Гигиена воздушной среды

ГИГИЕНА ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ 
Нормальная жизнедеятельность организма и его работоспособность тесно связаны с воздухом, его физическими свойствами и химическим составом. Воздушная среда является необходимым условием жизни на Земле. Она играет важную роль в дыхании человека, животных и растений. Без воздуха немыслимо сохранение жизнеспособности организма. Роль воздуха состоит в снабжении кислородом, удалении продуктов обмена веществ, обеспечении процесса теплообмена. 
Многие геологические, гидролитические и энергетические процессы, протекающие на поверхности Земли, тесно связаны с воздушной средой. Воздух является источником некоторых видов сырья, запасы которого практически неисчерпаемы; из него добывают азот, кислород, аргон и гелий. 
Велика роль воздушной среды в производственной деятельности человека. Она является резервуаром токсических и микробных загрязнений (вредные газы, взвешенные частицы, различные микроорганизмы), которые могут отрицательно воздействовать на организм. 
В ходе эволюции человек подготавливался природой к восприятию действия различных факторов окружающей среды. Резкие изменения физических свойств и химического состава неблагоприятно отражаются на важнейших функциях организма и приводят к различным заболеваниям. Еще в глубокой древности люди догадывались о влиянии воздушной среды на организм. В частности, Гиппократ (460-377 г. до н.э.) высказал мысль о связи телесных и душевных свойств человека, особенно больного, с погодой и климатом. 
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЗДУХА И ИХ ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ 
К основным факторам воздушной среды, влияющим на жизнедеятельность человека, его самочувствие и работоспособность, относятся: физические – солнечная радиация, температура, влажность, скорость движения воздуха, барометрическое давление, электрическое состояние, радиоактивность; химические – содержание кислорода, азота, углекислоты и других составных частей и примесей; механические загрязнители – пыль, дым, а также микроорганизмы. Перечисленные факторы как в совокупности, так и каждый в отдельности могут оказывать неблагоприятное влияние на организм. Поэтому перед гигиеной стоит задача изучить их положительное и отрицательное влияние и разработать мероприятия как по использованию положительных свойств (солнечные ванны, закаливающие процедуры, климатическое лечение и др.), так и по предупреждению вредного влияния (солнечные ожоги, охлаждение, перегрев и т. д.). 
Температура 
Атмосферный воздух нагревается главным образом от почвы и воды за счет поглощенной ими солнечной энергии. Этим объясняется более низкая температура перед восходом солнца и максимальная – между 13-15 ч, когда поверхностный слой земли максимально прогревается. 
Температура воздуха весьма существенно влияет на микроклимат помещений (климат внутренней среды помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей). 
Температура воздуха зависит от географической широты. Так, самая высокая средняя годовая температура на земном шаре наблюдается в южных широтах – странах Африки, Южной Америки, Средней Азии. Здесь температура воздуха в теплое время года может достигать 630С, в холодный период понижаться до-150С. Самая низкая температура на нашей планете отмечается в Антарктиде, где она может понижаться до -940С. Температура воздуха значительно снижается с увеличением высоты над уровнем моря. Нагретые приземные слои воздуха поднимаются и постепенно охлаждаются в среднем на 0,60С на каждые 100 м подъема. От экватора к полюсам дневные колебания температуры уменьшаются, годовые – увеличиваются. Вода морей и океанов, аккумулируя тепло, смягчает климат, делает его более теплым, уменьшает суточные и сезонные колебания температуры. 
Под воздействием температуры происходят различные физиологические сдвиги во многих системах организма. В зависимости от величины температуры могут наблюдаться явления перегревания или охлаждения. При повышенных температурах (25-350С) окислительные процессы в организме несколько снижаются, но в дальнейшем они могут возрастать. Дыхание учащается и становится поверхностным. Легочная вентиляция вначале возрастает, а затем остается без изменений. 
