Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

И.А. Литвенкова
Экология городской среды: урбоэкология

Курс лекций. – Витебск: Издательство УО «ВГУ им. П.М.Машерова», 2005 – 163 с.

Предыдущая

Тема 11. Экология жилища человека

2. Определяющие факторы внутренней среды помещений: микроклиматические особенности, химическое, физическое, биологическое загрязнения

Жилая среда включает целый ряд факторов риска: физические, химические, биологические, архитектурные, планировочные и др. Основные составляющие внутренней среды помещений:

- Микроклимат помещения – те физические факторы, которые влияют на тепловое состояние организма: температура, влажность, движение воздуха и тепловое излучение.

- Обеспечение необходимого объема воздуха.

- Химическое загрязнение.  

- Ионизация воздуха жилых помещений.

- Электромагнитные поля.

- Радиоактивность в жилище.  

- Условия освещенности и акустики.

Микроклимат в помещении. К числу наиболее значимых моментов, определяющих комфорт в жилище, относится метеорологический комфорт. Зона теплового комфорта – комплекс метеорологических условий, при котором терморегуляторная система организма находится в состоянии теплового гомеостаза. Оптимальными для микроклимата жилых и общественных помещений в теплые периоды года считаются: температура воздуха 20-250С, относительная влажность 30-60%; в холодное время года эти показатели составляют соответственно 20-220С, 30-45%.  Нормальная скорость движения воздуха в жилых помещениях 0,1-0,15 м/сек. Большие скорости вызывают неприятное ощущение сквозняка, а меньшие указывают на недостаточный воздухообмен.  

Влажность воздуха. Ощущение «сухого воздуха» встречается в жилищах, расположенных в регионах с очень разнообразными климатическими условиями. Ощущение "сухого воздуха" чаще связано с загрязненным или слишком горячим воздухом, чем с физической "сухостью" воздуха. Высокая влажность в помещении - это очевидный фактор риска развития домашних пылевых клещей, микроорганизмов и плесени и увеличения содержание, в частности, формальдегида. Чем выше влажность, тем больше затрудняется испарение с поверхности кожи. Большая влажность воздуха при высоких температурах способствует перегреванию организма, при низких – переохлаждению.  

Источником повышенной влажности в жилище являются: люди (выделяющие примерно 40г воды в час); плохая вентиляция помещения; расположение квартиры (как правило, наиболее сырыми являются жилища, расположенные на нижних этажах, в частных деревянных домах); технические характеристики (плоская или очень пологая крыша, подвесной фундамент, течь воды и др.); система отопления.

Причинами сырости в жилище являются:

1.  Грунтовая влага (когда грунтовые воды подходят к подошве фундамента);

2.  Строительная влага (в случае раннего ввода здания в эксплуатацию стены не успевают просохнуть);

3.  Гигроскопическая влага (когда стройматериалы содержат значительное количество гигроскопических веществ).

Температура воздуха. Физиологическое действие температуры воздуха связано с влажностью. Высокая температура воздуха переносится значительно легче при сухом воздухе, чем при влажном. В холодный период температура воздуха в жилище обусловлена отоплением.  

Различают местное (индивидуальное) отопление: печное, электрическое, газовое; и центральное отопление - происходит за счет центрального генератора, удаленного от самой системы.

Системы местного отопления обладают рядом недостатков:  

а) неравномерность температуры воздуха в помещениях в течение суток;

б) наличие в отапливаемом помещении отрицательно заряженных ионов;

в) относительно высокая температура на отдельных участках поверхности нагревательных приборов;

г) загрязнение помещения топливом, золой.

Равномерное распределение температуры в комнате лучше всего достигается при централизованном водяном отоплении. Недостаток такого отопления в том, что при температуре 18-200С относительная влажность воздуха значительно снижается до 20-25%.

По способу теплоотдачи различают конвективные и радиационные нагревательные приборы и системы отопления: при конвекционной системе передача тепла осуществляется за счет движения нагретого воздуха (конвекция); при радиационном отоплении излучение тепловых лучей нагретой поверхностью (радиация).  

Предпочтительно лучистое тепло, т.к. оно более благоприятно действует на организм человека; в помещениях уменьшается отрицательная радиация от наружных ограждений; нагревательные приборы при лучистом отоплении имеют относительно умеренную температуру на поверхности (до 500С).      

