхность тающей'Ti ях^д и на руки людей. Они могут также распространяться грызунами, мухами и другими насекомыми; грвгзутш при этим могут быть”нё только переноси и кам и некоторых инфекций, но и их источником (так как, заражаясь, сами болеют этими инфекциями). Заражение людей возможно и при непосредственном контакте с почвой, в частности детей во время игр. К спорообразующим микробам, выживающий в ПОЧВе годами, принадлежат возбудители ботулизма, столбняка, газовой ганс-рены и сибирской язвы.~Возбудители бен тулизма, столбняка и газовой гангрены попадают в почву преимущественно с выделениями человека и животных. Заражение почвы возбудителями ботулизма связано с опасностью инфицирования спорами пищевых продуктов и последующим тяжелым заболеванием людей — ботулизмом. реной может возникнуть при загрязнении повреждений (ран, царапин и др.) почвой, содержащей возбудителей этих заболеваний. Сибиреязвенные палочки могут попадать в почву с экскрементами животных, больных сибирской язвой, с их трупами, а также со сточными водами кожевенных заводов и шерстомоек. Споры сибиреязвенных бактерий выживают в почве десятки^ лет. Заражение скота происходит пришло7" едании им травы, загрязненной спорами. Наблюдались случаи заражения людей, ходивших босыми при наличии повреждений кожи по зараженной почве. Большую эпидемиологическую роль почвенный фактор играет в распространении геогельминтов (аскариды, власоглавы, острицы, анкилостомы), особенно таких, как аскариды и власоглавы. Глисты, вызывающие эти заболевания, носят название геогельминтов, потому что почва является той средой, в которой их яйца созревают до инвазионной стадии и длительно сохраняют жизнеспособность. С фекалиями человека может поступать в почву огромное количество жизнеспособных яиц гельминтов Так, одна зрелая самка аскариды откладывает в кишках человека до 24 ООП оплодотворенных яиц в сутки. Созревание яиц в почве в зависимости от условий происходит за 10—50 суток. Для этого требуются доступ кислорода, температура в пределах 12—38° С, определенная влажность, затененные от солнца участки. Погибают яйца от действия ультра--фиолетовых лучей солнца, высыхания, при температурах ниже —30° С и выше +50° С. На глубине 2,5—10 см яйца, защищенные от инсоляции и высыхания, сохраняются в жизнеспособном состоянии свыше года. Яйца переносят повторное замораживание н оттаивание, поэтому, перезимовав, сохраняют жизнеспособность. По данным С. А. Альф, почва в большинстве случаев очищается от яиц аскарид в течение 10,5— 14 мес. Яйца гельминтов проникают в организм человека с загрязненными овощами и другими пищевыми продуктами. В местностях с теплым или умеренным н влажным климатом при неправильно организованной очистке населенных мест пораженность жителей, в особенности детей, аскаридозом и трихоцефалезом может достигать 90% и более. Напротив, в местностях с засушливым жарким климатом и в суровых условиях Севера яйца глистов вскоре погибают в почве, благодаря чему заболеваемость населения этими глистными инвазиями невелика. Для развития яиц анкилостомы в почве необходимы температура 14—37° С наличие кислорода и высокая влажность. Это заболевание распространено в тропических странах между ’ТТ с. ш. и 30° ю. ш. В СССР анкилостомидозы имеют место в некоторых районах Средней Азии,
Закавказья, на Дальнем Востоке. В умеренном климате условия для развития яиц и личинок анкилостомы создаются лишь в шахтах при заносе этой инвазии приезжими. Загрязнение почвы и растительности фекалиями человека, содержащими отдельные членики и онкосферы ленточных глистов, может явиться причиной инвази-рования крупного рогатого скота и свиней с последующим распространением тениа-ринхоза и тениоза среди населения в случае несоблюдения санитарных правил при получении и кулинарной обработке мясных продуктов. ЗАГРЯЗНЕНИЕ И САМООЧИЩЕНИЕ ПОЧВЫ Почва загрязняется остатками умерших растений и животных, а также продуктами нх жизнедеятельности. В населенных местах к этому добавляются большие количества нечистот и отбросов. Скопление отбросов на поверхности земли могло бы сделать невозможной жизнь людей, если бы одновременно с загрязнением в почве не происходили процессы самоочищения. ' Самоочищение почвы является сложным и относительно длительным биологическим Iпроцессом, в течение которого органические вещества превращаются в воду, углекислый газ, минеральные соли и гумус, а патогенные начала отмирают. — Процесс самоочищения почвы протекает следующим образом. При загрязнении почвы жидкая часть отбросов фильтруется, а взвешенные в ней органические частицы, микроорганизмы и яйца гельминтов задерживаются в порах. Зерна почвы, обладая большой сорбционной способностью, поглощают нз просачивающейся жидкости растворенные органические коллоидные вещества и дурно пахнущие газы. В верхних слоях почвы, где задерживаются органические вещества, обитает большое количество различных видов микробов,- актиномицетов, грибов, водорослей, простейших, червей, личинок насекомых, которые активно участвуют в процессах самоочищения почвы. Минерализация органических веществ в почве может протекать как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Происходящие в анаэробных условиях процессы гние ния и брожения органических веществ сопровождаются выделением дурно пахнущих газов, загрязняющих атмосферный воздух. Поэтому при обезвреживании нечистот нужно создавать такие условия, в которых преобладали бы аэробные процессы минерализации, т. е. нужно обеспечить достаточный доступ кислорода к загрязненной почве и не перегружать ее большим количеством отбросов. В присутствии кислорода воздуха аэробные микроорганизмы разлагают углеводы до углекислого газа и воды. В анаэробных условиях, кроме этих продуктов, образуются метан и другие дурно пахнущие газы. Клетчатка растений,, попадающая в по'чвутГбСббенно большом количестве, подвергается здесь метановому брожению с образованием газов и воды. Из клетчатки образуются также гуминовые соединения. После расщепления жцров на глицерин и жирные кислоты последние в аэробных условиях распадаются до углекислого газа и воды, а в анаэробных условиях их распад сопровождается образованием дурно пахнущих летучих жирных кислот. Разложение белковых соединений совершается в два ‘ этапа. На первом этапе, носящем название аммонификации, белки разрушаются до 'аминокислот, которые в свою очередь распадаются до аммиака и его солей. Кроме аммиака, из аминокислот образуются кислоты жирного и ароматического ряда. Эти превращения протекают под воздействием анаэробов (В. putrificus, sporo-genes и др.), факультативных анаэробов (В. micoides и др.), аэробов (В. mesen-tericus, suBtilis и др.), актиномицетов и грибов. Аммонификация мочевины осуществляется уробактериями и другими микробами. При условиях, благоприятствующих размножению анаэробов, образуются промежуточные продукты распада белка, обладающие сильным зловонием (индол, меркаптаны, летучие-жирные кислоты, сероводород и др.). При наличии в почве кислорода параллельно с первым этапом протекает второй этап минерализации — нитрификации в процессе которой аммиак сжЙсТГяется до азотистой кислоты (с помощью В. nitroso-monas), а последняя — до азотной (с помощью В. nitroeacter). Аэробные микроор-
танизмы окисляют и другие промежуточные продукты распада белков. итоге в почве образуются нитраты, сульфаты, фосфаты и карбонаты, т. е. соединения, усваиваемые р2сТёИИЯ.ми.~€ледовательно, благодаря процессам самоочищения почвы органические вещества превращаются в те формы неорганических соединений, в ваде которых они служат необходимым питательным материалом для растений, н, таким образом, снова поступают в кругооборот веществ, происходящий в природе. Процессы нитрификации требуют хорошей аэрации почвы, благоприятных температурных условий и влажности не меньше 25—30%. Оптимальные температурные условия для нитрификации 25—37° С. Процессы нитрификации прекращаются при температуре ниже 3° и выше 56° С. Одновременно с процессами разложения в почве благодаря ассимиляции нитратов бактериями протекают процессы синтеза различных органических, в том числе и белковых, веществ, входящих в плазму микроорганизмов. По мере самоочищения почвы от органических загрязнений (по ранее рассмотренным причинам) отмирает и патогенная микрофлора, главным образом неспороиос ные микробы и яйца гельминтов. После всех превращений в почве образуете я гумус (перегной), iв состав которого входят гемицеллюлозы, жиры,____органиче- ские кислоты, минеральные вещества и протеиновые комплексы, образовавшиеся в результате мйкробтпи=е-_синтеза. В гумусе много «сапрофитных микроорганизмов. Гумус является хорошим~^до'б[Гёйнё'м; он медленно разлагается, постепенно отдавая растениям необходимые им питательные вещества. В санитарном отношении важно, что гумус, несмотря на наличие органических веществ, не загнивает, не выделяет зловонных газов, не привлекает мух. Он не содержит патогенных микробов, кроме спороносных. На этой стадии обезвреживание отбросов в почве считают законченным. \ К факторам, способствующим отмиранию микроорганизмов н яиц геогельминтов, относятся такие, как бактериофаги н антибиотики, присутствующие в почве, солнечный свет, высыхание почвы. Так, при действии солнечного света, высыхания почвы яйца аскарид на ее поверхности погибают в течение 7 ч — 5 дн.; однако на глубине 2,5—10 см они сохраняют свою жизнеспособность в течение года. Вспахивание или перекапывание почвы, способствуя аэрации, ускоряет ее самоочищение. Наоборот, перегрузка почвы органическими отбросами ведет к развитию анаэробной микрофлоры и замедляет самоочищение, что сопровождается образованием зловонных продуктов распада. Все сказанное свидетельствует об огромном санитарном значении протекающих в почве процессов самоочищения. В настоящее время почвенные методы обезвреживания отбросов и фекально-хозяйственных сточных вод широко используются в практике. При этом не только используются естественно протекающие процессы самоочищения почвы. Люди научились управлять ими и даже воспроизводить их на искусственных сооружениях, например на биофильтрах и других устройствах, предназначенных для очистки сточных вод и обезвреживания твердых отбросов. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ основы очистки НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ Санитарно-эпидемиологическое значение отбросов В населенных местах в процессе жизни н деятельности человека непрерывно образуются различные отбросы: нечистоты, помои, кухонные остатки, домовой мусор, уличный смет, бытовые, банно-прачечные и промышленные сточные воды, строительный мусор, различные твердые отходы производства и т. д. Количество образующихся отбросов велико. Подсчеты показывают, что в течение года из неканализированных городов и поселков СССР вывозится до 46 млн. т нечистот и твердых отбросов. Количество бытовых и промышленных сточных вод, образующихся в канализированных городах и на промышленных предприятиях, составляет десятки миллиардов кубических метров в год. Санитарное и эпидемиологическое состояние населенных мест в значительной степени зависит от правильности организации очистки. Неубранные твердые отбросы загрязняют почву, помещения, дворы и улицы, при ветре образуют пыль, проникающую в помещения н загрязняющую нх.
Фекалии, навоз и моча выделяют зловонные газы, которые загрязняют воздух. Наличие органических веществ и высокая влажность домового мусора благоприятствуют развитию находящихся в нем сапрофитов, главным образом гнилостных, разлагающих органические вещества. В отбросах могут находиться яйца гельминтов, возбудители кишечных инфекций, туберкулеза, полиомиелита, бруцеллеза, столбняка, газовой гангрены, ботулизма н других заболеваний. Микроорганизмы сохраняют в отбросах жизнеспособность и вирулентность до нескольких месяцев, а спорообразующие виды и яйиа гельминтов еще дольше. Например, жизнеспособная брюшнотифозная палочка была обнаружена в почве, удобренной нечистотами, которые перед тем в течение 143 сут. сохранялись в цементированном выгребе. Вирус полиомиелита сохраняет жизнеспособность в испражнениях свыше полугода. Возбудители брюшного тифа и парати-фов остаются жизнеспособными в сточной воде около 2 нед. В мусоре возбудители кишечных инфекций выживают до 40— 107 сут. Еще дольше сохраняются в нем туберкулезные бактерии и спорообразующие анаэробы. Отбросы, особенно нечистоты, при плохо организованной очистке интенсивно заражают почву, водоемы и подземные воды. Эпидемиологическая опасность отбросов повышается в связи с создающимися в них благоприятными условиями для развития мух, откладывания имн яиц и вы-плода. Местами для кладки яиц мух служат навоз, мусор, человеческие испражнения, гниющие трупы животных и растительные остатки. Из яиц в зависимости от условий через 8—25 ч выходят личинки. В выгребах уборных личинки живут на поверхности нечистот, а в скоплениях навоза или мусора — на глубине до 20 см. Через 3—4 дня личинки созревают и уползают в прохладные и сухие места, где окукливаются. Обычно они углубляются в землю у мусорных ящиков, вокруг навоза и уборных. Они могут мигрировать по горизонтали в пределах 5—6 м. В летнее время через 5—7 дней нз куколок выходят мухи, которые способны проползти в рыхлом слое земли до 30 см, а в плотно утрамбованном— до 10 см. Полагают, что мухи могут переносить около 60 видов возбудителей инфекционных заболеваний, но особенно велико значение «мушиного фактора» в распростра нении кишечных инфекций. Количество кишечных заболеваний увеличивается с ростом количества мух. Все сказанное свидетельствует о том, что рациональная очистка является неотъемлемым элементом благоустройства населенных мест и одним из основных мероприятий профилактики кишечных инфекций и гельминтозов. Системы очистки населенных мест Очистка населенных мест предусматривает комплекс научно обоснованных и планово проводимых мероприятий по сбору, удалению, обезвреживанию и утилизации отбросов в целях охраны здоровья населения. Любое мероприятие по очистке населенных мест должно проводиться так, чтобы возможность контакта человека и объектов внешней среды с отбросами до их обезвреживания была сведена к минимуму. С этой целью сбор и удаление отбросов должны проводиться регулярно и в кратчайшие сроки при максимальной механизации н герметизации всех выполняемых операций. Отбросы содержат азот, фосфор, г. алий и другие вещества, являющиеся ценным удобрением. Еще Д. И. Менделеев настаивал на применении таких способов обезвреживания отбросов, которые позволили бы использовать их в качестве удобрения. В отбросах перечисленные вещества содержатся в виде органических соединений, не усваиваемых растениями. Они переходят в неорганические соединения лишь при минерализации отбросов. В связи с этим применение методов, ускоряющих минерализацию отбросов, является важным санитарно-хозяйственным мероприятием. Отбросы подразделяются на две группы. 1. Жидкие — нечистоты, помои (грязные воды от приготовления пищи, мытья тела, полов, стирки белья), банно-прачечные и промышленные сточные воды, атмосферные стоки. 2. Твердые — домовый мусор, кухонные отбросы, смет с улиц, навоз, производственные отходы, трупы животных, отбросы боен и т. д. Применяемые системы удаления отбросов из населенных мест находятся в зависимости от характера отбросов.
Для удаления жидких отбросов применяют две системы: вывозную и сплавную (канализация). В первом случае жидкие отбросы удаляют за пределы населенного пункта при помощи транспорта, во втором — сплавляют по трубам. Канализация является наиболее совершенным методом, который вытесняет вывозную систему. Мусор — твердые отбросы — удаляют преимущественно путем вывоза в специально отведенные места, где он подвергается обезвреживанию. В Советском Союзе этой области благоустройства городов уделяется большое внимание. Во всех новых городах сооружается канализация как необходимый элемент городского благоустройства. Для охраны водоемов от загрязнений во многих городах и на многих предприятиях построены сооружения для очистки фекально-хозяйственных и промышленных сточных вод. В сельских населенных пунктах и рабочих поселках все большее распространение получают сооружения так называемой малой канализации. Населенные пункты городского типа имеют планы проведения очистки и располагают специальным автотранспортом для вывоза отбросов. Для обезвреживания и утилизации отбросов применяются наиболее совершенные методы. Организация и осуществление очистки входят в обязанности коммунальных органов населенных мест. На органы милиции возложен текущий надзор за содержанием в чистоте улиц, садов, парков, дворов и мест общего пользования. Органы здравоохранения рекомендуют гигиенически наиболее рациональные для местных условий методы очистки и осуществляют санитарный контроль за их выполнением. Улучшение очистки населенных пунктов СССР от отбросов наряду с другими мероприятиями положительно сказалось на их оздоровлении и привело к снижению заболеваемости населения кишечными инфекциями и гельминтоз-ами. Вывозная система удаления отбросов В табл. 11 представлены средние нормы накопления некоторых отходов, используемые при расчете средств, необходимых для организации вывозной системы очистки. Таблица It Нормы накопления отходов (СНиП II—-60—75) Вид отбросов На I человека в год КГ Л Твердые отходы: благоустроенные дома 160—190 500—700 неблагоустроенные жилые дома 270—360 720—750 Жидкие отходы из выгребов — 1500—3250 из них нечистот — 500 Смет (с 1 м2 твердых покрытий в год) 5—15 8—20 Вывозная система удаления жидких отбросов Вывозная система удаления жидких отбросов включает следующие три звена: 1) сбор и временное хранение, 2) транспортирование, 3) обезвреживание и утилизацию. Первым звеном в системе очистки от жидких отбросов являются уборные и помойницы. Уборные. Каждое жилое, общественное или производственное здание, а также кяждоп место временного пребывания или работы людей необходимо обеспечить уборными. Последние должны быть удобными, теплыми и светлыми, устройство их должно исключать загрязнение воздуха, почвы, подземных вод и доступ мух к нечистотам. В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют уборные, находящиеся в здании,— промывные и люфтклозеты. Наиболее гигиеничны промывные уборные, которые могут быть устроены лишь при наличии водопровода и канализации. При отсутствии последних в зданиях, имеющих не более двух этажей, можно устраивать люфтклозеты, т. е. уборные с вентилируемым выгребом. Люфтклозет устраивают в помещении, расположенном у наружной стены здания (рис. 27). Из уборной нечистоты по сточной трубе попадают в выгреб. Для того чтобы предупредить загрязнение почвы и подземных вод, выгреба устраивают водонепроницаемыми — из кирпича, бетона или просмоленных деревянных брусков. Для усиления непроницаемости выгреба под его дно и вокруг стенок укладывают 30—40-санти-метровый слой жирной глины. Для того чтобы зловонные газы из выгреба ие проникали в помещение уборной, а нз него— в жилые комнаты, выгреб вентилируется.