Длительное воздействие высокой температуры приводит к значительному нарушению водно-солевого и витаминного обмена. Особенно характерны эти изменения при выполнении физической работы. Усиленное потоотделение ведет к потере жидкости, солей и водорастворимых витаминов. Например, при тяжелой работе в условиях высокой температуры воздуха может выделяться до 10 л и более пота, а с ним др 30-40 г хлорида натрия. Установлено, что потеря 28-30 г хлорида натрия ведет к понижению желудочной секреции, а больших количеств – к мышечным спазмам и судорогам. При сильном потоотделении потери водорастворимых витаминов (C, B1, B2) могут достигать 15-25% суточной потребности. 
Значительные изменения при воздействии температуры отмечаются в сердечно-сосудистой системе. Усиливается кровоснабжение кожи и подкожной клетчатки за счет расширения системы капилляров, учащается пульс. При одной и той же физической нагрузке частота пульса тем больше, чем выше температура воздуха. Частота сердечных сокращений возрастает вследствие раздражения терморецепторов, повышения температуры крови и образования продуктов метаболизма. Артериальное давление, как систолическое, так и в большей степени диастолическое, при действии высоких температур снижается. Повышается вязкость крови, увеличивается содержание гемоглобина и эритроцитов. 
Высокая температура оказывает неблагоприятное влияние на ЦНС, проявляющееся в ослаблении внимания, замедлении двигательных реакций, ухудшении координации движений. 
Длительное воздействие высокой температуры на организм может привести к ряду заболеваний. Наиболее частым осложнением является перегревание (тепловая гипертермия), возникающее при избыточном накоплении тепла в организме. Различают легкую и тяжелую формы перегревания. При легкой форме основным признаком гипертермии является повышение температуры тела до 380С и более. У пострадавших наблюдаются гиперемия лица, обильное потоотделение, слабость, головная боль, головокружение, искажение цветового восприятия предметов (окраска в красный, зеленый цвета), тошнота, рвота. 
В тяжелых случаях перегревание протекает в форме теплового удара. Наблюдаются быстрый подъем температуры до 410С и выше, падение артериального давления, потеря сознания, нарушение состава крови, судороги. Дыхание становится частым (до 50-60 в минуту) и поверхностным. При оказании первой помощи необходимо принять меры к охлаждению организма (прохладный душ, ванна и др.). 
В результате нарушения водно-солевого баланса при высокой температуре может развиться судорожная болезнь а при интенсивном прямом облучении головы – солнечный удар. 
Под воздействием низких температур снижается температура кожи, особенно открытых участков тела. При этом отмечаются одновременно ухудшение тактильной чувствительности и понижение сократительной способности мышечных волокон. При значительном охлаждении изменяется функциональное состояние ЦНС, что обусловливает ослабление болевой чувствительности, адинамию, сонливость, снижение работоспособности. Понижение температуры отдельных участков тела приводит к болевым ощущениям, сигнализирующим об опасности переохлаждения. 
Местное и общее охлаждение организма является причиной простудных заболеваний: ангин, катаров верхних дыхательных путей, пневмоний, невритов, радикулитов, миозитов и др. 
Действие температуры на организм определяется не только ее абсолютной величиной, но и амплитудой колебаний. Организм труднее приспосабливается к частым и резким колебаниям температуры. Многое зависит и от того, с какой влажностью и скоростью движения воздуха сочетается этот фактор. Повышенная влажность при низких температурах, увеличивая теплопроводность воздуха, усиливает его охлаждающие свойства. Особенно возрастает отдача тепла с увеличением подвижности воздуха. 
Влажность 
Влажность воздуха обусловливается испарением воды с поверхности морей и океанов. Вертикальный и горизонтальный воздухообмен способствует распространению влаги в тропосфере Земли. Относительная влажность подвержена суточным колебаниям, что связано, прежде всего, с изменением температуры. Чем выше температура воздуха, тем большее количество водяных паров требуется для его полного насыщения. При низких температурах необходимо меньшее количество водяных паров для максимального насыщения. 