Обеспечение необходимого объема воздуха. Одна из ключевых проблем экологического состояния жилища – это недостаточный воздухообмен в помещениях. Это связано в основном с неработающими централизованными вентиляционными системами. Воздухообмен может быть естественным и искусственным. Естественный воздухообмен  - обмен комнатного воздуха с наружным через поры строительных материалов и различные неплотности (инфильтрация), а также через форточки, фрамуги и пр. Этот воздухообмен происходит за счет разницы температуры наружного и комнатного воздуха и давления ветра. Искусственный воздухообмен не зависит от разницы температур и устраивается при помощи электрических вентиляторов. Она может быть вытяжной (только для удаления воздуха из помещения); приточной (только подает воздух в помещение); приточно-вытяжной. Для жилых помещений в качестве допустимой концентрации углекислоты принято содержание не более 1. Вычисление необходимого вентиляционного воздуха по углекислоте на одного человека вычисляется по формуле:

,

где L – искомый объем воздуха в кубических метрах на одного человека в час; К – количество литров углекислоты, выдыхаемое взрослым человеком в час (взрослый человек в обычных условиях при легкой физической работе выделяет 22600 мл СО2 в час); р – допустимое содержание углекислоты в воздухе жилых помещений – 1 ; q – содержание углекислоты в наружном воздухе – 0,4 .   

Качество воздуха определяется его химическим составом, наличием пылевых частиц и грибковых аэрозолей, газообразных химических агентов, аэроинов. Качество воздуха имеет большое значение в связи с развитием аллергических заболеваний дыхательных путей (бронхиальная астма, риниты и др.). Воздух жилого дома и рабочих помещений содержит гораздо больше опасных загрязнителей, чем атмосферный воздух. Причины: 1) материалы и оборудование, используемые в помещениях, выделяют потенциально опасные вещества; 2) повышение герметизации помещений обуславливает накопление опасных уровней загрязняющих веществ; 3) действие загрязнителей внутри помещения более длительное, чем на открытом воздухе.

Химическое загрязнение. Основными источниками химического загрязнения воздушной среды жилых помещений являются:

1) Выделение токсичных веществ из строительных и отделочных материалов и конструкций .

2) Выделение вредных веществ из предметов бытовой химии, предметов личного и домашнего  обихода.

3) Фильтрация токсичных газов и пыли, проникающих из вне (из загрязненного атмосферного воздуха – около 30% взвешенных в воздухе веществ и химических соединений проникает в помещение).

4) Накопление токсичных продуктов неполного сгорания топлива (таких как оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) из нагревательных систем типа газовых плит, керосинок, печей и каминов. Даже полное сгорание топлива приводит к неблагоприятным экологическим последствиям, выражающимся в резком снижении кислорода внутри помещения.

5) Проникновение радона, метана и других вредных газов из подвальных помещений;

6) Не меньшую опасность представляет табачный дым. Как известно, курение внутри жилых помещений может давать синергический эффект вместе с другими поллютантами и поэтому представляет значительно больший риск, чем воздействие одного токсичного вещества. Так, при большой концентрации табачного дыма в воздухе жилого помещения концентрация формальдегида в нем увеличивается и может превышать допустимую в 5—10 раз, а содержание такого опасного токсичного вещества, как стирол, удваивается. Экологическая опасность токсичных веществ, содержащихся в табачном дыме, усугубляется тем, что они адсорбируются стенками, потолком, полом, мебелью, а затем мигрируют в воздух жилища

7) Накопление вредных продуктов жизнедеятельности самого человека – антропотоксины (всего их идентифицировано более 400 наименований). Наиболее значительные из них — углекислый газ, аммиак, ацетон, оксид углерода и жирные кислоты.

Комплекс факторов, связанный с высокой загрязненностью воздушной среды помещений и сопровождаемый жалобами на плохое качество воздуха, получил название «синдром больных зданий». В число жалоб входит раздражение слизистых оболочек глаз, носа, верхних дыхательных путей, головная боль, тошнота, ощущение сухости слизистых оболочек кожи, зуд, охриплость голоса, повышение аллергических заболеваний.