Рис. 27. Люфтклозет: I — выгреб: 2 — кирпичные или бетонные стенки выгреба, 3—мятая глина; 4 — двойная крыша люка выгреба; 5 — железобетонное перекрытие выгреба; 6 — сточная труба; 7 — санитарные приборы-. 8 — вытяжные каналы из кухонного помещения; 9 — вентиляционный канал из выгреба; Ю — дефлектор. Д.'.:: этого устраивают пытал.вснтпляциоп ный канал, который проходит в стене рядом с дымоходом кухонной печи. Канал выводится В£1ше конька крыши и заканчивается дефлектором для улучшения тяги. Поскольку газы отсасываются из выгреба, воздух из помещения уборной через очко стульчака устремляются в выгреб. Вентиляция выгреба усиливает испарение жидкой части нечистот, отчего их объем значительно уменьшается. Поэтому очистку выгреба люфтклозета производят не чаще одного раза в 6 мес. В сельских местностях в одноэтажных жилых домах могут устраиваться уборные с засыпкой. Под стульчаком уборной устанавливается выносной металлический приемник для нечистот. На дно приемника насыпают слой мелкого торфа, сухой земли или золы. Для дезодорации и защиты от мух выделения каждый раз засыпают этими же материалами. Содержимое приемника ежедневно выгружают в устраиваемый на территории усадьбы компост. Для летнего времени устраивают такую же уборную вне здания. Дворовые уборные с выгребом нужно строить на расстоянии не ближе 20 м от жилых зданий. Выгреб сооружают только водонепроницаемый с вытяжной трубой для удаления газов. Стены должны •быть без щелей, а двери:— плотно- и самэ-закрывающимися. Для поддержания чистоты важно обеспечить уборную естествен ным и искусственным светом. Окна и вентиляционные отверстия следует затянуть мелкой металлической сеткой, преграждающей мухам доступ в уборную. В общественных уборных в теплое время года нечистоты ежедневно засыпают сухой хлорной известью из расчета 1—2 кг на 1 м2 поверхности; это отпугивает мух и предупреждает их развитие, поскольку личинки, находящиеся сверху, погибают. Пол уборной, стены и ручкн дезинфицируют путем обильного орошения 3—5% осветленным раствором хлорной извести. Содержимое выгреба должно систематически вывозиться. После очистки выгреба загрязненную поверхность земли у люка обильно поливают хлорным молоком (20% взвесь хлорной извести в воде). С санитарной точки зрения выгребные дворовые уборные уступают люфтклозетам и уборным с засыпкой. Вывоз жидких отбросов является вторым звеном вывозной системы. При выгрузке выгребов и вывозе нечистот необходимо свести к минимуму загрязнение воздуха зловонными газами, не допускать загрязнения нечистотами транспортных средств и почвы на пути .их следования, предупредить возможность загрязнения и инфицирования обслу/Кивающшм персонала. Для этого ассенизационный транспорт должен легко загружаться, разгружаться, очищаться и дезинфицироваться, а содержимое его не должно разбрызгиваться. Количество ассенизационного транспорта должно соответствовать потребностям населенного пункта, что легко подсчитать, зная нормы накопления нечистот, число жителей, число возможных рейсов транспорта в сутки и его емкость. Наиболее приемлемым видом транспорта являются специальные автоцистерны. Обезвреживание и утилизация нечистот являются третьим и последним звеном вывозной системы. Выбор способа обезвреживания зависит от климатических условий и типа населенного пункта. Из почвенных методов обезвреживания нечистот чаще применяются поля ассенизации и поля запахивания. На полях ассенизации производится и обезвреживание нечистот, и выращивание сельскохозяйственных культур, а поля запахивания служат лишь для обезвреживания нечистот. Участок под поля ассенизации или запахивания отводится за пределами населенного пункта
с подветренной стороны иа расстоянии не менее 1—2 км от жилых районов и водоемов. Участок должен быть ровным, с пористой, воздухе- и водопроницаемой почвой, сухим, с низким стоянием грунтовых вод. Его ограждают земляным валом, канавой и полосой зеленых насаждений. Территорию полей ассенизации делят на несколько полей. В течение года одно поле заливают (до 1000 т на 1 га), а остальные используют под посев культур. Благодаря самоочищению почвы иа полях происходит минерализация органических веществ. Так как минерализация заканчивается в течение 2—3 лет, то обычно устраивают три — четыре поля. Исследования показали, что в первый год после заливки нечистот в пробах почвы и на овощах можно обнаружить жизнеспособные яйца аскариды, кишечную палочку и патогенные микроорганизмы. На втором году они не обнаруживаются. Поэтому в первые 2 года после залива участки засевают кормовыми травами, злаками или кормовой свеклой, а на 3-й год — овощными культурами. При полях запахивания участок делят на два поля: одно заливают в текущем году, на другом происходит минерализация органических веществ. В следующем году назначение полей меняется. В сельских населенных местах нечистоты обычно используются как удобрение на усадьбах колхозников н колхозных полях. При этом, если в почву вносятся в качестве удобрения необезвреженные нечистоты то всегда имеется опасность инфицирования овощей и фруктов, произрастающих иа данном участке. Особенно сильно загрязняются огородные культуры при так называемой подкормке, осуществляемой путем поливки грядок разведенными водой нечистотами или навозом. Загрязненные таким путем овощи, ягоды и фрукты могут послужить источником заражения людей даже в том случае, если они перед едой будут вымыты водой; при сильном загрязнении они отмываются с трудом. Это обусловливает необходимость обеззараживания нечистот перед использованием их для удобрения. Обеззараживание нечистот лучше всего проводить методом компостирования или другими биотермиче-скими методами. Если эти методы по местным условиям неприменимы, то можно обезвредить нечистоты путем годичного выдерживания в выгребе уборной (для этого уборную переносят на новый выгреб). Санитарные правила разрешают применять необезвреженные отбросы для удобрения участков, на которых выращиваются овощн, употребляемые в пищу в сыром виде, лишь при условии внесения удоб рений в почву осенью с перепахиванием почвы и обязательной повторной перепашкой весной перед севом. При этом почва самообезвреживается. Канализация населенных мест Наиболее совершенной с гигиенической точки зрения системой очистки населенных мест от жидких отбросов является канализация. Канализацией называют систему сооружений, предназначенную для: 1) приема сточных вод непосредственно из мест их образования; 2) удаления их по сети подземных трубопроводов за пределы населенного пункта; 3) обезвреживания сточных вод и выпуска их в водоем или на земельные участки. Поступая в систему трубопроводов, жидкие отбросы при устройстве канализации не загрязняют ни воздуха, ни почвы, ии подземных вод на территории населенных мест, отчего улучшается санитарное состояние последних и снижается заболеваемость жителей кишечными инфекциями и гельминтозами. Канализация, как и водопровод, является обязательным элементом благоустройства новых городов. Основными элементами канализации являются: 1) домовые приемники; 2) сеть трубопроводов; 3) сооружения для обезвреживания сточных вод. '.К домовым приемникам относятся: унитаз промывной уборной, писсуары, раковина умывальника, кухонная раковина, ванна и др. Для з'ащиты воздуха жилых помещений от проникновения дурно пахнущих газов из канализационной сети труба, отводящая жидкость из унитаза, раковины умывальника или других приемников, дугообразно изогнута. В дуге трубы всегда остается’.часть чистой промывной воды — так называемый водный затвор. Последний изолирует воздух помещения от воздуха канализационной сети. Из приемников сточные воды по чугунным трубам, называемым стояками, самотеком вытекают в дворовую и уличную канализационную сеть, по которой удаляются за пределы населенного пункта. Стояки для удаления газов выводятся через крышу наружу (рис. 28). Производственные сточные воды, выпускаемые в сеть фекально-хозяйственной канализации, должны быть предварительно
Рис. 28. Домовая канализация: I — вытяжная вентиляционная труба; 2 — стояк; 3—умывальник; 4 — ванна; 5 — смывной бачок; 6 — унитаз; 7 — отводная труба; 8 — мойка илн раковина на кухне; 9 — водяной затвор, снфон; [0—ревизия; Н — напольный трап с сифоном; 12—прочистка; [3 — выпуск; 14— смотровой колодец дворовой! сети; 15 — даоровая сеть; 16 — контрольный колодец; 17—соединительная ветка; 18 —смотровой колодец на уличной сети; 19 — уличная сеть. очищены от примесей, нарушающих процессы очистки сточных вод и коррозирую-щих трубопроводы, а также радиоактивных и взрывоопасных веществ. Для предвари тельной очистки сточных вод применяют иефтеуловители, жироуловители, отстойники, обработку реагентами с . целью осаждения или нейтрализации примесей, фильтрование через мелкопористые, ионообменные или сорбирующие материалы и другие методы. Если населенный пункт канализирован не полностью, то вблизи неканализирован-ных районов сооружают сливные станции. Подвозимые сюда нечистоты разбавляют в 2—3 раза водопроводной водой и спускают в канализацию. Слнвные станции строят не ближе 300 м от жилых зданий. Очистка населенных мест от твердых отбросов Накопление домового мусора в различных населенных пунктах значительно варьирует, увеличиваясь в южных городах. Оно составляет 500—750 л в год на одного человека. Домовый мусор представляет известную ценность в качестве удобрения, ибо содержит до 20—25% органических веществ; 0,4—1% азота; 0,4—0,7% фосфора; 0,4% калия. Часть домового мусора может быть утилизирована: кухонные отбросы, тряпки, бумага, консервные банки и др. Удаление мусора из кваршр в мити-этажных зданиях производится с помощью мусоропроводов (рис. 29), в остальных случаях с помощью квартирных мусоросборников (ведро с крышкой емкостью 15—20 л). В СССР принята планово-регулярная система очистки от мусора с ежедневным вывозом его из домовладений. Она осуществляется в двух вариантах. При планово-подворной системе мусор из дворовых мусоросборников (баки емкостью 80—100 л) пересыпают в специальные мусоровозы. В жилых районах с многоэтажной застройкой для сбора отбросов во дворах устанавливают металлические контейнеры (емкостью 0,8—1 м3). Вывоз их осуществляется специальными контейнеровозами. Для жнлых районов с малоэтажной застройкой более приемлемой считают планово-поквартирную систему, при которой жители в назначенное время выносят мусор и пересыпают его из квартирных мусоросборников в мусоровоз. Вывоз мусора, как и вывоз нечистот, должен производиться планово и регулярно без каких-либо заявок от домоуправлений.
Обезвреживание и утилизация твердых отбросов. Известно много способов обезвреживания мусора: биотермические методы, усовершенствованные свалки, мусоро-сжигание и др. Биотерм и, ч еские методы обезвреживания мусора. Биотермические методы основаны на создании условий, прн которых в мусоре развиваются термофильные микроорганизмы, являющиеся почти исключительно спорооб-разующимн грамположительными бактериями и актиномицетами. Благодаря жизнедеятельности термофилов в условиях притока воздуха интенсивно протекают биохимические процессы, отчего температура в обезвреживаемых отбросах повышается до 50—70° С. Гибнут патогенные микробы, яйца гельминтов и личинки мух; органические вещества распадаются, и из «мусора» образуется ценное удобрение — гумус (перегной), в санитарном отношении безвредный материал. Вариантами биотермического метода являются компостирование и биотермические камеры. В сельских условиях компост может закладываться непосредственно на усадьбе колхозника. Для компоста подготавливают площадку из утрамбовав ной глины. Ширина площадки до 2—3 м, длина произвольная. На площадку наносят 10—15-сантиметровый слой компостирующего материала — торф, огородную землю, созревший компост и т. п.— н на эту компостную массу укладывают 15-сантиметровый слой мусора. Кроме мусора, можно загружать содержимое засыпных уборных, навоз, золу, рубленую солому и сухие листья (для придания рыхлости). Отбросы, внесенные в компостную кучу, засыпают 15-сантиметровым слоем компостирующего материала, который препятствует откладыванию мухами яиц и предохраняет компост от высыхания. Затем снова кладут слой мусора, засыпают его и так поступают до тех пор, пока высота компоста не достигнет 1,5 м. Для того чтобы предохранить компост от размывания дождем, его покрывают соломенными матами или устраивают над ним навес. Периодически компост увлажняют помоями или навозной жижей. Добавление золы или извести, нейтрализующих образующиеся при распаде органических веществ кислоты, ускоряет минерализацию. Рнс. 29. Схема мусоропровода: | — ствол; 2 — шибер; 3 — мусороприемная камера; 4 — переносные мусоросборники; 5 — бункер; 6 — загрузочные клапаны; 7 — люк; 8 — ревизия; 9 — дефлектор; 10 — вентиляционный канал. Процесс созревания компоста в зависимости от климатических условий длится от 2 до 12 месяцев. В умеренном климате этот срок чаше всего составляет 5—7 месяцев. Созревание компоста ускоряется при высокой температуре, добавлении фекалий и применении созревшего гумуса в качестве компостирующего материала. Обычно устраивают два компоста: в то время как один загружают, другой созревает. Созревший компост представляет собой рыхлую, сыпучую, как торфяная крошка, массу темно-землистого цвета. Он не имеет неприятного запаха и не привлекает мух. К числу преимуществ компостирования относится то, что при нем не загрязняются почва, вода *и воздух, в отбросах отмирают патогенные начала и получается ценное удобрение. Отпадает необходимость в устройстве на усадьбе выгребной уборной, мусорного яшика, а также в транспорте для вывоза отбросов.
Рис. 30. Схема биотермической камеры: 1—люк для загрузки камеры отбросами, 2—отбросы, 3 — аэратор для поступления воздуха в камеру, 4 — дырчатое дно; 5 — пологое дно; 6 — приемник жижн;7 — двери для выгрузки, 8 — дефлектор: 9 — фильтр с древесным углем для задержки зловонных летучих веществ. В городских условиях устраивают поля компостирования за городом, отстоящие не ближе 1 км от жилья. Привезенный мусор в тот же день складывают в штабеля, которые с боков и сверху покрывают слоем земли или созревшего компоста толщиной 15—20 см. Так как в периферических холодных слоях штабелей сохраняются личинки мух, то поверхность штабелей периодически обрабатывают инсектицидами. Весьма перспективны и приемлемы в санитарном отношении мусороутнлизацион-ные заводы. Здесь механизированным путем мусор сортируют (отбирают утиль), измельчают в порошок и компостируют в штабелях, траншеях или подвергают биотермической обработке с ускоренным созреванием (4—15 сут.) в специальных сооружениях (ферментационные башни, компостирование по методу Дано в биостабилизаторе, метод «Биотенк» и др.). Довольно интенсивно происходит разложение органических веществ в биотермиче-ских камерах, в которых процесс минерализации заканчивается в 20—60 дней. Био-термические камеры можно устраивать при сельских больницах, курортах, домах отдыха и т. п. (рис. 30). Усовершенствованные свалки. Последние располагают вне населенного пункта не ближе 1 км от жилья, используя для этого бывшие карьеры, котлованы, овраги или специально отрываемые рвы глубиной 0,5—0,7 м. Доставляемый сюда мусор в тот же день засыпают 25—30-сантиметро вым слоем земли, поверхность которой утрамбовывают с помощью катков. Если овраг глубокий, то его засыпают несколькими слоями мусора и земли. Территорию свалки озеленяют и не разрешают застраивать до завершения процесса минерализации мусора. . Мусоросжигание. Сжигание мусора производится в специально сооружаемых печах при температуре 650—1200° С. В условиях более низкой температуры сжигание мусора приводит к сильному загрязнению атмосферного воздуха газообразными продуктами неполного сгорания отбросов, а в условиях более высокой температуры — к спеканию негорючей части отбросов. Несмотря на явные преимущества мусоросжигания в санитарном и эпидемиологическом отношении, в связи с низкой экономичностью (затраты на топливо и др.) его применяют в основном для уничтожения санитарно опасных материалов, инфицированных отбросов (например, больничных), а также в тех местах, где ограничена возможность использования почвенных методов. Очистка сточных вод и санитарная охрана водоемов Удаление и обезвреживание канализационных сточных вод неразрывно связаны с проблемой санитарной охраны водоемов. Это объясняется тем обстоятельством, что в большинстве случаев конечным этапом удаления сточных вод населенного пункта или промышленного предприятия является выпуск в реки, озера или моря. Выпуск неочищенных стоков может привести к сильному загрязнению водоемов. ^"Бытовые сточные воды. Бытовые сточные воды представляют собой мутную, серовато-желтую, с неприятным запахом жидкость с большим количеством взвешенных веществ и плавающих на поверхности примесей. Большая часть загрязнений состоит из органических веществ, половина которых находится в растворенном и коллоидном состоянии. Окисляемость бытовых стоков от 35 до 220 мг кислорода на 1 л, а БПКз — от 185 до 600 мг/л; эти сточные воды могут загнивать. В бытовых сточных водах много микроорганизмдВт—средн которых находятся возбудители—Кишечных инфекцйи~й~>ОЗнес11бсобнь1е яйца гельминтов.-Например, еГсточной жидкости город
ской канализации находили до 1 млн. кишечных палочек в 1 мл, до 1000 яиц аскарид в 1 л, обнаруживались возбудители кишечных инфекций и энтеровирусы. Так, например, из 305 проб канализационной жидкости в Ганновере брюшнотифозная палочка была выделена в 37, а палочка паратифа В в 61 пробе. Естественно, что спуск бытовой сточной жидкости в водоем без предварительной очистки создал бы угрозу распространения кишечных и вирусных инфекций, а также гельминтозов. Высокая концентрация органических вешеств может вызвать нарушение кислородного режима водоема и процессов самоочищения, а также гибель рыб. Значительно ухудшились бы и органолептические свойства воды. С другой стороны, анализ бытовых сточных вод свидетельствует о значительной ценности их для удобрения; в этом отношении 1000 м3 сточных вод примерно равноценны 20—30 кг навоза. Производственные сточные воды. Еще более опасны в санитарном отношении производственные сточные воды. Стоки различных производств резко отличаются друг от друга по составу. Столь же разнообразными могут быть ииьледсгвня, связанные со спуском их в водоем. Приведем несколько примеров. Так, сточные воды химической и текстильной'"промышленности, как правило, содержат различные токсические. пе.пгесттга. Например соединения мышьяка, соли тяже-лых'металлов, цианидьц-органические яды и многйе^аР-УГ.ие. Загрязняя водоем, токсические вещества могут ухудшать органо пептические- свойства воды, придавая_шзслед-ней неприятный прйвкус,-запах или окраску^Они могут также губительПсГвлиять на флору и фауну воды, вызывать гибель рыб и угнетать жизнедеятельность микроорганизмов, участвующих в процессах самоочищения. При определенных концентрациях токсические вещества опасны для здоровья человека. Употребление загрязненной ими воды внутрь может вызвать острую или хроническую интоксикацию. Спуск неочищенных сточных вод в водоемы затрагивает интересы водоснабжения населения, интересы промышленности, рыбного н сельского хозяйства. Отсюда понятно, что задача санитарной охраны во доемов от загрязнений имеет общегосударственное значение. Плановый характер социалистического народного Хозяйства является тем важнейшим условием, которое позволяет разрешить эту задачу в СССР значительно радикальнее и эффективнее, чем в капиталистических странах. Крупное значение в охране водоемов от загрязнения имеет принятый в 1960 г. в РСФСР, УССР и других республиках Советского Союза «Закон об охране природы», а также закон об «Основах водного законодательства Союза ССР и союзных республик» (1970 г.). Руководящим методическим документом для санитарных работников являются «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» № 372—74. разработанные Министерством здравбох-ранения СССР по поручению Совета Министров СССР. Указанные Правила прежде всего требуют строгого проведения мер, исключающих необходимость спуска сточных вод в водоемы. Этого можно достигнуть путем рационализации технологического процесса, путем повторного использования предприятием сточных вод после их очистки (т;,к называемый оборотный цикл),'путем сброса сточных вод на поля для орошения и удобрения. Правила разрешают выпуск сточных вод в водоемы лишь в .том случае, если этого нельзя предотвратить ранее перечисленными мерами. Сточные воды перед выпуском в водоемы, используемые для водоснабжения населения или пищевых предприятий, должны быть очищены в качестве минимальной меры до такой степени, чтобы при смешении и разбавлении с водой водоема в наихудших условиях (летняя илц зимняя межень) они отвечали следующим требованиям: ,!) не изменяли значительно в неблагоприятную сторону органолептических качеств воды, а также внешнего вида водоема; 2) не нарушали протекающих в водоеме процессов самоочищения и жизни водной флоры и фауны; 3) не вносили в водоем патогенных микроорганизмов и вредных веществ в концентрациях, токсичных для населения, употребляющего воду для питья. Реализация этих правил в практической жизни требует от советских гнгиени-
стов и санитарных врачей тщательного изучения влияния спуска различных сточных вод на качество воды водоема и условия водопользования, а также проявления принципиальной настойчивости в отстаивании интересов санитарной охраны водоемов. Важнейшей задачей явилось научное обоснование предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде, что уже выполнено в отношении около 700 различных химических соединений, обнаруживаемых в сточных водах чаще других. Методика научных исследований, производимых для установления предельно допустимых концентраций вредных веществ, заключается в том, что каждое из этих веществ испытывают в трех направлениях: санитарно-токсикологическом, органолептическом и общесанитарном. При санитарно-токсикологнческой оценке определяют ту наибольшую концентрацию испытуемого вещества в воде, которая в длительном хроническом эксперименте еще не вызывает у подопытных животных заметных сдвигов в состоянии здоровья, при использовании чувствительных физиологических, биохимических, гистологических и гистохимических методов исследования. Таблица 12 Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воде водоемов санитарно-бытового использования с указанием лимитирующего показателя вредности (извлечение из «Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» №372—74) Наименование ингредиентов Лимитирующий показатель вредности Предельно допустимая концентрация мг/л Свинец Саи итарно-то teen ко логический 0,1 Ртуть (неорганические соединения) То же 0,005 Мышьяк » » 0,05 Медь Общесаиитар-ный 0,1 Цинк 1,0 Копрол актам э 1,0 Сероуглерод Органолептический 1,0 ДДТ э 0,2 Фенолы (образующие хлорфенолы) и т. д. » 0,001 При органолептической оценке определяют ту наибольшую концентрацию испытуемого вещества, которая еще не вызывает изменения органолептических свойств воды (вкус, запах, окраска). При изучении общесанитарного значения испытуемого вещества находят ту наибольшую его концентрацию, которая еще не влияет на процессы самоочищения в воде, на водную флору и фауну. После проведения всех перечисленных исследований предельно допустимую концентрацию того или иного вещества в водоеме (табл. 12) устанавливают по тому показателю вредного действия, который характеризуется наименьшей пороговой концентрацией. Поясним это на примере. Соединения фтора вызывают флюороз зубов при концентрации фтора, превышающей 1,5 мг/л. Органолептические свойства воды изменяются при концентрации фтора, превышающей 10 мг/л, а процессы самоочищения нарушаются, если концентрация фтора в воде превышает 100 мг/л. Следовательно, для фтора лимитирующим показателем вредности является санитарно-токсикологический, и предельно допустимая концентрация фтора в воде ие должна превышать 1,5 мг/л. Мероприятия по санитарной охране водоемов должны puCupucipdHHibCH п на прибрежные воды морей, особенно в местах, используемых для оздоровительных целей. Гигиеническая характеристика методов очистки бытовых сточных вод При очистке бытовые сточные воды последовательно осворщадаются от следующих посторонни^.—црдмесей: 1) тяжелых минерадьных частиц и крупных плавающих предметов; 2) мелких-и легких органических—тггЕешенных частиц;' 3) растворенных органических-веществТ?) .патогенных микроор^анйзмо&г-иставшихся. дтосле предыдущей "обработки.-Очистку сточных жидкостей от плавающих предметов и взвешенных частиц с помощью процеживания и отстаивания называют механической, а очистку от растворенных органических веществ — биологической, поскольку она осуществляется в результате деятельности микрофлоры. Методы, применяемые для очистки сточных вод, условно делят иа естественные (почвенные, биологические пруды) и ис кусственные.