В гигиеническом отношении наиболее важное значение имеют относительная влажность и дефицит насыщения. Эти показатели дают представление о степени насыщения воздуха водяными парами и свидетельствуют о возможности отдачи тепла путем испарения. С возрастанием дефицита влажности увеличивается способность воздуха к приему водяных паров. В этих условиях более интенсивно будет протекать отдача тепла в результате потоотделения (табл.). 
Таблица. Влияние влажности воздуха при различных его температурах на выделение влаги человеческим организмом (по Л. К. Хоцянову) 
В зависимости от степени влажности воздуха по-разному, ощущается действие температуры. Высокая температура воздуха в сочетании с низкой его влажностью переносится человеком значительно легче, чем при высокой влажности. С увеличением влажности воздуха снижается отдача тепла с поверхности тела испарением. 
Насыщение воздуха водяными парами в условиях низкой температуры будет способствовать переохлаждению тела. Важно знать, что потоотделение и испарение при температуре тела выше 35°С являются основными путями отдачи тепла в окружающую среду. Установлено, что при обычных метеорологических условиях наиболее оптимальной относительной влажностью является 40-60%. 
Скорость движения 
Как известно, воздух практически постоянно находится в движении, что связано с неравномерностью нагрева земной поверхности солнцем. Разница в температуре и давлении обусловливает перемещение воздушных масс. Движение воздуха принято характеризовать направлением и скоростью. Отмечено, что для каждой местности характерна закономерная повторяемость ветров преимущественно одного направления. Для выявления закономерности направлений используют специальную графическую величину – розу ветров, представляющую собой линию румбов, на которых отложены отрезки, соответствующие по длине, числу и силе ветров определенного направления, выраженного в процентах по отношению к общему их числу. Знание этой закономерности позволяет правильно осуществлять взаиморасположение и ориентацию жилых зданий, больниц, аптек, санаториев, промышленных предприятий и др. 
Скорость движения воздуха определяется числом метров, пройденных им в секунду. Скорость перемещения воздушных масс играет существенную роль в процессах теплообмена организма. Сильный ветер резко увеличивает теплоотдачу путем конвекции и испарения пота. В жаркие дни ветер оказывает благоприятное влияние на организм так как предохраняет его от перегревания. 
При низких температурах и высокой влажности движение воздуха способствует переохлаждению. 
Сильный и продолжительный ветер оказывает неблагоприятное влияние на нервно-психическое состояние, на общее самочувствие, затрудняет выполнение физической работы, увеличивает нагрузку при движении. Наконец гигиеническое значение движения воздуха заключается в том, что оно способствует вентиляции жилых, общественных зданий и промышленных помещений, а также играет важную роль в удалении и самоочищении поступающих в атмосферу загрязнений (пыль, пары, газы и др.). 
Комплексное воздействие микроклиматических факторов на организм 
В процессе жизнедеятельности организм человека испытывает комплексное воздействие физических факторов воздушной среды: температуры, влажности, барометрического давления и др. В зависимости от сочетания и величины этих факторов может отмечаться как благоприятное, так и отрицательное воздействие на организм. Знание закономерностей комплексного действия на организм физических факторов позволяет определить параметры таких сочетаний, которые соответствовали бы оптимальным условиям жизнедеятельности организма. 
Как известно, нормальная жизнедеятельность организма и высокая работоспособность возможны лишь в том случае, если сохраняется температурное постоянство организма в определенных границах (36,1-37,2°С), имеется тепловое равновесие его с окружающей средой, т.е. соответствие между процессами теплопродукции и теплоотдачи. В случае преобладания одного процесса над другим возможно перегревание или переохлаждение организма. Так, интенсивная потеря тепла вызывает переохлаждение, обусловливающее снижение резистентности организма к воздействию внешних факторов, вследствие чего увеличивается число простудных заболеваний, обостряются хронические процессы. 
Несмотря на значительные колебания микроклиматических факторов окружающей среды, в организме человека поддерживается постоянная температура тела. Это обусловлено деятельностью механизмов химической и физической терморегуляции, находящихся под контролем ЦНС. Под химической терморегуляцией понимают способность организма изменять интенсивность обменных процессов, что и определяет увеличение или уменьшение образующегося тепла. Физическая терморегуляция осуществляется за счёт рефлекторного расширения или сужения поверхностных сосудов кожи. 