При оценке экологического состояния воздушной среды внутри помещений следует учитывать, что в определенные периоды года оно может существенно ухудшаться. Учеными установлен так называемый эффект ударного высвобождения накопленных поллютантов. Выражается он в том, что при резком перепаде градиентов температуры воздуха и атмосферного давления во внутренней среде жилища возможно многократное превышение предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ.

Очищение воздуха жилых помещений от загрязняющих химических соединений представляет сложную эколого-гигиеническую проблему.  

Ионизация воздуха жилых помещений. Одним из факторов, отрицательно влияющих на здоровье человека, находящегося в закрытом помещении, является избыток положительных ионов воздуха и недостаток легких отрицательных аэроионов. Такая ситуация особенно заметна в помещениях, отделанных пластиком, с изобилием электронной и оргтехники, в запыленных и загазованных зданиях. Отрицательная аэроионизация оказывает нормализующее влияние на свертывающие свойства крови, многие обменные процессы. Важнейшим фактором очистки воздуха в помещении является вентиляция, в дополнение к которой возможно использование искусственной ионизации.  

Физическое загрязнения помещений.

Освещенность жилища определяется временем суток и года, географической широтой местности, состоянием атмосферы, размером окон, расположением здания. Оптимальное естественное освещение получается в помещениях, ориентированных окнами на юг и окрашенных в светлые тона, в комнатах, глубина которых не превышает удвоенного расстояния от верхнего края оконного проема до пола. Минимальные гигиенические нормы освещенности, обеспечивающие нормальные условия в  жилых помещениях - 50-100 люкс.

В жилище выделяют естественное, искусственное и совмещенное. Естественное освещение помещений создается за счет прямого, рассеянного и отраженного солнечного света. Уровни освещенности естественным светом оцениваются с помощью относительного показателя коэффициента естественного освещения (КЕО) - отношение освещенности внутри помещения к одновременно замеренной освещенности снаружи, умноженное на 100%. Норма освещенности для жилых помещений 30 Лк (КЕО 0,5 баллов), рабочих кабинетов 300Лк (КЕО 1,0). Искусственное освещение обеспечивается применением ламп накаливания и люминесцентных ламп. Наиболее предпочтительны люминесцентные лампы, приближающиеся по своему спектру к солнечному. При применении ламп накаливания предпочтительны светильники отраженного, рассеянного света.  

Электромагнитные поля. Электромагнитное загрязнение относят к числу сильнодействующих экологических факторов. В качестве предельно допустимых уровней напряженность электрического поля принимается равной 0,5 кВ/м внутри жилых зданий любого типа и 1,0 кВ/м  - на территории жилой застройки. При пользовании ПЭВМ ПДУ напряженности электрического и магнитного полей на расстоянии 50 см от монитора не должна превышать 2,5 В/м и 0,02 А/м соответственно. Источниками опасных магнитных полей в квартирах являются все сильноточные приборы: грили, утюги, вытяжки, холодильники, телевизоры, компьютеры и блоки питания, общий силовой кабель подъезда и лифта. Наиболее опасными являются электроплита и микроволновая печь, а также посудомоечные машины и стиральные машины с сушкой белья. Из-за силовых кабелей и распределительных щитов в некоторых комнатах от 60 до 90% площади имеют уровень магнитного поля, превышающий зону риска (0,2 мкТл). Существенное влияние на человека оказывают и электрические статические поля. Источники статического электричества в жилище: поверхность линолеума, пластиковые плитки, ковры, паласы, шторы, обои и др.  

Минимальное воздействие магнитного поля на окружающих можно обеспечить при соблюдении следующих правил:

- Используйте типы электроприборов с меньшим уровнем электропотребления.

- Размещайте наиболее опасные приборы на расстоянии не менее 1,5 м от мест продолжительного пребывания или сна. Особое внимание следует уделять электромагнитной безопасности мест предназначенных для игр и отдыха детей.

- Не включайте одновременно большое число электроприборов.

- Не делайте «кольца» и «петли» из проводов.

- По возможности используйте приборы с автоматическим управлением, позволяющим не находиться рядом с ними во время работы.  

- Следует учесть, что внутриквартирные перегородки и даже несущие стены не служат защитой от низкочастотного магнитного поля.  