Рис. 31. Разрез полей орошения: 1—дорога; 2—канал, который подводит воду; 3 — шиберы для регулирования выпуска сточной жидкости на карту; 4 — каналы-оросители; 5 — открытые дренажные каналы; 6 — оградительные валики; 7 — борозды между грядками. При почвенных —метопах освобождение сточной жидкости от -взвешенных частиц, в том числе микроорганизмов, происходит во время~фнльтрации через почзу, а освобождение от растворенных органических соединений — за счет адсорбции их почвой с Т1бследующей_биохимической -минерализацией. 'Tipи искусственных методах освобождение сточной жидкости от взвешенных частиц -псушествЛяклПй~~рязпн'1ного пндя от-стойнйках^. а освобождение от растворен-ных органических веществ — посредством биохимической ми нерализацип—»а—сие.ци -альных биоокислителя~х,..в которых воспроизводятся условия, имеющие место либо в почве — биологические фильтры, либо в водоеме — аэротенки. Почвенные методы очистки сточных вод (коммунальные поля орошения и поля фильтрации). На коммунальных полях орошения сточная жидкость не только хо-рошо_очищается. но и используется для орошения н удобрения. Принцип очистки на поляХ-ОрошенИя^заключается в том, что' освобожденная от грубых механических примесей при пропускании через решетки, песколовки, а часто и отстойники сточная жидкость направляется на поля, где очищается, фильтруясь сквозь почву, В КОТО| рой затем происходят процессы самоочищения. Площадь полей орошения разбивают на участки — карты. На картах устраивают отстоящие одна от другой на расстоянии 1 м борозды глубиной до 0,5 м, а между ними высаживают сельскохозяйственные культуры (рис. 31). Сточная жидкость подается в борозды. Профильтровавшись че-i рез почву, она поступает в дренажные! трубы или каналы, откуда отводится з' водоем. Фильтрат представляет собой прозрачную, бесцветную "без нёпрйятгногб за-паха~~нёзагиивающую жидкость, свободную от я!|Гсн^ьмщГГОвуи патогенных-микробов. В очищенной воде окисляе.мость снижена до 8—10 мг/л О?. БП.Кл— 20 мг О: в 1 л. количество кишечны:/ палочек падает с нескольких миллионов?до_ lDpO-;:2000jB~l мл. Эффект очистки на' полях орошения выше, чем при других методах. Если на полях, используемых пл я очист-ки сточных Цбд^ие'выращивают сельскохозяйственных культур, jo., они носят названом- нолей фнлы рации. . В этом случае отдельные участки полей ограждают валами высотой до Г м и орошают сплошным заливом, после чего в течение некоторого времени они «отдыхают», затем их снова заливают и т. д. Поля фильтрации устраивают в районах с большим увлажнением и при недостатке земельной площади, так как на эти поля допускается большая нагрузка. Они устраиваются также при полях орошения на зимнее время. Зимой сточная жидкость намораживается, а при таянии фильтруется через почву. Участок для городских полей орошения и фильтрации выбирают на расстоянии не ближе 1 км от жилых зданий с подветренной стороны. Наилучшими почвами для них являются песчаные и черноземные, хуже супески и суглинки. Почвенные методы очистки в случае невыполнения санитарных правил во время эксплуатации полей могут представлять серьезную эпидемическую опасность. В литературе многократно отмечалось, что на овощах с полей орошения обнаруживаются возбудители кишечных инфекций, яйца гельминтов и энтеровирусы. Персонал,
w//2 Рис. 32. Биологический фильтр: I — дозирующий бак; 2 — сифон; 3 — специальная насадка для разбрызгивания; 4 — магистральная труба; 5 — распределительные трубы; 6 — дренаж из плиток; 7 — каналы для входа воздуха в дренаж. 8 — загрузка фильтра из шлака; 9 — канал для отвода очищенной воды. Шлак 10-2Омм Шлак 20-ЬО мм Шлак 50-70мм обслуживающий некоторые ноля орошения, был в 5—8 раз больше инвазирован гельминтами, чем другие жители того же населенного пункта. Все перечисленное служит основанием для запрещения посадки на полях орошения овощей, употребляемых в сыром виде. В последнее время все чаще используют сточные воды в пригородной зоне для орошения земледельческих нолей, принадлежащих колхозам или совхозам. Этот вид почвенной очистки сточных вод отличается от очистки их на коммунальных полях орошения малыми нормами нагрузки (от 5 до 15 м3/га в сутки). Учитывая эпидемическую опасность, необходимо контролировать соблюдение следующих условий при эксплуатации полей. Перед поступлением на поливные участки сточные воды должны очищаться в отстойнике не менее 1 — 2 часов. На земледельческих полях запрещается орошать культуры, употребляемые в пищу в сыром виде. Для приема сточных вод во время уборки урожая или ливней при земледельческих полях орошения устраивают поля фильтрации, биологические пруды или другие очистные сооружения. Искусственные методы очистки сточных вод. Мехдццческая очистка бытовых ^точ-ных во/fr'осуществляется с помошью реше-токГ~песколоВок~и~~отстойников- Крупные плавающие предметы задерживаются при пропускании воды через решетки. Песколовка представляет собой небольшой горизонтальный отстойник, через который вода протекает с большой скоростью в течение 30—60 с. При этих условиях на дно песко ловки успевают осесть только тяжелые ми неральные частицы, например песок, щебень. Легкие частицы органических взвесей выпадают при медленном течении сточ-1 ной жидкости в отстойниках. Применяют отстойникИ-Двух видов: дающие свежий пл (осадок) и пер&риивший.' В'Ттервомслучае дальнейшее обезвреживание выпавшего в отстойник зловонного и инфицированного осадка зсир^Ипи-.члги. На крупных станциях очистки сточных вод свежий ил обезвреживают в специальных сооружениях — метантенках. На небольших и средних станциях часто применяют отстойники второго вида, в которых происходит и осветление сточной жидкости, и перегнивание ила. К ним относятся септиктенк и двухъярусные—е-тетой-ниКиГ ~ Оедтиктенк представляет собой глубокий (до 3' м) горизонтальный отстойник. Он имеет такие размерь!, ^ггобы сгичнЯЯ'вода медленно протекала его за 24—48 ч. При медленном движении сточной жидкости на дно септиктенка осаждаются даже мелкие н легкие взвешенные частицы органических веществ и яйца гельминтов. Осевший на пно пса док подвергается здесь же гни-лостному^дхаайоЖЕТгта^ под-, воздействием анаэробных микробов. В процессе разложен и я образуются углекислота, метан и другие газы. При пребывании стоков в бептиктеике в течение 3 суток, как правило, отмирают возбудители кишечных инфекций. Раз в 6—12 мес. септиктенк очищают от накопившегося в ием ила. Сеп-тиктенки являются лучшими видами от-
Рис. 33. Схема устройства площадок подземной фильтрации для очистки 1—3 м3 в сутки бытовых сточных вод: I — выпуск из здания; 2 — канализационный колодец перед септиком; 3—двухкамерный септик; 4 — тройники на выпускной и впускной трубах из септика; 5 — выпуск из септика; 6 — канализационный колодец после септика; 7 — распределительные колодцы в начале дрен; 8 — подземная оросительная сеть; 9 — вентиляционные колодцы в конце оросительных дрен. стойников для систем местной канализации. Эффективно очищаются бытовые сточные воды в двухъярусных отстойниках, но последние значительно сложнее по устройству и в эксплуатации. Биологическая очустка. R проп'едшей отстойники сточнби5кидкости остаются растворенные—органичес кие—веществаотчего о: а ^способна загнивать. О с г io б о: к д < ч 11 ’ е сточной жидкости от растворенных органических веществ достигается на специальных сооружениях — биоокислителях, на которых воспроизводят биохимические процессы минерализации органических веществ подобно тому, как они осуществляются в естественных условиях при самоочищении почвы или водоемов. Из биоокислителей часто используют биологические фильтры, особенно на небольших станциях очистки сточных вод. Биологический фильтр представляет собой резервуар, на дырчатое дренажное дно которого укладывают двухметровый слой котельного шлака, щебня или какого-либо другого крупнозернистого материала с диаметром зерен от 20 до 70 мм (рис. 32). Осветленная в отстойнике сточная жидкость с помощью разбрызгивателей равномерно распределяется по поверхности фильтра и стекает по зернам шлака, которые в уже созревших биологических фильтрах покрыты слизистой биологической пленкой с аэробной микрофлорой. Растворенные в сточной воде органические вещества адсорбируются биологической пленкой и минерализуются здесь микроорганизмами, подобно тому как это происходит при самоочищении почвы. С. Н. Строганов предложил с помощью вентилятора вдувать в биологический фильтр (снизу) воздух, что, стимулируя жизнедеятельность аэробных сапрофитов, ускоряет минерализацию органических веществ. На крупных станциях очистки вместо бпефитвтров применяют аэрот^н::!! резервуары, в которых воспроизводят процессы минерализации органических веществ подобно тому, как это происходит в водоеме. Поскольку в аэротенке медленно движущаяся сточная жидкость продувается воздухом (аэрируется) и к ней добавляется богатый микроорганизмами активный ил. то процесс биохимической минерализации завершается за 6—10 ч. В прошедшей биоокиелнтели сточной воде может остаться жизнедеятельная патогенная микрофлора. Поэтому сточную воду обеззараживают хлорированием, добавляя хлорреагенты из расчета 10—15 мг/л активного хлора. Сооружения, предназначенные для отведения и очистки сточных вод от отдельно стоящих, группы жилых или общественных зданий, называются малой канализацией. Производительность сооружений малой канализации обычно небольшая, от 0,5 до 500 м3 сутки. Потребность сооружений малой канализации велика в сельских условиях. С этой целью применяют площадки подземной фильтрации (рис. 33), фильтрующие колодцы, подземные песчано-гравийные фильтры и другие, причем ряд
конструкций (компактные установки) для доступности изготавливаются заводским способом. Большой выбор этих сооружений позволяет в любых местных условиях гигиенически правильно решить вопрос удаления и очистки сточных вод. Глава 7. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЛАНИРОВКИ И БЛАГОУСТРОЙСТВА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ УРБАНИЗАЦИЯ В УСЛОВИЯХ КАПИТАЛИСТИЧЕСКОГО СТРОЯ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ Термин «урбанизация» происходит от латинского слова «urbs» — город. Под урбанизацией понимают процесс концентрации в городах промышленности, науки, культуры, миграцию населения из сел в города, рост городского населения за счет увеличения количества городов и жителей в них. Урбанизацию хорошо характеризуют следующие данные. С 1800 по 1950 г. общая численность населения земного шара увеличиласьв 2,6 раза, а городского — в 25 раз. Если в начале XIX в. лишь несколько процентов населения жило в городах, то в 1950 г.— 30%, в 1970 г.— около 50, а в отдельных экономически развитых странах более 75—85%. Индустриализация и научно-технический прогресс способствуют интенсивному процессу урбанизации и в нашей стране. Если в 1926 г. в Советском Союзе в городах жило 26,3 млн. человек (18% населения), то в 1978 г.— 162,5 млн. человек (62%). Урбанизация связана с тем, что в крупных городах легче развивать промышленность, науку, технику. Крупные города привлекают людей. В них больше возможности иайти работу, которая бы отвечала образованию, квалификации и интересам человека. В них лучше условия для образования, повышения квалификации, богаче культурная жизнь, выше уровень коммунального комфорта (водопровод, канализация, центральное отопление, тепло-, газо- и электроснабжение, коммунальные прачечные и др.), лучше медицинское обслуживание. Но, как и всякий процесс, урбанизация может иметь и отрицательные стороны, которые полностью проявились в условиях капитализма в связи с присущей ему бесплановой, скученной застройкой городов и неудовлетворительным решением вопросов санитарного благоустройства, в особенности районов, заселенных трудящимся населением. Урбанизация в капиталистическом мире характеризуется прежде всего стихийностью роста городов, население которых нередко превышает 5—10 млн. человек (Нью-Йорк, Лондон, Мехико, Токио и др.). Мало того, соседние города сливаются, образуя городские агломерации, насчитывающие до 20 млн. жителей и более. Безудержный рост городов в условиях хаотичной застройки усугубляет отрицательные стороны городской жизни. Так, много гигиенических проблем связано с внутригородским транспортом, потребность в котором опережает рост количества населения. Удаленность от места работы и ежедневные двух, трехчасовые переезды в перегруженном городском транспорте дополнительно утомляют людей, забирая у них время отдыха. Специальные исследования показали, что при увеличении длишльноси! переезда на работу сверх 30—35 мин в один конец среди работающих увеличивается заболеваемость с временной утратой трудоспособности. Насыщение городов индивидуальным транспортом прн градостроительных недостатках (недостаточная ширина улиц, отсутствие подземных переходов и т. д.) привело к трем негативным последствиям: уличному травматизму, шуму, загрязнению воздуха. Смертность всего населения от травматизма среди других причин вышла на третье место, а у людей в возрасте от 17 до 30 лет — на первое. В США, Англии, Японии от транспортного травматизма погибает в 4—6 раз больше людей, чем от всех инфекционных болезней вместе взятых. В конце прошлого столетия известный немецкий гигиенист Р. Кох писал, что придет время, когда городской шум станет опаснее чумы. Это время пришло. Если на тихой улице уровень шума составляет 35— 40 дБ, то на улицах с интенсивным движением он достигает 90'—100 дБ и более. Городской шум истощает нервную систему жителей, снижает трудоспособность, мешает отдыху и сну. По данным ВОЗ, от
25 до 40% жителей крупных городов Запада вынуждены из-за шума систематически принимать снотворное. Исследования свидетельствуют о том, что городской шум является одним из факторов риска в возникновении нервно-психических заболеваний, гипертонической и других болезней, в развитии которых ведущую роль играет функциональное состояние нервной системы. По данным французских ученых, в шумных городах меньше средняя продолжительность жизни. Если промышленные источники загрязняют атмосферу локально, то автотранспорт диффузно загрязняет весь воздушный бассейн города. В ряде городов концентрация СО в уличном воздухе в десятки раз превышает ПДК; у регулировщиков движения и водителей транспорта в крови находили до 20—30% карбоксигемоглобина и ряд симптомов, свидетельствующих об угрозе острого отравления. Напомним. что выхлопные газы автотранспорта являются причиной фотохимического смога. Кроме того, воздушный бассейн крупных городов загрязняется выбросами промышленных предприятий из-за их нерационального размещения и неэффективной очистки выбросов, а также многочисленными небольшими бытовыми котельными, вовсе не имеющими сооружений для очистки. В результате над крупными городами и индустриальными центрами почти всегда висят «шапки» загрязненного воздуха, поглощающие значительное количество солнечной радиации. С начала этого столетия в Париже количество пасмурных дней увеличилось с 90 до 150, то же имеет место в Лондоне и других городах. Последствиями загрязнения атмосферы городов является повышенная заболеваемость рахитом, болезнями органов дыхания, аллергическими заболеваниями и раком легких. Чем крупнее город, тем выше смертность от этих болезней (табл. 13). Среди условий, необходимых для поддержания здоровья человека, большое значение принадлежит зеленым насаждениям. Но в связи с высокой стоимостью земли большинство капиталистических городов постепенно лишилось их, территории, занятые ранее зелеными насаждениями, теперь застроены. Расчеты гигиенистов показывают, что площадь внутригородских зеленых насаждений должка быть ие менее 30—40 м2 на 1 жителя, а в большин- Таблица 13 Смертность (на 100 000 населения) от заболеваний органов дыхания в городах и сельской местности (по R. Panaetier) Причина смерти Города с населением Село свыше 100 000 : 50 000— 100 000 менее 50 000 Пневмония Бронхит Другие заболевания органов дыхания (кроме гриппа) 47,90 61,55 11,19 39,22 53,82 9,71 35.75 48,77 10,60 31,55 36,94 9,66 Всего 120,65 102,75 95,12 78,15 стве западных городов она равна всего 3—8 м2 (в Риме — 6,4 м2, в Лондоне — 8 м2). Не лучше обстоит дело с зелеными пригородными зонами. Развитие городского транспорта, увеличение количества личных автомобилей, «комнатная жизнь», 3—5-часовые ежедневные просмотры телевизионных передач, коммунальный комфорт способствуют гиподинамии, которой придают немалое значение в росте количества заболеваний сердца и сосудов. Недостаток зеленых насаждений, помимо прочего, сокращает время пребывания человека вне закрытых помещений и способствует гиподинамии. Чем крупнее город, тем больше в нем факторов, приводящих к нервно-психическому напряжению. Шум, высокий темп жизни, быстрая смена ситуаций, необходимость соблюдать осторожность — эти раздражители заставляют городского жителя постоянно пребывать в состоянии стресса, нервно-психического напряжения. В США за 50 лет количество госпитализируемых психически больных на 1000 горожан выросло в 2 раза. В росте количества нервно-психических заболеваний играют роль и социальные условия (неуверенность в завтрашнем дне, безработица, алкоголизм, наркомания и т. п.). Нервно-психическое напряжение и стрессовое состояние могут иметь значение в учащении и других заболевании. Так, показатель смертности от инфаркта миокарда в Нью-Йорке и Филадельфии в 2 раза выше, чем в соседних небольших городах.