Тепло вырабатывается всем организмом, но наибольшее количество его образуется в мышцах и печени. В зависимости от состояния температуры воздуха основной обмен изменяется в широких границах. Так, с понижением температуры окружающей среды (ниже 15°С) теплопродукция организма возрастает, при температуре от 15 до 25°С наблюдается ее постоянство, а с повышением температуры от 25 до 35°С теплопродукция сначала уменьшается, а затем увеличивается (при температуре 35°С и выше). Эта закономерность хорошо прослеживается на цифрах кислорода как показателя основного обмена. 
Теплопродукция зависит также от интенсивности и тяжести физической нагрузки. Кроме того, тепло поступает извне за счет солнечной радиации, от нагретых предметов, в результате приема горячей пищи и др. 
Одновременно с процессами накопления тепла в организме непрерывно происходит выделение его во внешнюю среду. Теплоотдача осуществляется лучеиспусканием (радиационный путь), проведением (конвекция и кондукция), потоотделением и испарением влаги с поверхности кожи. Передача тепла конвекцией происходит за счет нагревания прилегающего к телу воздуха. При кондукции тепло отдается поверхностям окружающих предметов, с которыми соприкасается человек. Потеря тепла за счет излучения происходит при наличии предметов и ограждений, имеющих более низкую температуру, чем температура кожи человека. Отдача тепла происходит в результате испарения пота с поверхности кожи. Наконец, незначительное количество тепла отдается во внешнюю среду с выдыхаемым воздухом и физиологическими отправлениями. 
Количество отдаваемого организмом тепла в значительной степени зависит от физических свойств воздушной среды. Так, передача тепла конвекцией возрастает с увеличением скорости перемещения воздуха, разницы температуры тела человека и воздуха, площади поверхности тела. При уменьшении разницы в температурах отдача тепла конвекцией снижается, а при температуре 35-36°С и выше совсем прекращается. Существенное влияние на отдачу тепла конвекцией оказывает скорость перемещения воздушных масс (табл.). 
Поверхность тела человека является источником теплоизлучения. Отдача тепла излучением осуществляется по тому же механизму, который свойствен каждому телу, имеющему температуру выше абсолютного нуля (273°К). При этом количество излучаемого тепла зависит от температуры окружающих стен помещения, предметов, ограждений и т. д. Отдача тепла излучением возрастает с увеличением разницы между температурой тела человека и температурой окружающих предметов. Если температура окружающих человека поверхностей превышает 35°С, то отдача тепла излучением прекращается и, наоборот, наблюдается поглощение тепла. Резкое нарушение радиационного баланса может привести к перегреванию или охлаждению организма. При разности температур человека и среды, близкой к нулю, или в том случае, когда температура окружающего воздуха выше температуры кожи, основным процессом теплоотдачи является испарение.
Интенсивность испарения зависит от влажности воздуха и его скорости, так как эти факторы определяют коэффициент массоотдачи влаги. Так, при температуре воздуха выше 35°С и умеренной влажности потеря влаги испарением может достигать 5 л, а при более высоких температурах – 10 л/сут. При испарении 1 г воды теряется около 2,51 кДж(0,6 ккал) тепла. 
Изучение сочетанного действия ряда физических факторов на организм позволило определить наиболее оптимальные их величины для жилых помещений: температура 18-20°С, влажность 40-60%, скорость движения воздуха 0,1-0,2 м/с. 
В производственных условиях данные факторы нормируются по оптимальным и допустимым величинам. Оптимальные величины характеризуютря таким сочетанием параметров температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха, которые при длительном и систематическом воздействии на организм человека обеспечивают наиболее благоприятные условия труда, способствуют высокой работоспособности. 
Допустимые микроклиматические условия – сочетание параметров микроклимата, которые могут обусловить преходящие и быстро нормализующиеся изменения в организме человека, не выходящие за пределы физиологических приспособительных колебаний. 