Источники радиационного загрязнения в жилом помещении:  

1) Радиоактивность среды жилых помещений обуславливается, прежде всего, присутствием в воздухе радона. Радон – тяжелый газ без цвета и запаха, является продуктом радиоактивных превращений урана и тория с периодом полураспада в 3,8 дней. Этот радиоактивный газ образуется при спонтанном расщеплении радиоактивных веществ в недрах земли; он поднимается к поверхности земли и составляет часть естественного воздействующего на всех радиоактивного фона. Радон поступает в приземные слои воздуха из грунта, а затем в подвальные и жилые помещения. Когда теплый воздух выходит сквозь крыши домов, создается разрежение и радон поступает через нижние этажи; задерживаясь в помещении, он может достигать опасных концентраций. Концентрация радона в домах 25 Бк/м3 вызывает рак легких у 3-4 человек из 100 жителей, а при увеличении содержания радона в воздухе помещений до 200 Бк/м3 число больных возрастает в 10 раз. Активная вентиляция помещения в течение 2-3 ч снижает концентрацию радона в 3-4 раза. Значительное влияние радон оказывает на подвальные помещения и жилища первых этажей.

2) В газифицированных домах за счет продуктов сгорания некоторых видов бытового газа (например, газа из сланцев) также возможно повышение радиоактивности.  

3) Радиоактивность может быть обусловлена проникающими извне радиоактивными аэрозолями.

4) Жилые помещения получают незначительную долю радиации за счет строительных и отделочных материалов. Наиболее существенна радиоактивность строительных материалов, используемых для изготовления кирпича, бетона и т.д. Самой высокой активность обладают шлак и кирпич: первый как продукт, обогащенный в процессе сжигания, второй – вследствие применения того же шлака как наполнителя. Из горных пород самой значительной радиоактивностью обладают гранит и глина, наименьшей – материалы  органического происхождения (некоторые сорта угля, мел, известь).  

Биологическое загрязнение. Находящиеся в воздухе микроскопические живые организмы (например, вирусы, споры грибов и клетки бактерий) обнаруживаются во всех помещениях. Эти организмы присутствуют в воздухе как отдельно в виде мелких частиц (споры плесени обычно 2-8 мкм, бактерии обычно 0.5-1.5 мкм), так и в виде агрегатов различного размера, а также в форме микробиологических и микологических включений в другие частицы.  Факторы, влияющие на содержание микроорганизмов и плесневых грибов внутри помещений:

1. Наиболее важным источником бактерий в воздухе помещения являются люди, и поэтому концентрация бактерий в основном изменяется в зависимости от уровня заселенности. Уровень активности этих людей и наличие пыли, которая может подниматься, также играет роль в концентрации микроорганизмов в воздухе помещения. Поэтому концентрация их в большинстве случаев выше в школах и жилищах, чем в офисах.  

2. В помещении существуют сезонные изменения в количествах спор или других частиц плесени (сезон распространения спор грибов с июля по сентярь-октябрь),  

3. Внутренняя среда помещений (например, исключительно влажные условия или открытая вода обеспечивают среду для роста грам отрицательных бактерий, содержащих эндотоксины).  

4. На содержание микроорганизмов и плесневых грибов в воздухе помещения могут влиять их колонии, к примеру, на частях здания, цветочных горшках, увлажнителях воздуха и т.д. Микроорганизмы и плесневые грибы способны расти на всех строительных и мебельных материалах. В процессе метаболизма микроорганизмы и плесень производят ряд летучих органических соединений, таких как высшие спирты, кетоны и органические кислоты, вещества, которые ответственны за запах, часто связанный с ростом микроорганизмов и плесени.

Другим опасным видом биологического загрязнения в жилище человека являются аллергены. Их источник – домашние животные  и птицы (шерсть, оперение, слюна, моча); микроскопические клещи, обитающие в домашней пыли; тараканы и другие мелкие насекомые; корм для аквариумных рыб (мотыль). Аллергены животных обычно прикреплены к мелким частицам, которые парят в воздухе длительное время, попадая в дыхательные пути человека, вызывая аллергические реакции.  Содержание аллергенов, в большинстве случаев, выше в помещениях содержащих ковровые покрытия, гобелены, мягкую мебель и другие «пылесборники».

Предыдущая