К числу сложнейших санитарных проблем крупных городов принадлежит водоснабжение. Огромные потребности в воде могут быть удовлетворены лишь за счет крупных поверхностных водоемов (рек, озер), а они имеются не везде и, как правило, загрязняются сточными водами вышерасположенных городов и промышленных предприятий. В крупных городах усложняется снабжение жителей натуральными пищевыми продуктами, в особенности свежими овощами, зеленью, молоком и молочными продуктами. В них образуется огромное количество жидких и твердых отходов, нуждающихся в систематическом удалении и обезвреживании. Таким образом, человек создал город и жилище для удовлетворения своих материальных, культурных, бытовых и гигиенических потребностей, однако в условиях капитализма отрицательные стороны городской жизни во многом стали превалировать над положительными и настолько угрожать здоровью населения, что привели даже к мыслям о кризисе города. Многочисленные проекты зарубежных архитекторов и гигиенистов по преодолению этого кризиса и оздоровлению городов не смогли быть реализованы в условиях капиталистического строя. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ СОВЕТСКОГО ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВА И ОЗДОРОВЛЕНИЕ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ГОРОДОВ История показала, что в Советском Союзе, где создание наиболее благоприятных условий жизни населения — основное направление социальной политики Коммунистической партии и Советского государства, имеются все возможности для решения социальных, архитектурных и гигиенических проблем урбанизации. Урбанизация в нашей стране сопровождается, повышением жизненного уровня трудящихся, все более полным обеспечением нх жилищем, совершенствованием методов застройки городов, улучшением санитарного благоустройства, общественного городского транспорта, лечебно-профилактического и культурно-бытового обслуживания. Этому благоприятствовало то, что в СССР градостроительство регламентируется рядом законодательных актов, развивается на основе государственного планирования с уче том самых последних достижений социологии, архитектуры, гигиены и других наук. Уже с 1933 г. в СССР запрещается строить, расширять, реконструировать населенные пункты без утвержденных проектов их планировки, обеспечивающих создание благоприятных и здоровых условий труда и жизни. Предусмотрено обязательное участие санитарно-эпидемиологических станций в рассмотрении и согласовании проектов населенных мест. Огромное значение для теории и практики советского градостроительства имеет постановление ЦК ВКП(б) и Совнаркома СССР от 10 июля 1935 г. «О генеральном плане реконструкции города Москвы». В нем были впервые изложены важнейшие социальные и гигиенические принципы советского градостроительства. Это постановление было проведено в жизнь и явилось образцом для реконструкции и строительства других городов. В дальнейшем важную роль сыграли положения о советском градостроительстве, изложенные в Программе Коммунистической партии Советского Союза и решениях партийных съездов. В СССР действуют СНиП П-60-75 «.Планировка и заирий-ка городов, поселков и сельских населенных мест», которыми руководствуются архитекторы и органы санитарного надзора. Основные гигиенические принципы советского градостроительства сводятся к следующему. П.1При строительстве или реконструкций наголенного пункта делается все возможное для удовлетворения материальных, духовных и гигиенических потребностей всего населения. Принимаются меры для устранения резких различий между городом и селом. В последние годы в Советском Союзе все чаше начинают разрабатывать проекты не только отдельных городов, поселков и сел, но и целых экономических районов, т. е. осуществляется так называемая районная планировка. Районная планировка позволяет наиболее рационально использовать природные факторы (водоемы, подземные источники водоснабжения, зеленые массивы и др.) и размещать населенные пункты и производственные объекты. Проекты районной планировки разработаны ^ля Донбасса, Кузбасса, Целинного края, Юж
ного берега Крыма и многих других районов страны. С2. ^Рекомендуется ограничивать рост крупных и сверхкрупных городов, а небольшие города поднимать до уровня средних (100 000—500 000 жителей), которые, по мнению большинства гигиенистов и архитекторов, можно расценивать как оптимальные. Вблизи этих городов на расстоянии 60—80 км и более могут располагаться города-спутники на 80 000—100 000 жителей каждый. Близость к центральному городу и скоростной транспорт компенсируют некоторые недостатки малых городов, В городах-спутниках можно максимально сохранить природные ресурсы и создать оптимальные гигиенические условия. КГДля создания здоровых условий жизни большое значение имеет правильный выбор территории для строительства нового или расширения существующего города, а также фукциональное зонирование его. Основные функциональные зоны города: жилая (селитебная), промышленная, коммунально-складская, внешнего транспорта, пригородная с местами и объектами для отдыха населения. Рациональное взаиморасположение функцией?чьных зон имеет решающее значение для создания благоприятных гигиенических условий в городе (рис. 34). ^Особое внимание уделяется застройке жилой зоны. С гигиенических позиций наилучшей признается застройка микрорайонами. В селитебной зоне должна быть предусмотрена развитая сеть учреждений бытового, культурного, медицинского и физкультурного обслуживания населения. Большое значение в создании здоровых условий жизни имеют различные виды зеленых насаждений. ^^Предусматриваются все виды санитарного благоустройства, т. е. водопровод, канализация, генеральная схема сбора, удаления и обезвреживания твердых отбросов с соответствующими сооружениями, центральное отопление, газо- и электроснабжение и др. \£)К числу четырех важнейших проблем города (место работы, жилище, отдых, передвижение) причисляют внутригородской транспорт. Основной упор делается на общественный транспорт, для которого требуется значительно меньшая, чем для индивидуального, площадь улиц; при нем меньше загрязнение воздуха и опасность Рис. 34. Схема функционального зонирования города: 1—территория селитебная; 2— промышленная; 3 — транспортная; 4 — складская; 5 — лесопарковая; 6 — защитные зоны; 7 — резервные земли. травматизма. Преимущество следует отдавать тем средствам транспорта, которые создают меньший шум, не загрязняют воздух, и менее опасны. 17 1Прп разработке проектов населенных мёст предусматриваются мероприятия по санитарной охране атмосферного воздуха, водоемов и почвы, а также по предупреждению вредного действия шума, сотрясений, электромагнитных полей диапазона радиочастот и ряда других факторов. За годы Советской власти с учетом этих принципов были реконструированы Москва, Ленинград, Киев, Баку и многие другие города и построено более 1100 новых социалистических городов: Магнитогорск, Запорожье, Караганда и др. Несмотря на интенсивные темпы урбанизации и на размещение в советских городах мощнейшей в мире индустрии, отрицательные стороны урбанизации не смогли здесь проявиться в такой мере, как онн дали себя знать за рубежом. Об этом свидетельствуют и данные исследования физической среды городов, и результаты изучения состояния здоровья и заболеваемости городских жителей. Так, медико-статистические исследования не выявили существенных отличий в общем уровне заболеваемости между городом и селом (РСФСР, А. Н. Виноградов) и средней продолжительности жизни (УССР, П. Т. Грабовский, Г. Ю, Ворона).
Рис. 35. Микрорайон на 10000 жителей. Площадь микрорайона застроена всего на 10—12%: 1—ансамбль жилых здании; 2 и 3 — школы; 4 — пансионат для престарелых, 5 — фру кювыи ид. > облиственный центр микрорайона; 7 — мнкрорайонный сад; 8 — оранжереи; 9—стадион со спортивным комплексом; 10—коммунально-хозяйственный корпус; 11 — открытый театр. Все же, анализируя заболеваемость по отдельным нозологическим формам, А. Н. Виноградов констатировал, что заболеваемость органов кровообращения и нервной системы, а также катаром верхних дыхательных путей городского населения несколько выше, чем сельского. Селитебная зона города предназначается для расселения людей. Под нее отводят наиболее здоровые и удобные земельные участки, богатые зелеными насаждениями. Очень важно рационально разместить по отношению к ней промышленн; Последнюю размещают: 1) ни» зоны по течению реки, чтобы не загрязнять водоем в границах населенного пункта промышленными стоками; 2) с подветренной стороны по отношению к жилой зоне; 3) на определенном расстоянии от жилой зоны. Величина разрыва между промышленным предприятием и жилыми зданиями зависит от характера его вредного действия. Санитарным законодательством установлены санитарно-защитные зоны шириной от 50 до 1000 м. В случае ю зону^ г йёнлой необходимости величина разрыва может быть по решению санитарных органов увеличена. Еще большей должна быть величина санитарного разрыва от аэропортов — в зависимости от класса — от 5 до 30 км. Санитарно-защитную зону озеленяют полосами (30—50 м) древесно-кустарниковых растений. В центре жилой зоны располагают административно-культурные учреждения, крупные магазины и т. п. Жилая зона делится на районы (по 100 000—200 000 человек), а каждый район на микрорайоны. Таким образом, микрорайон является функциональ-ным элементом застройки города (рис. 35). Он представляет собой часть жилой зоны города (на 6000—-18 000 жителей), со всех сторон ограниченную городскими магистральными улицами, по которым происходит интенсивное движение городского транспорта. В микрорайоне, кроме жилых зданий, размещают все учреждения повседневного пользования (ясли и детские сады, школы, продуктовые магазины, столовые, приемные пункты белья в стирку
и пр.), предусматривают зеленые массивы для повседневного отдыха населения. Площадь микрорайона 4—5 га на тысячу жи-телей. С целью обеспечения лучших бытовых условий и охраны населения от вредного влияния пыли, выхлопных газов автотранспорта, шума, вибрации основную массу жилых домов и детских учреждений размещают в глубь микрорайона. Чем выше этажность жилых зданий, тем большая площадь микрорайона может быть использована для зеленых насаждений, физкультурных сооружений и отдыха. Предельная плотность застройки при 5-этажных зданиях 21%, при 9-этажных 17%. Для хорошей инсоляции й проветривании жилищ необходимо, чтобы между зданиями были достаточные разрывы: не менее двойной высоты здания между" фасадами и 10— ~Т5 ~м между торцами. На остальной пло-щади микрорайона размещают зеленые на-саждения (не менее 40% площади микрорайона), детские площадки и физкультурные сооружения, имеющие большое значение для предупреждения гиподинамии 'жителей всех возрастных групп. Необходимо 3 дифференцированных комплекса физкультурных сооружений. Для детей до 7 лет и от 7 до 10 лет — площадки для подвижных игр и дорожки для езды на велосипедах. Радиус обслуживания их не должен превышать 100—200 м. Для более старших детей н взрослых с радиусом обслуживания не более 500 м должны сооружаться площадки для гимнастики, волейбола, баскетбола, тенниса или бадминтона, настольного тенниса. Их общая площадь в микрорайоне должна составлять не менее квадратного метра на жителя. В масштабах района сооружают физкультурноспортивный центр со стадионом и плавательным бассейном. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЗЕЛЕНЫХ НАСАЖДЕН Й И В устранении резких различий окружающей среды между городом и селом важнейшую роль играют зеленые насаждения — деревья, кустарники, газоны, цветы, которые приближают горожанина к природе, вызывают у человека чувство эстетического наслаждения, благотворно влияют на его настроение, психику и здоровье. Обильно озелененный город красив, прия тен, уютен; город без зелени однообразен, уныл, скучен. Умелое использование различных зеленых насаждений позволяет значительно уменьшать санитарные вредности урбанизации. Зеленые насаждения благотворно влияют на микроклимат микрорайонов и города в целом, смягчая его. Листва деревьев защищает от палящих лучей солнца, а почва, покрытая травой, слабо нагревается (прн температуре асфальта более 50° С температура почвы е газоном менее 20° С). Среди зеленых насаждений температура воздуха меньше на 1—3°С. Поэтому в знойные летние дни среди зеленых насаждений теплоотдача человека излучением и конвекцией облегчается, тепловое самочувствие улучшается, физиологические сдвиги (учащение пульса, повышение температуры кожи) уменьшаются. Прохладней не только на озелененной территории, но и в помещениях, прилегающих к ней (например, палаты больниц). Зеленые насаждения обладают ветрозащитным действием, которое распространяется на расстояние, равное 10—30-кратной высоте посадок. Уменьшая силу ветра, деревья способствуют оседанию пылевых частиц. Благодаря огромной фильтрующей поверхности лиственного покрова зеленые насаждения задерживают значительное количество пыли и даже газов. Проведенные в Москве. Харькове и других городах исследования показали, что в зоне зеленых насаждений в 2—4 раза меньше пыли, чем на смежных неозелененных улицах. Древесно-кустарниковая растительность снижает шум. Полоса зеленых насаждений в 8—10 м может снизить уровень шума на 5—7 дБ. Зеленый массив пригородной зоны служит резервуаром чистого воздуха для населенного пункта. Отсюда чистый, обогащенный кислородом воздух приносится ветром в населенный пункт. Действующие строительные нормы предусматривают обязательное устройство следующих видов зеленых насаждений: вдоль улиц, скверы, сады микрорайонные '(не менёе"’1"Т<Г)—и—-жилых районов—(3 га), нарки_районные (ДО га) и городские (15 га),‘лесопарковую зону. Подсчеты показывают, что в селитебной зоне городов обычно 20—25% территории застроено зданиями, 20—22% территории занято улицами, площадями и пр., а остальные примерно 50% территории долж
ны быть озеленены. Внутригородских зеленых насаждений должно быть 30—50 м2 на жителя. Во многих советских городах эти нормы уже достигнуты или будут достигнуты в ближайшие годы. Важную роль для рационального отдыха населения, в особенности в связи с двумя выходными днями в неделю, играет ближайшая к городу территория шириной 5—10 км, отводимая под лесопарковый пояс. Здесь должно быть предусмотрено вес необходимое для отдыхающих как в летнее, так н зимнее время, а также высокий уровень санитарного благоустройства (водоснабжение, канализация, удаление отбросов и т. п.). Лесопарковая зона связывается с селитебной удобным и быстрым транспортом. Как показывает опыт, стремление современного городского жителя, имеющего личный автомобиль, к природе настолько велико, что в пределах 50—70 км вокруг города желательно также выделить территории как для кратковременного двухдневного, так и для более длительного отдыха (в палатках), в особенности у водоемов. Должны быть разработаны правила пользования этой территорией в полях отдыха, в которых должны найти отражение санитарные требования и рекомендации. - ОСОБЕННОСТИ ПЛАНИРОВКИ И ЗАСТРОЙКИ СЕЛЬСКИХ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ Одной из важнейших задач коммунистического строительства является ликвидация существенной разницы между городом и деревней. Поэтому в настоящее время в основу планировки, застройки и благоустройства сел положены те же гигиенические принципы, что и при строительстве городов, но с учетом специфики сельских условий (плотность застройки не превышает 5—6%, а заселенность 20—25 человек на 1 га). "Участок для строительства нового или расширения существующего села выбирают на ровной незатапливаемой во время паводка территории, расположенной не ближе 3 км от возможных очагов выплода малярийных комаров. Желательно, чтобы почва была песчаной илн суглинистой, это предупредит избыточное переувлажнение се в период распутицы и дождей. Хорошо, если участок благодаря рельефу местности нли зеленым массивам имеет естественную защиту от действия холодных ветров или песчаных заносов. Участок должен быть обеспечен достаточным количеством доброкачественной воды (желательно подземной) и не пересекаться шоссейными или железнодорожными магистралями. При планировке села необходимо правильно распределить территорию между основными зонами: жилой с общественным центром н производственной. Под жилую зону отводят лучшую часть земельного участка. Основными элементами жилой зоны являются жилые кварталы с жилыми зданиями и примыкающими к иим приусадебными участками (площадью примерно 0,25 га), культурно-бытовые и лечебно-профилактические учреждения, зеленые насаждения общего пользования, улицы. В настоящее время в селах применяют компактный тип застройки в виде жилых кварталов. Прежнее линейное расположение зданий вдоль транспортной магистрали нерационально из-за большой протяженности села, что затрудняет культурно-бытовое обслуживание и санитарнотехническое благоустройство Ко”пактная застройка облегчает и удешевляет устройство водопровода, канализации, центрального отопления, газификацию, мощение тротуаров и улиц. В центральной части селения устраивают общественный центр — площадь, на которой размещают сельсовет, почту, клуб, чайную, магазины, гостиницу н т. п. Школы, детские сады и ясли целесообразнее располагать в стороне от центральной площади, возможно дальше от дорог, по которым движется автотранспорт, в местах, удобных для населения. Фельдшерско-акушерский пункт также размещают несколько в стороне от центральной площади и тоже в месте, удобном для населения, недалеко от производственной зоны. Сельскую больницу рациональнее расположить на окраине села с хорошими подъездными дорогами. При выборе места для бани исходят из возможности обеспечения ее водой и спуска сточных вод без ухудшения санитарного состояния водоема в пределах населенного пункта. Кроме зеленых насаждений в усадьбах, вдоль улиц и в скверах, желательно разбить парк. Опыт показывает, что жилые здания нужно строить не ближе
100 м от водоема, в противном случае он сильно загрязняется. В производственной зоне размещают все хозяйственные постройки колхоза и производственные комплексы (ремонтно-механические мастерские, цех для приготовления кормов, животноводческие фермы, подсобные производства). Объекты этой зоны могут быть источниками вредностей, которые отрицательно влияют на санитарные условия жизни населения. К вредностям относятся: а) шум, вызываемый передвижением тракторов и автомашин, применением циркулярной пилы, работой двигателей; 6) пыль, образующаяся при передвижении сельскохозяйственных машин, транспорта и при прогоне стада; в) дым от ремонтных мастерских, котельных, кирпичных заводов; г) дурной запах и мухи от животноводческих комплексов, птицеферм и навозохранилищ; д) сточные воды с территории производственной зоны. Чтобы предупредить действие этих вредностей, производственную зону располагают по отношению к жилой с подветренной стороны, ниже по рельефу местности и ниже по течению реки. Кроме того, между жнлой и производственной зонами создают сапитарно защитную зону шириной поменьше 100—300 м, которую озеленяют несколькими полосами древесно-кустарниковых насаждений. Наиболее близко к жилой зоне размещают складские помещения, за ними — ремонтные мастерские, еще дальше — животноводческие и птицеводческие постройки, навозохранилище и изолятор для больных животных. Если между жилыми зданиями и животноводческими фермами на 400— 800 голов достаточен разрыв в 200—300 м, то создание крупных ферм на тысячи голов требует увеличения разрыва до 1500— 3000 м и более. В санитарном отношении важно, чтобы дороги для выезда и въезда в производственную зону сельскохозяйственных машин, транспорта и прогона скота проходили вне села. Проезд транспорта и тракторов через село нарушает покой, вызывает запыленность воздуха и опасен в отношении травматизма. Водоснабжение колхозного села и усадьбы совхоза обеспечивается путем постройки водопровода или сети общественных колодцев с радиусом обслуживания не больше 100 м. Индивидуальные дома колхозников желательно строить с теплыми промывными уборными. Для удаления и очистки стоков рекомендуется сооружать на предусадеб-ных участках площадки подземной фильтрации или фильтрующие колодцы. КОММУНАЛЬНЫЙ ШУМ, ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ И ПРОФИЛАКТИКА Хотя коммунальный шум не вызывает таких тяжелых клинических изменений в слуховом анализаторе, как производственный, борьба с ним имеет не меньшее социально-гигиеническое значение, поскольку его действие неблагоприятно сказывается на многих функциях организма и распространяется на все население. В связи с научно-техническим прогрессом, урбанизацией и развитием внутригородского транспорта борьба с городским шумом (уличным, жилищно-бытовым) и создание акустического комфорта стали актуальнейшими задачами коммунальной гигиены. Основные понятия о шуме. Шум представляет собой сочетание звуков различной частоты и интенсивности. В гигиене шумом называют нежелательные, мешающие человеку, звуки. Воздействие шума на организм человека зависит прежде всего от его громкости, которая определяется спектральным составом (частотой входящих в его состав звуков) и силой шума. Кроме того, оно зависит от распределения шума во времени, режима воздействия на человека и характера шума, обусловленного его происхождением. Слуховой анализатор человека воспринимает колебания в диапазоне от 16 до 20000 Гц; колебания свыше 20000 Гц называют ультразвуком, ниже 16 Гц—инфразвуком. По частотной характеристике различают шумы низкочастотные (16—350 Гц), среднечастотные (350—800 Гц) и высокочастотные (более 800 Гц). На рис. 36 представлены кривые звуков равной громкости, из которых видно, что от частоты 16 до 1000 Гц (стандартный звук) величина порога слышимости значительно падает (т. е. громкость увеличивается), от 1000 до 4000 Гц порог слышимости еще немного уменьшается, при частотах больше 4000 Гц наблюдается некоторое повышение порога, т. е. снижение громкости звуков. Раздражающее и повреждающее слух действие, как правило, нарастает с увеличением частоты звука. Весь слышимый диапазон звуков разбит на полосы (октавы), каждую из которых называют по величине, средней для нее частоты, а именно; 31, 62,5, 125, 25о. 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. При акустических измерениях спектральный состав шума определяют
Рис. 36. Кривые равной громкости. с помощью шумомера и анализатора спектра. В состав шума автомобиля входят звуки с частотами 60—2000, мотоцикла 500—1000, сигнала автомобиля 1000—4000, мужского голоса 120— 5000, чириканья птиц 2000—4000 Гц. Сила звука обусловлена амплитудой колебания звуковой волны. С увеличением амплитуды возрастает сила звука [ и создаваемое им звуковое давление 1 2 *. В качестве пороговой по слышимости силы звука (10) является величина энергии, равная 10~12 Вт/м2 на частоте 1000 Гц и соответствующее ей звуковое давление (Ро), равное 2 • 1Q~S Па. С увеличением звукового давления возрастает ощущение громкости. Вся «слышимая» шкала абсолютных единиц звукового давления укладывается в интервал от 2- I0-5 (порог слышимости) до 2 102 (порог болевого ощущения) Па. Однако подобная шкала не отражает физиологических особенностей слухового анализатора, восприятие которым звуков описывается законом Вебера—Фехиера, т. е. воспринимаемая человеком громкость звука пропорциональна логарифму звукового давления. Изложенное послужило основанием для создания логарифмической шкалы уровней звукового давления, в которой единицей измерения является децибел (дБ). 1 Сила звука определяется количеством звуковой энергии, проходящей в 1 с через площадь 1 м2, расположенную перпендикулярно направлению распространения звуковой волны. Единица измерения — Вт/м2. 2 Единицей измерения звукового давления является 1 Па (Н/м2). Логарифмические единицы позволяют оценить ин 1 енсивносзь звука не абси.иопюи чиной звукового давления, а ее уровнем, т. е. отношением фактически создаваемого давления к пороговой величине давления. За условный нулевой уровень в шкале децибел принято звуковое давление (Ро), находящееся на пороге слухового восприятия, т. е. 2 10-’ Па. Звуковое давление на 12,4% больше порогового называется уровнем силы звука 1 дБ, звуковое давление иа 12,4% большее, чем 1 дБ. равно уровню силы звука 2 дБ и т. д. (наше ухо различает по громкости два звука, если давление одного из них на 12,4% больше, чем другого) . Уровень силы звуков можно рассчитать по формуле: L “ 20 1g— дБ, где Ро — пороговая ве-Ро личина, Р—величина звукового давления, со здаваемого данным звуком (шумом). Если под- ставить ление, - 20 1g в эту формулу на место Р звуковое дав-вызывающее ощущение боли (Б = 2 ' 102 дБ; Б - 20 7 - 140 дБ), то ста- 2 - 10—5 нет понятно, что слышимый диапазон шкалы включает в себя уровни силы звука от 0 (порог слышимости) до 140 (болевой порог) дБ. В этой шкале увеличение уровня звукового давления на каждые 10 дБ соответствует увеличению громкости примерно в 2 раза, увеличение на 20 дБ — 2’, т. е. в 4 раза, увеличение на 40 дБ — 24, т. е. в 16 раз, и т. д. Представление о том, какой примерно громкости соответствуют шумы различных источников в дБ, можно получить, рассмотрев таблицу 14.
Таблица 14 Уровни шума (в дБА), создаваемые различными источниками Источник шума Уровни шума. ДБА Бесшумное помещение 0 Шепотная речь на расстоянии 20 Тиканье карманных часов на расстоянии 1 м 20 Тихая квартира 30 Обычный жилищный шум 50 Тихая речь 40 Обычный разговор на расстоянии 1 м 50—60 Громкая речь (лектор) на расстоянии 1 м 70—80 Пение 67—92 Плач грудного ребенка 80 Игра на пианино 90 Музыка с электроакустической аппаратурой 115 Громкая музыка по радио 80 Радиоприемник или телевизор, вкл юченн ые на поли ую мощность 100 Хлопанье дверями лифта 78 Шелест листвы 10 Улица с движением легкового транспорта 70—80 Автомашина легковая 70—80 Автомашина грузовая 70—90 Трактор колесный до 96 Трактор гусеничный до 106 Мотоцикл без глушителя 100 Мотоцикл с глушителем 82—85 Трамвай 80—90 Троллейбус 70—76 Игра детей до 90—95 Сирена скорой помощи 100 Уличный громкоговоритель 90—96 Самолет винтовой до 120 Автомобильный сигнал 80—100 Реактивный самолет на расстоянии 100 м 120 Пассажирский, грузовой поезд 90—92 Ракетные двигатели, взрывы, выстрелы до 17с—210 3 I Современные шумомеры имеют 2 шкалы. Одна шкала дБ, которая отвечает физическим свойствам звука (шума). Ею пользуются при наличии анализатора спектра шума, измеряя уровень звукового давления (в дБ) в пределах каждой полосы. При отсутствии анализатора спектра шума пользуются физиологически скорректированной шкалой дБА, называемой шкалой уровня звука. В этом случае шумомер автоматически корректирует физические данные в соответствии с тем, как воспринимает шумы слуховой анализатор человека. Так, при наличии в составе шума звуков низкой частоты показания прибора в дБА будут ниже, чем в дБ, в соответствии с кривыми равной громкости. Поэтому и нормативы допускаемого шума обычно даются в виде предельного спектра и в дБА. По распределению звуковой энергии во времени различают шум постоянный, прерывистый, непостоянный, импульсный. Постоянным называют шум, уровни которого во времени изменяются не более чем на 5 дБ (шум вентилятора, насоса). Прерывистым считается постоянный шум, который прерывается паузами, при этом время, в течение которого шум остается постоянным, составляет 1 с и более (например, шум лифта). Непостоянным считается шум, уровень которого во времени изменяется более чем на 5 дБ (транспортный шум). Разработан метод, с помошью которого для данного непостоянного шума можно рассчитать эквивалентный ему по воздействию на человека уровень звука в дБА постоянного шума. Импульсным называют шум. воспринимаемый как отдельные удары, например шум отбойного молотка. При характеристике импульсного шума определяют частоту следования (количество импульсов в секунду), длительность каждого импульса и др. Немалое, а иногда решающее значение имеет психофизиологическое восприятие шума. Крохк 1ромкоС1и они завист oi источника, определяющего характер шума, и от вида деятельности человека во время воздействия шума. Так, например, при определенных условиях деятельности шепот, храпение могут мешать больше, чем громкая музыка или разговор. Шум, не оказывающий неблагоприятного воздействия на улице, может мешать при умственной работе или во время отдыха. Прн одновременном действии нескольких одинаковых источников шума суммарный уровень создаваемого ими шума (L) можно рассчитать по формуле БдБ - Li + 10 Ign, где L| — уровень шума одного источника, п—количество источников. Из формулы видно, что если действую! два источника, то к уровню шума одного источника добавляется (10 1g 2) 3 дБ, если действуют десять источников, то—(10 1g 10) 10 дБ. Если же имеются два источника, создающие неодинаковый шум, то суммарный уровень звука находят по формуле: БдБ = Lm -+- Д1, где Lm — уровень звука, создаваемый более шумным источником, Д1 — поправка, которая находится в зависимости от разности в уровне более и менее громкого звуков. При разности в 1 дБ оиа равна 2,5. при 10 дБ — 0,4. Воздействие шума на организм человека. Человек со дня рождения живет в мире звуков, которые дополняют характеристц-
120 Смерть от баротравмы При непроведении профилактических мер Нолевые реакции, разрыв барабанной перепонке 85-90 65-70 Необратимое нарушение слуха (тугоухость) Преходящие (обратимые) нарушения слуха Первичные вегетативные реакции Понижение производительности труда при физической работе Влияние на функцию физиологических систем и отдельных органов(сердечно-сосудистую, пищеварительную) Возбуждение коры головного мозга, стресс Мешает слышать разговорную речь (раздражительность. падение работоспособности) Вторичные вегетативные реакции Ухудшение услодноресрлекторной деятельности Помехи нервно-психической интеллектуальной деятельности (уменьшение концентрации внимания, ухудшение услобнорефлекторной деятельности, увеличение количества ошибок, уменьшение производительности труда при умственной работе, ускорение утомления) и отдыху Нарушение сна Индиферентная зона Рис. 37. Воздействие различных уровней звука на организм человека. ку объектов окружающей среды. Звуки речи необходимы для общения между людьми. Обычно городской шум усиливается днем, ослабляется к вечеру и минимален ночью. Полагают, что умеренный дневной шум в какой-то мере стимулирует процессы возбуждения в коре большого мозга. Мешающие шумы оказывают многообразное негативное воздействие на организм. В преддверно-улитковом органе звуковые колебания трансформируются в адекватные кодированные нервные импульсы, поступающие в подкорковые (ретикулярная формация, гипоталамус и др.) образования и слуховое поле коры большого мозга. Вследствие этого шум может воздействовать на: 1) центральную нервную систем, 2) вегетативную нервную систему. 3) преддверно-улитковый орган. Из рис. 37 видно, что шум по его интенсивности и воздействию на организм можно разделить на пять областей: 1) область индифферентного шума (до 30 дБА), 2) нервно-психических реакций и нарушений (30—65 дБА), 3) вегетативных реакций и нарушений (65—90 дБА), 4) нарушений функции слуха (90—120 дБА), 5) баротравм и риска смерти (более 120 дБА). Необходимо отметить значительную индивидуальную чувствительность к действию шума, которая в известной мере зависит от силы сокращения мышц, ограничивающих амплитуду движения слуховых косточек. Все же причины разной устойчивости людей к действию шума нуждаются в дальнейшем изучении, так как знание их помогло бы разработать более эффективные, лечебнопрофилактические мероприятия для лиц, подвергающихся этому риску. При действии шума наиболее уязвима столь важная функция организма, как сон. Шум, возбуждая центральную нервную систему, удлиняет период засыпания, будит, укорачивает длительность сна. Даже у иепроснувшихся людей шум уменьшает глубину сна, вызывает ряд вегетативных реакций (повышение артериального и г.иут'чг:' рсчиито лаг сеш'я' тивность сна. Порог влияния шума на спящих для разных людей лежит в области от 30 до 60 дБа. В одном из экспериментов при шуме в 35 дБА просыпалось 23% испытуемых, а при шуме 45 дБА- 52%. Поэтому очень важно, чтобы в жилых домах н других помещениях (больницах, санаториях), предназначенных для сна, уровень звука в ночное время ие превышал 25—30 дБА. Под воздействием шума клетки центральной нервной системы вначале возбуждаются, затем наступает охранительное торможение (падает тонус, усталость, сонливость, апатия), а в дальнейшем — истощение нервных центров с развитием астенического состояния (торможение в коре н возбуждение подкорковых образований); эмоциональная неустойчивость, плохое самочувствие, головная боль, бессонница н т. п. От действия шума (35—55 дБА и более) замедляется скорость зрительно-моторной и акустико-моторной реакций, удлиняется латентный период и падает сила рефлексов. Еще больше страдает от шума (начиная с 40 дБА) нервно-психическая деятельность. «Шум — враг мысли» (Сенека). Доказано, что шум ослабляет внимание, ухудшает восприятие информации, логическое мышление, кратковременную память и ряд других нервно-психических функций. Шум в 65—90 дБА способен вызвать первичные вегетативные реакции, что "объясняют возбуждающим действием его иа ретикулярную формацию (доказано с помощью ЭЭГ). которая, в свою очередь, повышает возбудимость
вегетативной нервной системы. По Леманну, шум свыше 70 дБ воздействует на вегетативную сферу даже в том случае, если он не вызывает отрицательной психической реакции. Наиболее изучены вегетативные реакции со стороны сердечно-сосудистой системы, органов пищеварения и эндокринных желез. Чувствительны к действию шума больные с гипертонической болезнью в I стадии. При действии шума течение гипертонической болезни и ряда других заболеваний органов кровообращения ухудшается, лечебные мероприятия не приносят должного успеха. Изменения со стороны пищеварительной системы заключаются в ослаблении сократительной способности желудка, торможении перистальтики, замедлении эвакуации пищи из желудка, нарушении секреторной деятельности. Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишкн чаще регистрируется у людей, работающих в условиях воздействия интенсивного шума ((80 дБА и более). Воздействие ретикулярной формации на гипоталамус приводит к стимуляции системы гипофиз — корковое вещество надпочечников (реакция стресса). Шум ведет к снижению работоспособности не только при умственной, но часто и при физической работе. Увеличивая утомление, ухудшая внимание, понижая скорость рефлекторных реакций, маскируя звуковые сигналы, шум может способствовать травматизму. Интенсивный шум в салоне автобуса (до 75—85 дБА) или в кабине автомашины (до 80—85 дБА), воздействуя на нервную систему водителя, увеличивает риск уличного травматизма. Если уровень звука превышает 80—9и дЬА, io нарушают» обменные процессы в клетках спирального органа (предполагают, что за счет нарушения кровоснабжения). Это вызывает даже после кратковременного воздействия шума временное повышение порога слышимости (на 5—20 дБ и более). Подобная реакция наблюдается и у лиц, пребывающих несколько часов в день на улицах с интенсивным движением транспорта. За время отдыха в бесшумной обстановке острота слуха восстанавливается. При многолетнем воздействии интенсивного и в особенности высокочастотного шума может развиться профессиональная тугоухость При 85 дБА тугоухость может развиться у 9%, при 90 дБА—у 20% людей. О тугоухости профессионального происхождения известно уже давно. А может ли ухудшить слух современный городской шум? Точных данных для ответа иа этот вопрос нет. Обращают лишь внимание на то, что у ряда африканских племен, живущих в бесшумных условиях, острота слуха сохраняется до глубокой старости и у людей 70 лет она не хуже, чем у городских жителей 30—35-летнего возраста европейских стран. Шум в 120—130 дБА, воздействуя на преддверно-улитковый орган, вызывает ощущение боли. Вследствие костной проводимости он оказывает непосредственное механическое воздействие на клетки ганглиев. Шум в 150 дБА вызывает смертельную баротравму (для защиты от него необходимы шумозащнтиые шлем' и костюм); он возникает под летящим на небольшой высоте реактивным самолетом, вблизи места запуска ракеты (до 175 дБА и более), при взрывах. Городской шум. Главным источником уличного шума является внутригородской транспорт, его средства генерируют шум порядка 80—90 дБА. В этом шуме превалируют низкие и средние частоты (рис. 50), обладающие меньшим раздражающим и повреждающим действием, но зато лучше распространяющиеся в воздухе, огибающие препятствия, проникающие через форточки, щели в окнах. Так, звук 125 Гц на расстоянии 50 м снижается на 1 дБА, 250 Гц — на 3 дБА, 1000 Гц — на 8, 4000 — на 15 дБА. Если на тихих улицах интенсивность шума 40—45 (до 60) дБа, то на магистральных достигает 85—90, а во время «пик» 100—110 дБА. В связи с развитием воздушного транспорта защита городов и лежащих под воздушными трассами (полеты, взлеты, посадки, развороты) населенных пунктов стала одной из актуальнейших задач. Во многих городах уровень шума при полете самолетов на высоте до 0,5—1 км достигает 70—85, а при подлете к посадке и при взлете — до 100 дБА. Шум реактивных самолетов в связи с наличием в спектре высокочастотных составляющих оказывает большее раздражающее действие, чем шум винтовых самолетов. Особое беспокойство авиационный шум вызывает ночью. Внезапно возникающий авиационный шум в ночное время не только будит, он часто вызывает чувство тревоги, испуга. В селениях, удаленных от аэропортов на расстояние 5—10 км, жалобы поступали от 60— 87% населения, 15—20 км — от 45—75%, 30 км — от 13%. Постоянное круглосуточное воздействие городского шума высокой интенсивности повышает нервное напряжение, снижает эффективность творчества, производительность труда, эффективность отдыха и сна населения, способствует развитию и обострению различных заболеваний. Гигиеническое нормирование коммунального шума. Основой борьбы с шумом являются его допустимые уровни, впервые разработанные и узаконенные в Советском Союзе. Они имеют следующие особенности: 1) физиологически обоснованы; 2) дифференцированы для различных условий деятельности человека (отдых, учеба, сон и т. п.); 3) учитывают длительность действия шума и его характер; 4) ограничивают предельно допустимый уройекь зву-
Таблица 15 Допустимые уровни звукового давления и уровней звука для коммунального шума Назначение помещений или территорий Среднегеометрические частоты октавных полос. Гц Ур« вень звука, дБЛ 63 125 -250 500 1000 2000 4000 8000 Уровни звукового давления. дБ Палаты больниц и операционные 51 39 31 24 20 17 14 13 25 больниц Жилые комнаты квартир, спальные помещения в детских дошкольных 55 44 35 29 25 22 20 18 30 учреждениях Территорий больниц 59 48 40 34 30 27 25 23 35 Классы и аудитории, читальные 63 52 45 39 35 32 30 28 40 залы Территории жилой застройки 67 57 49 44 40 37 35 33 45 кового давления во всех октавах (так называемый предельный спектр — «ПС») либо дают предельный уровень звука в дБА. В таблице 15 приведены основные нормативы. При пользовании ими вносят следующие поправки. В таблице указаны нормативы для ночного времени, с 23—00 до 7—00. Для дневного времени к ним добавляют 10 дБ. Указанные нормативы распространяются на условия, когда в наиболее шумные 30 мин шум действует от 56 до 100% врсмсш,. Если Же длшглыюыь действия шума лишь 18—56% времени, то для дневного времени можно добавить еще 5 дБА, если 6—18%—добавляют 10 дБА, менее 6% — 15 дБА. В курортных районах указанные в таблицах допустимые уровни уменьшают на 5 дБА. В местах отдыха внутри микрорайона шум не должен превышать 40—45 дБА. Для шума самолетов на территории жилой застройки приняты следующие допустимые уровни: 1) максимальный уровень звука днем 90, ночью 80 дБА, 2) эквивалентный уровень звука днем 65, ночью 55 дБА. Эти нормативы, в особенности для ночного времени, нельзя признать оптимальными, перед специалистами поставлена задача снижения их. Профилактика и борьба с шумом. Борьба с шумом настолько актуальна и сложна, что во многих городах и городских районах созданы при гор- и райисполкомах специальные комиссии по борьбе с шумом, которые координируют деятельность советских, хозяйственных, научных, санитарных, профсоюзных организаций и общественности в этой области. Профилактика коммунального шума должна начи наться еще с момента составления проекта строительства нового или реконструкции существующего города (микрорайона). Рекомендуется с помощью расчетов составить «шумовую карту», нанося условными знаками прогнозируемый уличный шум на карту города. Аналогичные шумовые карты составляются в существующих городах путем планомерных замеров шума в различных местах населенного пункта. Сопоставление шумовых карт с ПДУ шума помогает конкречизировать задачи в деле борьбы за акустический комфорт в городе. Мероприятия по борьбе с уличным шумом проводятся в следующих основных направлениях. Наиболее радикальны технические меры, направленные на источники шума. Применительно к городскому шуму это замена шумных источников или снижение создаваемого ими шума за счет их совершенствования. В настоящее время в ГОСТы на транспортные средства, станки и машины вводятся нормы, предусматривающие ограничение создаваемого ими шума. Одной из эффективнейших мер борьбы с городским шумом являются планировочные мероприятия. В этом случае средствами защиты являются расстояние и применение экранирующих средств. Эти методы находят конкретное воплощение в приемах застройки города: зонирование населенного пункта, застройка жилой зоны микрорайонами, обводные магистральные дороги по -периметру города, здания-барьеры, вынос шумных промышленных предприятий за пределы жилой зоны, тщательный выбор мест для строительства
школ, больниц и других объектов, особо нуждающихся в тишине, и др. Большое, а иногда решающее значение имеют административные меры. К ним относятся ограничение фонических сигналов уличного транспорта, упорядочение движения легкового и грузового транспорта на определенных улицах, соблюдение комплекса мер, ограничивающих квартирный и уличный шум с 23 до 7 ч и в выходные дни, в том числе запрещение проезда автотранспорта в это время по ряду улиц, ограничение шума громкоговорителей, расположенных на улицах, площадях, скверах и т. п. Все перечисленные мероприятия осуществляются эффективно, если общественность и отдельные граждане активно борются с шумом. Поэтому борьба с шумом невозможна без гигиенического воспитания населения. Врачи, обслуживающие поликлиники, обязаны совместно с врачами санэпидстанций разъяснять населению значение акустического комфорта для высокой работоспособности взрослых, успеваемости детей, здорового ободряющего сна, эффективного отдыха (особенно после воздействия производственного шума), хорошего настроения. Глава 8. ГИГИЕНА ЖИЛИЩА ЖИЛИЩНЫЙ ВОПРОС КАК СОЦИАЛЬНОГИГИЕНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА Важнейшей социальной проблемой является обеспечение населения городов, рабочих поселков и сел здоровым и удобным жилищем. Люди строят жилище, чтобы защитить себя от неблагоприятного воздействия климатических факторов (жары, холода, ветра, атмосферных осадков), а таглт с целью создания здоровых условий для умственных занятий, воспитания детей, отдыха, сна, восстановления сил и личной гигиены: Человек проводит в жилище значительную часть жизни, поэтому роль жилища для него огромна. Хорошее жилище положительно влияет на здоровье человека, его эмоциональное состояние, работоспособность и на весь быт. Жилище прошло большой путь развития от примитивных пещер и шалашей древнего человека к величественным и комфортабельным многоэтажным зданиям современной эпохи. Однако в условиях капиталистического общества жилищный вопрос не может решаться удовлетворительно. Причиной этого является частная собственность на жилые здания, вследствие чего жилище становится средством дополнительной эксплуатации трудящихся. Квартирная плата в капиталистических странах составляет 25—40% зарабатываемых средств. Вот почему там и поныне значительная часть населения живет в лачугах и трущобах. Подобные жилищные условия были и в дореволюционной России. В Донбассе, например, шахтеры жили в плотнозаселенных рабочих казармах и в землянках. Даже в Петербурге в 1912 г. 155 000 человек снимали «углы», 63 000 жили в подвалах, а 22 000 человек ютились на чердаках. В этих жилищах на одного человека приходилось не более 2 м2 площади. С первых же дней после Великой Октябрьской социалистической революции партия и государство приступили к решению жилищного вопроса в стране. Были национализированы все крупные домовладения, осуществлено массовое переселение трудящихся с окраин и подвалов в центральные кварталы и благоустроенные квартиры, принадлежавшие ранее буржуазии, резко снижена квартирная плата (до 4—5% заработка семьи). Широко развернулось государственное и кооперативное жилищное строительство. Уже в 1940 г-жилищный фонд городов и рабочих поселков увеличился по сравнению с 1917 г. более чем в 2 раза. Одновременно строились сотни тысяч детских ясель, садов, школ, средних и высших учебных заведений, клубов и других учреждений культуры, больниц — все эти общественные здания также относят к жилой среде, поскольку современный человек проводит в них значительную часть своего нетрудового времени. Поистине грандиозные масштабы приобрело жилищное строительство после Великой Отечественной войны. Среднегодовой объем его в городах ныне превышает 100 млн. м2, в то время как в дореволюционной России весь жилищный фонд составлял 180 млн. м2. Ежегодно в СССР празднуют новоселье 10—11 млн. человек,
причем свыше 90% семей получают отдельную квартиру. Только в десятой пятилетке построены жилые дома общей площадью 530 млн. м2, благодаря чему более 50 млн. человек улучшили жилищные условия. Задачи гигиены жилища. Соответствие жилища ранее перечисленным физиологическим и социальным потребноедям человека зависит от ряда условий :(1)) гигиенической ситуации в населенном пункте, в том числе от способа его застройки ть степени санитарного благоустройства, (2)\ гигиенической обстановки в микрорайоне, элементами которого являются жилые здания, Ь) типа ж'илого здания, применяемых строительных длатериалов, конструкции частей здания,(дР внутренней планировки квардипы, состава помещений и/их размеров, g) /инсоляции и освещения,~£/ микроклиматических условий и отопления, ХУ чистоты воздуха и вентиляции,^8) санитарного содержания жилища. Все перечисленные вопросы изучаются гигиеной жилища. Основные ее задачи состоят в изучении -влияния жилищных условий иа здоровье и быт населения с целью научного обоснования соответствующих гигиенических нормативов и рекомендаций. Из социальных, гигиенических и прели воэпидемических соображений каждая семья нуждается в отдельной квартире. Поэтому в практике жилищного строительства применяются преимущественно дома различной этажности, но с квартирной планировкой. Крупные города застраиваются многоквартирными, многоэтажными зданиями, этажность которых в последние годы возрастает. Расселение в высокоэтажных зданиях несколько затрудняет связь жильцов с земельным участком, ио это компенсируется рядом преимуществ. Освобождается больше территории для зеленых насаждений и физкультурных сооружений. В много- и высокоэтажных (более 5 этажей) зданиях выше уровень санитарно-технического благоустройства. Они оборудуются водопроводом, канализацией, мусоропроводами и лифтами, балконами и лоджиями, центральным отоплением, средствами усиления естественной вентиляции, а в жарких районах и кондиционерами, вакуумными установками для обеспыливания жилых помещений. Расселение жителей в многоэтажных зданиях облегчает профилактическую и лечебную деятельность участковых врачей. Имеются пред положения, что в будущем будет осуществляться переход на строительство крупных высотных зданий, в нижних этажах и пристройках к которым будет размещаться все необходимое для повседневного обслуживания жильцов; продовольственные магазины, магазины кулинарии и полуфабрикатов, столовые—рестораны, детские дошкольные учреждения, клубы с библиотекой, аудитории, спортзалы и т. п. В настоящее время при проектировании жилых зданий исходят из того, что плотность заселения одной комнаты должна быть не более чем двумя (взрослыми), а в перспективе одним человеком. Поэтому с учетом демографических данных о численности семей большинство квартир проектируется с жилой площадью от 18 до 60 м2. что позволяет иметь от 1 до 4—5 комнат. Минимальной жилой площадью на одного человека считалось 9 м2. Такая площадь при высоте помещения 2,5—3,2 м обеспечивает достаточный объем (и чистоту) воздуха в жилище на одного человека, расстановку необходимой мебели, свободное пространство и важную в гигиеническом отношении дифференцировку помещений квартиры на спальню для взрослы;-., дщекую nOMiiai} и С1иЛив}ю. Однако сейчас осуществляется переход на жилую площадь 13,5 м2 (общую площадь 20 м2) на одного человека. В состав квартиры входят жилые (спальня, комната дневного пребывания — столовая, кабинет) и вспомогательные (кухня, уборная, ванная и т. д.) помещения. Гигиенические условия квартиры во многом зависят от ее планировки, т. е. взаимного размещения комнат и ориентации их окон. Планировка должна обеспечить изоляцию жилых помещений от вспомогательных, удобную связь между помещениями при минимальном количестве проходных комнат, хорошую инсоляцию их и возможность сквозного проветривания, предупреждение шума и загрязнения воздуха, способствовать созданию лучших микроклиматических условий. За годы Советской власти благодаря резкому повышению благосостояния- колхозников и значительному росту их культурных и гигиенических запросов произошли коренные изменения в жилищном строительстве на селе. Поэтому вполне естественно, что индивидуальный жилой дом колхозника должен отвечать всем пе
речисленным гигиеническим требованиям с учетом некоторых специфических условий жизни на селе. Так, в сельских жилых домах, кроме жилых комнат, кухни, уборной, ванной и передней, целесообразно устроить стеклянную веранду, предусмотреть кладовые для хранения зимнего и верхнего платья и производственной одежды. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МИКРОКЛИМАТУ жилищ и СРЕДСТВАМ ЕГО ОПТИМИЗАЦИИ Микроклимат в жилом помещении в холодный период года должен обеспечить благоприятные условия теплообмена человеку, одетому в легкую одежду и находящемуся длительное время в сидячем положении. Эти условия в основном зависят от теплофизических свойств ограждений (малая теплопроводность, большая теплоустойчивость) и системы отопления. В теплый период (жаркие дни) оптимальные микроклиматические условия могут быть созданы только при подаче в помещение кондиционированного воздуха, другие меры способны лишь улучшить микроклимат, ио не нормализовать его. Важнейшим фактором микроклимата жилых помещений является температура воздуха. Исследования показали, что зимой в жилище (при конвекционной системе отопления) наиболее благоприятной температурой воздуха в условиях умеренного и теплого климата является 19—20° С, в холодном климате 20—22° С. Поскольку в современном строительстве используются большие поверхности остекления, то снижается средневзвешенная температура ограждений и увеличивается теплоотдача человека излучением. Поэтому большинство людей предпочитает температуру воздуха в помещении не ниже 20—22° С, а жалобы на дискомфорт появляются 'лишь при температуре воздуха 24° С и выше. В спальных помещениях для лучшего сна желательна температура воздуха 16— 18° С. ~---- -—ftpn перемещении по комнате человек не ощущает температурной разницы, если колебания температуры воздуха по горизонтали не превышают 2—3° С. Перепад температуры воздуха в вертикальном направлении при измерении на высоте 0,1 и 1,5 м от пола также не должен быть более 2—3“ С. Низкая температура у пола ведет к охлаждению ног, неприятному самочувствию и к простудным заболеваниям, особенно у детей. Суточные колебания температуры воздуха должны быть в пределах 2—3° С. Оптимальной относительной влажностью воздуха в помещении считают 30—60%. Скорость движения воздуха до 0,1 — 0,15 м/с признается оптимальной в холодный период года. Скорость движения воздуха до 0,3 м/с еще не вызывает неприятного охлаждающего ощущения (сквозняка) при комнатной температуре. Система отопления должна создавать устойчивый комфортный микроклимат. Желательна возможность автоматического, централизованного или индивидуального регулирования микроклимата. Отопление не должно служить источником загрязнения воздуха помещений угарным газом и продуктами, образующимися при горении топлива. Воздух помещений не должен загрязняться газами, образующимися при подгорании и сухой возгонке органической пыли, оседающей на отопительный приборах. Эти газы придают воздуху неприятный запах, раздражают слизистую оболочку дыхательных путей, вызывают ощущение сухости в горле и головную боль. Пригорания пыли не происходит, если температура поверхности отопительных приборов не превышает 70—85° С. Отопительные приборы не должны занимать много места в помещении и загрязнять его топливом и золой. Отопление должно быть удобным в эксплуатации, исключать опасность пожаров и ожогов. .Различают два вида отопления: центральное и местное (печное). При центральном отоплении топливник (котельную) устраивают отдельно от нагревательных приборов, находящихся в обогреваемых помещениях. Топливник может быть один на квартиру, на здание, группу зданий, на целый район (районное отопление, теплоэлектроцентраль). Образующееся в топливнике тепло, нагревая теплопередающую-среду — воду, пар или воздух, передается с ней в нагревательные устройства. В зависимости от теплопередающей среды отопление называется водяным, паровым или воздушным. Центральное отопление имеет много преимуществ перед местным, оно освобождает жильцов от забот, связанных с тонкой, обеспечивает более равномерный
(во времени и пространстве) микроклимат, не загрязняет жилых помещений и безопасно в пожарном отношении. Нагревательные приборы — радиаторы — невелики по объему и располагаются обычно под окнами. Холодный воздух, поступающий в помещение из окна, встречает иа своем пути тепловую завесу из нагретого у радиатора воздуха, перемешивается с ним и не образует холодных токов воздуха у пола, которые наблюдаются при печном отоплении. Местное отопление вытесняется центральным н в настоящее время применяется преимущественно в одноэтажных зданиях. Для обогревания жилищ, школ, больниц и большинства общественных зданий одним из лучших является водяное отопление, которое обеспечивает в помещении равномерный, доступный регулировке микроклимат (рис. 38). Так как температура на поверхности радиаторов не поднимается выше 85° С, то отсутствуют условия для пригорания на них пыли. Тепло от радиаторов отдается в помещение главным образом путем контакта их поверхности с воздухом. Поэтому подобное отопление называется конвекционным. В настоящее гремя даже в одноэтажных зданиях все чаще применяется квартирное водяное отопление, при котором водогрейный котел Рис. 38. Схема центрального водяного отопления жилого здания: 1 — водогрейный котел; 2 — расширительный резер-вуар; 3 —трубы, подающие теплую воду в радиаторы; 4 — трубы, отводящие охладившуюся воду в водогрей^ ный котел. устанавливают в кухне или отдельном помещении. Паровое отопление из-за высокой температуры поверхности радиаторов не пригодно для обогрева жилых и общественных зданий. Воздушное отопление привлекало внимание гигиенистов, поскольку оно совмещает две функции: отопления и вентиляции. Однако при применении его выявлены гигиенические дефекты, из-за чего этот вид отопления используется лишь для обогрева крупнообъемиых помещений (театров, промышленных предприятий). В последние годы все чаще применяет-тя, в том числе в больницах, панельно-лучистое отопление. Прн этой системе отопительные приборы представляют собой систему нагревательных труб в бетонных панелях, которые могут встраиваться в наружные стены (под окнами), пол или потолок. Через трубы пропускают горячую воду, как при обычном водяном отоплении. Панели образуют большую теплоизлучающую поверхность, отдающую лучистое тепло всем другим поверхностям в помещении. Панели в стенах нагревают до 38—45° С, в полу — до 24—26° С, в потолке до 26—28° С. При лучистом отоплении качественно изменяется теплообмен человека: уменьшаются потери излучением и соответственно могут повыситься потери конвекцией. Благодаря этому тепловой комфорт достигается не при температуре воздуха 20—22° С, как при водяном отоплении, а при 17—19° С. Это больше напоминает условия пребывания в открытой атмосфере, усиливает вентиляцию пододежиого пространства и создает у человека ощущение свежести. Возможность поддержания в помещениях с лучистым отоплением несколько пониженных температур воздуха позволяет лучше и чаще проветривать помещения. В итоге у людей лучше тепло-ощущение, выше работоспособность. В летнее время большое гигиеническое значение имеет борьба с перегревом жилища, в особенности в районах с теплым и жарким климатом. В летнее время верхняя граница оптимальных условий микроклимата в жилище следующая: температура воздуха 24—25° С, относительная влажность 30—50% и скорость движения воздуха до 0,2—0,4 м/с. При температуре 28° С и более регистрируется напряжение процессов терморегуляции. Перегрев поме-
Рис. 39. Рекомендуемая ориентация жилых помещений. Сектор А (310—50°) — недопустимая ориентация квартир с односторонним выходом окон для всех климатических районов; сектор Б (200—290°)—недопустимая ориентация окон тех же квартир для III и IV климатических районов; сектор В (290—70°) — ограниченная ориентация для двух и многокомнатных квартир, сектор (70—200°) без ограничения ориентации. щений отрицательно сказывается на самочувствии жильцов, создает неблагоприятные условия для домашних занятий, отдыха, сна, восстановления сил. Перегрев, особенно у грудных детей, предраспол.'.: ч. . к диспепсии. Тяжело переносят жару и духоту лица, страдающие заболеваниями сердечно-сосудистой системы, астмой, эндо-кринопатиями и др. Для предупреждения перегрева помещений важна правильная ориентация окон помещений по сторонам света. На рис. 39 показаны рекомендации по СНиП. Из рисунка видно, что ориентация окон на ЮЗ и 3 в пределах 200 — 290е не рекомендуется из-за перегрева в условиях жаркого и теплого климата. Се-. верные ориентации (50—310°) не рекомендуются во всех климатических районах. В, ЮВ и Ю ориентации в секторе 70— 200° могут использоваться во всех климатических районах. На неблагоприятную сторону горизонта можно ориентировать лишь вспомогательные помещения (например, кухню на северные румбы) и часть комнат квартиры. Защита помещений от солнечной радиации и перегрева достигается также: 1) увеличением толщины сильно инсолируемых стеи до 0,7 м н больше; 2) увеличением высоты помещений до 3,2 м; 3) защитой наружных стен и окон от солнечных лучей верандами и зелеными насаждениями, в том числе вьющимися пристенными растениями, благодаря которым температура стен снижается на 4—5° С; 4) окраской наружных стен в белый цвет для лучшего отражения солнечных лучей; 5) устройством над окнами козырьков и других солнцезащитных сооружений; 6) применением ставен, жалюзи или штор, что уменьшает инсоляцию и снижает температуру воздуха в помещении на 3—4.5° С, 7) сквозным проветриванием, которое позволяет в вечернее время, когда температура наружного воздуха снизилась, в течение короткого времени освежить помещение и снизить температуру воздуха в нем на несколько градусов; 8) использованием внутри помещения вентиляторов для охлаждения тела движущимся воздухом. ВОЗДУШНЫЙ РЕЖИМ В ЗАКРЫТЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ И ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИИ Гигиеническое значение загрязнения воздуха в закрытых помещениях. Эталоном чистого воздуха признают воздух открытой атмосферы вдали от населенных мест и других источников его загрязнения. Им легко дышится, он освежает, тонизирует, способствует восстановлению сил и работоспособности, физическому развитию детей, улучшению состояния больных. Эти свойства обусловлены природным химическим составом воздуха, его ионизацией, отсутствием газообразных и пылевидных примесей и запахов. Поэтому человек дышит глубоко, легкие хорошо вентилируются, создаются оптимальные условия для течения окислительных процессов. Освежающее действие связано и с тем, что микроклимат открытых пространств динамичен; варьирующее по скорости движение воздуха, воздействуя на термо- и барорецепторы тонизирует нервную систему. Определенное тонизирующее действие оказывает и высокий уровень освещенности. Кроме того, пребывание на открытом воздухе, как правило, связано с движением — важнейшим стимулятором деятельности всех физиологических систем человеческого организма. Благотворное психофизиологическое и эстетическое действие оказывают различные виды зеленых насаждений и природный ландшафт. Однако современный человек большую часть суток (до 20—22 ч) проводит в закрытых помещениях различного назначения, в которых имеется немало источников загрязнения воздуха (рис. 40). В помещениях жилых и общественных зданий основным источником загрязнения воздушной среды является выдыхаемый людьми воз-
Pirc. 40. Источники загрязнения воздуха закрытых помещений. дух. Он по сравнению с атмосферным содержит меньше кислорода, в 100 раз больше углекислого газа, насыщен водяным паром, нагрет до температуры тела и деионизирован. Кроме того, он содержит летучие продукты метаболизма, которые еще в прошлом столетии были названы (Дюбуа Рей-моном) —аитропотоксинами поскольку конденсат, полученный из выдыхаемого человеком воздуха, при перфузии угнетал деятельность изолированного сердца лягушки. Применение газовой хроматографии, инфракрасной спектрометрии, масс-спектрометрин позволило в настоящее время расшифровать состав антропотоксинов, в который входят свыше 30 газообразных продуктов жизнедеятельности (угар-ный газ, аммиак, апетон углеводороды, сероводород, альдегиды, органические кислоты? диэтиЛамищ метилацет'ат, крезол, фенол и др.). Кроме них в воздух помеще-(щй поступает около 100 летучих веществ, образующихся при разложении органических веществ на поверхности кожи тела, одежде, в комнатной пыли. Уже давно было замечено, что воздух плохо вентилируемых закрытых помещений — жилье, аудитории, больничные палаты, кинотеатры и др.,— неблагоприятно влияет на людей. При этом ухудшается самочувствие, появляются жалобы на духоту, затруднение дыхания, тяжесть головы, головную боль, потливость, сонливость, падение умственной, а затем и физической работоспособности. С момента становления экспериментальной гигиены было проведено много исследований с целью выявления ведущей причины подобной реакции. Ею последовательно назывались уменьшение концентрации кислорода, избыток углекислого газа, антропотоксины, увеличение температуры и влажности воздуха, деионизация воздуха и др. Анализ результатов этих исследований привел к так называемой синтетической теории, объясняющей дискомфорт и ухудшение состояния человека в плохо проветриваемых помещениях следствием изменения всего комплекса ранее перечисленных факторов. В конкретных условиях могут превалировать те или
Рис. 41. Схематическое изображение фаз микробного аэрозоля. иные факторы; так, п жаркое пр<'мя года ведущая роль принадлежит повышению температуры и влажности воздуха. Поскольку в практических условиях определение всех факторов, обусловливающих состояние воздушной среды в закрытых помещениях, затруднительно, исследовалась возможность гигиенической оценки ее качества по одному из них. М. Петтенкофе-ром с этой целью было предложено определять содержание углекислого газа, концентрация которого возрастает по мере загрязнения воздуха другими ингредиентами. Исследования показали, что если коицен-трация углекислого газа в воздухе менее О'.СТУо, то вентиляцию помещения можно оценить как хорошую, до 0,1% — удовле-творительную,__до 0,15% — допустимую л Ишь~~прй—кратковременном пребывании людей "(кинотеатр). Эпидемиолого-гигиеническое значение микробного загрязнения воздушной среды. В механизме передачи ряда инфекционных заболеваний воздушной среде закрытых помещений принадлежит ведущее место. Источником массивного загрязнения воздушной среды являются главным образом слизистые оболочки дыхательных пу тей больных людей ч бап>'тлгносителой (рис. 41). Мелкокапельная фаза аэрозоля образуется лишь в тех случаях, когда скорость движения воздуха в дыхательных путях превышает 4 м/с (громкий разговор — до 16 м/с, чиханье—-до 46 м/с, кашель—до 100 м/с). При одном акте чиханья образуются тысячи капелек, содержащих от 4000 до 150 000 патогенных микробов, при акте кашля — сотни капелек, при громком разговоре на 100 слов от 50 до 800 капелек, в зависимости от величины слюноотделения. Дальнейшая судьба бактериального аэрозоля определяется диаметром его частиц. Крупные капли (более 100 мкм) распыляются иа расстояние до 2—3 м и более; они быстро (в течение секунд) оседают на пол и предметы, обсеменяя пыль. Кинетическая энергия капель среднего (20—100 мкм) и мелкого (1—20 мкм) размера меньше, поэтому в момент выделения они разлетаются лишь на расстояние 80— 100 см (это учитывают при размещении соседних коек в больнице, казарме). Они медленно оседают, причем этот процесс замедляется из-за движения воздуха, высыхания капель и уменьшения их раз
мера. Мельчайшие капли — «бактериальная пыль» •— могут длительно (до суток и более) дрейфовать в воздухе, передвигаясь с его токами в соседние помещения, а по лестничной клетке или вентиляционным каналам с этажа на этаж. Если осевшие на пыли микробы устойчивы к высыханию (туберкулезная и дифтерийная палочки, стафилококки и Др.), то при уборке (особенно «сухой»), ходьбе людей, перестилании постелей и т. п. они вместе с пылью снова поступают в воздух и могут долго циркулировать в системе пол — воздух — пол. Гигиенические основы вентиляции. Важнейшим мероприятием по сохранению чистоты воздуха в помещениях является вентиляция, т. е. смена загрязненного воздуха закрытых помещений чистым. Вентиляция, кроме того, способствует улучшению микроклимата и имеет противоэпидемическое значение; в ряде наблюдений радикальное улучшение вентиляции в яслях-садах и школьных классах приводило к значительному снижению заболеваемости детей инфекционными болезнями, передаваемыми капельным путем. Вентиляцию (воздухообмен) характеризуют объем и кратность воздухообмена. . Объемом венуц^дярии называют количе-ство воздуха (в м3), которое поступает в помещение в течение 1 ч. В основе расчета воздухообмена жилых помещений, аудиторий и т. п. лежит определение необходимого объема вентиляции на одного человека исходя из допустимой концентрации в воздух углекислого газа. Взрослый человек при легкой физической работе производит в течение 1 мин 18 дыхательных движений с объемом каждого дыхания 0,5 л и, следовательно, в течение часа выдыхает 540 л воздуха (18 - 0,5 - 60 = 540 л). Поскольку в выдыхаемом воздухе содержится 4—4,4% углекислого газа, то общее количество выдохнутого углекислого газа за час составляет около 22 л. Содержание СО2 в наружном воздухе около 0,04% или 0,4 л в 1 м3 воздуха. Таким образом, 1 м3 атмосферного воздуха, поступая в помещение, может разбавить при заданной концентрации СО2 0,1% (1 л СО2 в 1 м3 воздуха) 1л — 0,4 л = 0,6 л СО2. Следовательно, для разбавления 22 л СО2 потребуется 22 : 0,6 = 36 м3 атмосферного воздуха. Исходя из этих расчетов принимают, что минимальный объем вентиляции на одного человека должен быть не менее 30 м3 н 1 ч для жилищ, аудиторий. 1(ояйгйЙт^ето в помещениях с временным пребыванием людей, например кинотеатрах, можно допустить концентрацию углекислого газа до 0,15%; в этом случае расчет показывает, что объем вентиляции на одного человека равняется 20 м3/ч (22: (1,5—0,4) = 20). Исследования последних лет свидетельствуют о том, что указанные объемы вентиляции следует рассматривать как минимальные, оптимальные условия воздушной среды в закрытых помещениях обеспечиваются лишь при объеме вентиляции 80— 120 м3/ч. Кратность воздухообмена — это число, показывающее, сколько раз в течение часа" ыеляется воздух помещения. Кратность воздухообмена определяют по формуле К = V : Р, где К — кратность воздухообмена в течение часа, V — объем вентиляции на одного человека (в м3/ч), Р — воздушный куб (в м3) помещения на одного человека. Процесс вентиляции может включать подачу в помещение чистого воздуха (приточная вентиляция) и удаление из него загрязненного воздуха (вытяжная вентиляция). Обычно знаком «плюс» обозначают кратность воздухообмена по притоку, знаком «минус» — по вытяжке. Так « + 2— 3» означает, что в данное помещение подается в час двухкратное, а извлекается из него трехкратное к объему помещения количество воздуха. Если вытяжка преобладает над притоком, загрязненный воздух не будет распространяться в соседние помещения, наоборот,_ воздух из соседних помещений будет подсасываться сюда. В операционной приток должен преобладать над вытяжкой. При такой организации вентиляции воздух из операционной поступает в соседние помещения, а не из них в операционную. В жилых зданиях основная роль в обеспечении необходимого воздухообмена принадлежит естественному проветриванию и средствам усиления его. Естественная вентиляция помещений обусловливается разностью температур наружного и комнатного воздуха и силой ветра. Нагретый в помещении воздух поднимается вверх и уходит из комнаты через верхнюю часть стен, оконные и дверные проемы. На его место в нижиюю часть помещения устремляется холодный атмосферный воздух. Вентиляции помогает сила ветра. Ветровой напор оказывает иа одну сторону зда
ния давление, вгоняя воздух в помещения, а с подветренной стороны здания отсасывает воздух из помещений. Этим объясняется образование сильных потоков воздуха, сквозняков в случае открытия окон с противоположных сторон здания. При закрытых окнах и дверях естественная вентиляция незначительна; кратность воздухообмена при ней чаще всего до 0,5 и даже зимой — не больше единицы (Г. В. Хло-пин). В связи с этим возникает необходи мость применять средства усиления естественной вентиляции: открывание окон, форточек или фрамуг (рис. 42). Наилучший эффект проветривания достигается в тех случаях, когда комнаты одной квартиры расположены на противоположных сторонах здания. Благодаря этому возникает возможность сквозного проветривания. При этом кратность воздухообмена достигает 25—100. К средствам усиления естественной вен тиляции относят также цытяжные вентиляционные каналы, расположенные в стенах зданий. Они заканчиваются на крыше специальными насадками — дефлекторами, которые усиливают отсасывание воздуха за счет энергии ветра. В жилых квартирах вытяжные вентиляционные каналы рационально устраивать лишь в кухне, ванной, уборной. В этом случае воздух из жилых помещений будет поступать во вспомогательные, а не наоборот. Исследования показали, что при наличии в кухне газовой плиты форточки и вытяжного канала не всегдЬ достаточно для удаления продуктов горения. Радикальное улучшение воздухообмена в кухнях во время работы плиты может быть достигнуто с помощью электрического вентилятора в вытяжном канале. Существенным ' недостатком естествен ной вентиляции является неопределенность и изменчивость количества притекающего в помещение и вытекающего из него воз-духа. Поэтому в тех помещениях, где дол гое время находится много людей или происходит сильное загрязнение воздуха газами, пылью, водяными парами или мик роорганизмами, естественная вентиляция недостаточна. В таких случаях оборудуют помещения мехацдческой искусственной вентиляцией, которая обеспечивает любую необходимую кратность воздухообмена и позволяет управлять движением воздуха между помещениями. . Рис. 42. Фрамуга. ^Механическая вентиляция может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной. Приточная вентиляция полает свежий воздух в помещение вентилятором, загрязненный воздух удаляется естественным путем. Одну приточную вентиляцию устраивают сравнительно редко (например, на производстве для улучшения условий микроклимата). При вытяжной вечггиляции воздух из помещении отсасывается с помощью вентилятора, а свежий воздух поступает естественным путем. Вытяжную вентиляцию применяют тогда, когда помещения загрязняются вредными газами, пылью или водяными парами. В зимнее время помещение с интенсивной вытяжной вентиляцией сильно охла ждается, так как в него поступает холодный воздух с улицы. Этого недостатка не имеет приточно-вытяжиая вентиляция. При ней вентилятором засасывается атмосферный воздух и после очистки, подогрева и увлажнения он подается через приточные каналы, например в верхнюю зону помещений. Тогда отверстия вытяжных каналов располагают у пола. Через них воздух отсасывается из помещения другим вентилятором и выбрасывается наружу (рис. 43). Приточно-вытяжную вентиляцию устраивают в больницах, школйх, црОйзводствеи-ных помещениях, зрелищных предприятиях и др. Механическая вентиляция требует квалифицированного обслуживания. В случаях, когда средствами обычной искусственной вентиляции обеспечить нормальный микроклимат в жилых и общест-
Рис. 43. Схема притом но-вытяжной вентиляции: а — забор наружного воздуха; б— канал, через который засасывается воздух; в — калорифер для подогрева воздуха и вентилятор, подающий его в приточные каналы; г — каналы для подачи наружного подогретого воздуха в помещения; д — вытяжные каналы. через которые отводится загрязненный воздух помещения; е — сборная шахта, в которой помещается вентилятор, отсасывающий воздух из помещений; ж — фильтр, з — дефлектор. венных зданиях нельзя, используют кон-диционирование воздуха. Под t кондиционированием воздуха понимают создание и автоматическое поддержание в помещении заданных оптимальных температуры, влажности и скорости движения воздуха, а если требуется, и ионизации. Кондиционеры подразделяются на центральные и местные. . Центральные кондиционеры обслуживают все здание или отдельные группы помещений. Они состоят из ряда узлов, каж дый из которых выполняет определенною функцию: охлаждает или подогревает воздух, увлажняет или сушит его, очищает от пыли и микроорганизмов, ионизирует (рис. 44). Связанные между собой электронной автоматикой, узлы включаются или выключаются в зависимости от параметров воздуха в помещении.'Местные или комнатные кондиционеры (климатизеры) предназначаются лишь для охлаждения воздуха, подаваемого в отдельные помещения. Оптимизация воздушной среды помещений с помощью кондиционеров улучшает теплоощущение, значительно повышает работоспособность и способствует улучшению состояния больных. При кондиционировании воздуха в аудиториях, кинотеатрах и т. п. поддерживают на уровне головы температуру воздуха порядка_20— 22’ С, влажность^4Q—60%, скорость движе-~~нйя 0,15 м/с (ие*2олёёО?3). Наиболее целе-соо0ра31Пг¥оздавать пульсирующий микроклимат, например, каждые 15 мин на две минуты понижают температуру воздуха на 3—4° С, для получения тонизирующего эффекта и предупреждения усыпляющего действия монотонного микроклимата. В табл. 16 приведены показатели, которые рекомендуется систематически опрече-лять в больницах, детских учреждениях и др. По ним можно судить о степени чистоты воздуха и эффективности осуществляемых в этом направлении мер. Рис. 44. Нейтральный кондиционер Харьковского завода кондиционеров. А — забор воздуха; Б — рециркуляционный воздух; В — кондиционированный воздух: I —приемный клапан; 2 — секция подогрева; 3 — промежуточная камера; 4 — промывная камера; 5 — водяной насос; 6 — самоочищающийся -фильтр; 7— .промежуточная камера; 8 — секция подогрева; 9—вентиляционная установка.
Показатели чистоты воздуха закрытых помещений Степень чистоты воздуха Концентрация СО2. О' /0 Окисляемость бихроматная, мг/м3 Общее количество микробов. в м3 Количество стрептококков. в м3 стафилококков, в м’ Чистый до 0,07 (на 0,03— до 4 до 3000 ДО Ю до 75 Удовлетворительно чи- 0,04% больше, чем в наружном воздухе) до 0,1 До 6 до 4000'/ до 40 до 100 стый Умеренно загрязненный до 0,15 ДО 10 / до 7000 до 120 до 150 Сильно загрязненный более 0,15 до 20 более 7000 более 120 более 150 ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ОСВЕЩЕНИЯ Гигиеническое значение освещения. Рациональное освещение необходимо прежде всего для оптимальной функции зрительного анализатора. Известный физик Гельмгольц называл глаз иаилучшим даром и чудесным произведением природы. Естественно, что этот дар природы человеку следует беречь, т. е. создавать для глаза такие условия освещения, чтобы увеличить его работоспособность, уменьшить угом ляемость и сохранить зрение до глубокой старости. Но поскольку' глаз способен адаптироваться даже к плохим условиям освещения высказанное пожелание нс всегда выполняется. Результатом является снижение работоспособности, преждевременное утомление глаза, а с течением времени развивается нарушение рефракции {близорукость), ухудшается зрение. Свет обладает и психофизиологическим действием. .Рациональное освещение положительно сказывается на функциональном состоянии коры большого мозга, улучшает функцию других анализаторов. В целом световой комфорт, улучшая функциональное состояние центральной нервной системы и повышая работоспособность глаза, приводит к повышению производительности и качества труда, отдаляет утомление, способствует уменьшению производственного травматизма. Так, рационализация освещения на одной из шахт Донбасса увеличила производительность труда на 15% и снизила травматизм более чем в 3 раза. Поэтому с полным правом можно сказать, что дорого стоит не хорошее, а плохое освещение (Г. М. Кнорринг). Изложенное относится как к естественному, так и к искусственному освещению. Но естественное освещение помимо того оказывает тепловое, физиологическое и бактерицидное действие. Поэтому жилые, производственные и общественные здания должны быть обеспечены рациональным дневным освещением. Искусственное освещение помещений в свою очередь имеет преимущества перед естественным. С его помощью можно создать в любом месте помещения заданную И CluOH.TbllylO в icTCillic дня освсщсшюсть. В настоящее время роль искусственного освещения возросла: вторые смеиы, ночной труд, подземные работы, вечерние домашние занятия, культурный досуг и др. Качество искусственного освещения в жилых и других помещениях во многом определяется гигиеническими знаниями населения. Показатели, характеризующие освещение. К основным показателям, характеризующим освещение, принадлежат: I) спектральный состав света (от источника и отраженного), 2) освещенность, 3) яркость (источника света, отражающих поверхностей), 4) равномерность освещения. Спектральный состав света. Исследования, выполненные во время работ, предъявляющих высокие требования к зрительному анализатору, показали, что наибольшая производительность труда и наименьшая утомляемость глаза бывает при освещении стандартным дневным светом. За стандарт дневного света в светотехнике принят спектр рассеянного света с голубо-го небосвода, т. е. поступающего в поме-щение,__окна__которого ориентированы нй север. При дневном-свете наилучшее цве-торазличение.
Если размеры рассматриваемых деталей один миллиметр и более, то для зрительной работы примерно одинаково освещение источниками, генерирующими белый днёв^ ной свет и желтоватый. Спектральный состав света (в том числе отраженный от стен) оказывает и психофизиологическое действие. Так, красный, оранжевый и желтый цвета по ассоциации с пламенем, солнцем вызывают ощущение теплоты. Красный цвет возбуждает, желтый — тонизирует, улучшает настроение и работоспособность. Голубой, синий и фиолетовый кажутся холодными. Так, окраска стен горячего цеха в синий цвет создает ощущение прохлады. Голубой цвет — успокаивает, синий и фиолетовый — угнетают. Зеленый цвет — нейтральный — приятный по ассоциации с зеленой растительностью, он меньше других утомляет зрение. Окраска стен, машин, крышек парт в зеленые тона благоприятно сказывается на самочувствии, работоспособности и зрительной функции глаза. Окраска стен и потолков в белый цвет издавна считается гигиенической, так как обеспечивает наилучшую освещенность помещения из-за высокого коэффициента отражения 0,8 0,85. Поверхности, окрашенные в другие цвета, имеют меньший коэффициент отражения: светло-желтый — 0,5—0,6, зеленый, серый—0,3, темно-красный — 0,15, темно-синий •— 0,1, черный — 0,01. Но белый цвет (из-за ассоциации со снегом) вызывает ощущение холода, он как бы увеличивает размер помещения, делает его неуютным. Поэтому теперь стены палат в больницах чаще окрашивают в светло-салатовый, светло-желтый и близкие к ним цвета. Следующий показатель, характеризующий освещение,— освещенность. Освещенностью называют поверхностную плотность светового потока. Единицей освещенности является 1 дроке — освещенность поверхности 1 м\на которую падает и равномерно распределяется световой поток в один люмен Люмен — световой поток, который испускается полным излучателем (абсолютно черным телом) при температуре затвердения платины с площади 0,53 мм2. Освещенность обратно пропорциональна квадрату расстояния между источником света и освещаемой поверхностью. Поэтому, чтобы экономно создать высокую освещенность, приближают • источник к освещаемой поверхности (местное освещение). Освещенность определяют люксометром. Необходимо подчеркнуть, что"ц1КсГ~ ла люксов обычная, не логарифмическая, как шкала децибел, а зрительное ощущение (видимость) зависит от логарифма освещенности. Из этого следует, что если освещенность возрастает в 2 раза (например, с 30 лк до 60 лк), то видимость усилится не в 2 раза, а в 1 + 1g 2, т. е. примерно в 1,3 раза. Гигиеническое нормирование освещенности сложно, так как она влияет на функцию центральной нервной системы и на функцию глаза. Эксперименты показали, что с увеличением освещенности до 600 лк значительно улучшается функциональное состояние центральной нервной системы; дальнейшее увеличение освещенности до 1200 лк в меньшей мере, но также улучшает ее функцию, освещенность выше 1200 лк почти не оказывает влияния. Таким образом, везде, где работают люди, желательна освещенность порядка 1200 лк,_ минимум 600 лк. Эти данные подтвердились наблюЙТТЙиями на производствах (СССР, ФРГ, США) в условиях, когда рабочим предоставлялся свободный выбор освещенное! и. Исследовалось также влияние освещенности на зрительную функцию глаза при различной величине рассматриваемых предметов. При этом учитывалось влияние освещенности на разные функции глаза (остроту зрения, контрастную чувствительность, устойчивость ясного видения, быстроту различения и др.), производительность труда и утомляемость глаза. В результате установлены следующие нормативы. Если рассматриваемые детали имеют размер менее 0,1 мм нужна освещенность 400—1500 лк1, 0,1—0,3 мм—300— 1000 лк, 0,3—1 мм — 200—500 лк, 1 мм — 10 мм— 100—150 лк, более 10 мм—50— 100 лк. Нормативы приведены для освещения лампами накаливания. При этих нормативах ' освещенность достаточна для функции зрения, но в ряде случаев она менее 600 лк, т. е. недостаточна с психофизиологической точки зрения. Поэтому при освещении люминесцентными лампами (поскольку они экономичней) все перечисленные нормы увеличиваются в 2 раза и тогда 1 Первая цифра при хорошем контрасте (на-пример, черное на белом фоне), вторая при плохом (например, серое на зеленом).
освещенность приближается к оптималь- верхностей (например, тетрадь — парта. ной и в психофизиологическом отношении. При письме и чтении (школы, библиотеки, аудитории) освещенность на рабочем i месте должна быть не менее 30.0-4150) лк’,1 в жилых комнатах 75 (30), кухнях 100 (30). Для характеристики освещения "большое значение имеет яркость. Яркость — сила света, излучаемого с единЯТТЬ поверхности. Фактически при рассматривании предмета мы видим не освещенность, а яркость. Поэтому и следовало бы нормировать не освещенность, а яркость, к чему будут постепенно переходить. Единица яркости — кандела на квадратный метр (кд/м2)— яркость равномерно светящей плоской поверхности, излучающей в перпендикулярном направлении с каждого квадратного метра силу света, равную одной каиделе. Яркость определяют яркомером. При рациональном освещении в поле зрения человека не должно быть ярких источников света илн отражающих поверхностей. Если рассматриваемая поверхность чрезмерно яркая, то это негативно отразится на работе глаза: появляется ощущение зрительного дискомфорта (с 2000 кд/м2), падает производительность зрительной работы (с 5000 кд/м2), вызывает слепимость (с 32 000 кд/м2) и даже болевое ощущение (с 160 000 кд/м2). Оптимальная яркость рабочих поверхностей — несколько сот кд/м2. Допустимая яркость источников освещения, находящихся в поле зрения человека, желательна не более 1000—2000 кд/м2, а -яркость источников, редко попадающих в поле зрения человека, не более .3000—5000 кд/м2. Освещение л олжнгГТтоть—рд в н О ЭД Р Р Н Ы м и не создавать теней. Если в поле зрения человека часто меняется яркость, то наступает утомление мышц глаза, принимающих участие в адаптации (сужение и расширение зрачка) и синхронно с ней происходящей аккомодации (изменение кривизны хрусталика). Равномерной должна быть освещенность по помещению и на рабочем месте. На расстоянии 5 м пола помещения отношение наибольшей освещенности к наименьшей не должно превышать 3:1, на расстоянии 0,75 м рабочего места — не больше 2:1. Яркость двух соседних по- 1 Первая цифра при освещении люминесцентными лампами, вторая — лампами накаливания. _ школьная доска — стена, рана — операционное белье) не должна отличаться боль-' ше, чем 2 : 1—3 : 1. По этим и другим соображениям во многих операционных цвет окружающего рану операционного белья заменен с белого на зеленый. Из соображений равномерности освещения в производственных помещениях запрещается применять одноместное освещение. Освещенность, создаваемые общим освещением, должна быть йе менее 10% величины, нормируемой при комбинированном, но не менее 50 лк при лампах накаливания и 150 лк при люминесцентных лампах. Естественное освещение. Солнце является мощным источником света, освещенность вне помещений обычно порядка десятков тысяч люкс. В правильно устроенных жилых и больничных зданиях освещенность помещений (у внутренней стены) составляет от 0,5% до 2,5% от наружной, следовательно летом она достигает нескольких сот люкс. Достоинством естественного освещения является, кроме того, благоприятный спектральный состав. Для хорошего дневного освещения площадь окон должна соответствовать площади помещений. Поэтому распространенным способом оценки естественного освещения помещений_явлается .геаметри-.. "четкий, при котором вычисляют , так/>а-_ зываёмый световой коэффициент, т. е. отношение застекленной 'плОЩаДи/окон - к площади пола. Чем больше величина све-~ тового коэффициента, тем лучше освещение. "Йля ЖИЛЬ!V помещений световой ко- I эффигПТбнт дблжен- Оыть~~не меньше '/6— I для классов и больничных палат Vs— / ’/в? для операционных */а—1 А, для~подсЬб- | ПВых-по м ёщений/ г/ю—Tis. ---г Однако световой коэффициент дает только ориентировочное представление о дневном освещении, поскольку оно зависит еще от светового климата местности, глубины комнаты, величины видимой через окна части небосвода, окраски стен, рас положения окон и ориентации их по сторонам света. Этн условия надо дополнительно учитывать при оценке естественного освещения жилища геометрическим методом. Более совершенным является _ сеетотех-"''") нический метод. При этом методе опреде- ; ляют коэффициент естественной освещен- ; ности (КЕО). КЕО = Еп : Ео • 100%, где i £п — освещенность (в лк) точки, находя- 1
шейся внутри помещения в 1 м от стены, противоположной окну, Ео — освещенность (в лк) точки, расположенной вне помещения, при условии ее освещения рассеянным светом (сплошная облачность) всего небосвода. Таким образом, КЕО определяется как отношение освещенности внутри помещения к одновре-. менной освещенности вне помещения, выраженное в процентах. ^^х'Для жилых помещений КЕО должен быть не менее 0,5%, для больничных палат— не менее 1%, для школьных классов— не менее 1,5%, для операционных — \ не менее 2,5%. Искусственное освещение. Основными источниками искусственного освещения являются лампы накаливания и газоразрядные люминесцентные. Лампа накаливания — удобный и безотказный источник света. Ее недостатком является небольшая светоотдача; на 1 Вт затраченной электроэнергии можно получить 10—20 лм. Спектр ее излучения отличается от спектра белого дневного света меньшим содержанием синего и фиолетового излучений и большим — красного и желтою. Полому в in нхофнзнило! индском отношении излучение приятное, теплое. В отношении зрительной работы свет лампы накаливания уступает дневному лишь при необходимости рассматрива- Рис. 45. Осветительная арматура для ламп накаливания: I — светильник прямого света; 2 — светильник прямого и частичного рассеянного света; 3 — молочный шар (светильник равномерно рассеянного света): 4 — люцерна (светильник преимущественно отраженного света); 5 — светильник рассеянного света. ния очень мелких деталей. Он непригоден в тех случаях, когда требуется хорошее цветоразличение. -Поскольку поверхность нити накала ничтожно мала, яркость ламп накаливания значительно превышает ту, которая слепит. Для борьбы с яркостью применяют защищающую от ослепляющего действия прямых лучей света осветительную арматуру и подвешивают светильники вне поля зрения людей. Различают осветительную арматуру прямого света,~~~ отраженного, полуотра-Женного и рассеянного (рис. 45). Арматура прямого света направляет свыше 90% света лампы на освещаемое место, обеспечивая его высокую освещенность. В то же время создается значительный контраст между освещенными и неосвещенными участками помещения. Образуются резкие тени, и не исключено ослепляющее действие. Эта арматура применяется для освещения вспомогательных помещений и санитарных узлов. Арматура отраженного света характеризуется тем, что лучи от лампы направляются на потолок и на верхнюю часть стен. Отсюда они отражаются и равномерно, без образования тепой, paenpw-ляются по помещению, освещая его мягким рассеянным светом. Этот вид арматуры создает наиболее приемлемое с гигиенической точки зрения освещение, но оно не экономично, так как при этом теряется свыше 50% света. Поэтому для освещения жилищ, классов, палат часто применяют более экономную арматуру по-луотраженного и рассеянного света. При этом часть лучей освещает помещение, пройдя через молочное или матовое стекло, а часть — после отражения от потолка и стен. Подобная арматура создает удовлетворительные условия освещения, она не слепит глаза и при ней не образуется резких теней. ’ Люминесцентная лампа представляет собой трубку из обычного- стекла, внутренняя поверхность которой покрыта люминофором. Трубка заполнена парами ртути, с обеих концов ее впаяны электроды. При включении лампы в электрическую сеть между электродами возникает электрический ток («газовый разряд»), генерирующий ультрафиолетовое излучение. Под воздействием ультрафиолетовых лучей начинает светиться люминофор. Путем подбора . люминофоров изготавли-
Рис. 4б. Осветительная арматура для люминесцентных ламп. вают люминесцентные лампы с различным спектром видимого излучения. Наиболее часто применяют лампы дневного света (ЛД), лампы белого света (ЛБ) и тепло-белого света (ЛТБ). Спектр излучения лампы ЛД приближается к спектру естественного освещения помещений северной ориентации. При нам глаза утомляются наименьше даже при рассматривании деталей небольшого размера. Лампа ЛД незаменима в помещениях, где требуется правильное цветоразличение. Недостатком лампы является то, что кожа лица людей выглядит при этом свете, богатом голубыми лучами, нездоровой, цианотичной, из-за чего эти светильники не применяют в больницах, школьных .классах и ряде подобных помещений. По сравнению с лампами ЛД спектр ламп ЛБ богаче желтыми лучами. При освещении этими лампами сохраняется высокая работоспособность глаза и лучше выглядит цвет кожи