Нормирование микроклиматических условий в производственных помещениях осуществляется с учетом категории работ и соответствующих энергозатрат организма. 
Все виды работ делятся на три категории: 
1. Легкие физические работы (категории 1) – работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой, но не требующие систематического физического 27 
напряжения или поднятия и переноски тяжестей, при которых энергозатраты не превышают 172 Дж/с (150 ккал). 
2. Физические работы средней тяжести (категория II) – работы, охватывающие виды деятельности, при которых расход энергии составляет 172-232 Дж/с (150-200 ккал/ч) – категория IIа и 232-293 Дж/с (200-250 ккал/ч) – категория IIб. К категории IIа относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, но не требующие перемещения тяжестей, к категории IIб – связанные с ходьбой и переноской небольших (до 10 кг) тяжестей 3. Тяжелые физические работы (категория III) – работы, связанные с систематическим физическим напряжением, в частности с постоянными передвижениями и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей, при которых энергозатраты более 293 Дж/с (250 ккал/ч). В указанных нормах при легкой работе принята несколько более высокая температура воздуха и меньшая скорость его движения, чем при более тяжелом труде. 
Таким образом, с учетом комплексного воздействия микроклиматических факторов устанавливаются наиболее благоприятные сочетания их для жизнедеятельности человека и его работоспособности. При этом следует отметить, что состояние теплового комфорта зависит также от вида одежды, индивидуальных особенностей человека, тренированности и др. 
Правила измерения температуры воздуха 
При измерениях температуры воздуха необходимо устанавливать термометры так, чтобы на них не действовали никакие посторонние факторы, способные нагреть или охладить термометр. В открытой атмосфере нужно защищать резервуар термометра от действия солнечной радиации, а в помещениях – от более горячих, близ находящихся поверхностей или от холодных стен и т. п. Если этого не сделать, то термометры будут показывать не истинную температуру воздуха, а так называемую климатическую температуру, т. е. совокупность различных температурных факторов, действующих на резервуар термометра в момент наблюдения. 
Иногда в санитарной практике приходится определять и климатическую температуру, например, когда требуется охарактеризовать температурные условия непосредственно в том месте, где проводится работа (открытая атмосфера, горячие цехи, кузница и т. п.). В этих случаях термометр не  защищается, чтобы не устранить влияния главного температурного фактора – лучистой энергии, от которого зависят температурные условия в данном месте. 
Защита термометров от посторонних влияний достигается разными способами. На метеорологических станциях защиту термометров осуществляют с помощью специальных будок. При эпизодических измерениях температуры воздуха защита термометров достигается путем применения ширм в виде листа белого картона или фанеры. При наличии аспирационного психрометра лучше всего определять температуру по показаниям имеющегося в нем сухого термометра. В этом приборе резервуары термометров заключены в металлические оправы и никакой дополнительной защиты от солнечной энергии и пр. не требуется. 
Во время измерений термометры следует подвешивать на специальном штативе, а не держать в руках и не наклоняться к ним близко (не дышать на них). 
Измерение температуры воздуха в жилых помещениях производится посередине комнаты на высоте 1,5 м от пола. Более точные результаты можно получить, если измерить температуру в разных местах комнаты (у пола, около окон и т. д.) и из полученных данных вычислить среднюю. В производственных помещениях температура воздуха измеряется в рабочей зоне и в соседних местах на разном уровне. 
Чтобы определить, насколько равномерна температура в горизонтальном направлении, требуется измерить ее на расстоянии 0,2 м от наружной стены, затем посередине помещения, вблизи окон, печей и в холодных углах. 
Для определения равномерности в вертикальном направлении измеряют температуру на высоте 0,1-1-1,5 м от пола, а в некоторых случаях и под потолком (на производстве). Эти измерения особенно важны для характеристики температуры комнат в детских учреждениях, так как дети младшего возраста проводят значительную часть времени в играх на полу. 
Разница в температуре воздуха по горизонтали от стен с окнами до противоположных им стен не должна превышать в жилых помещениях 20, а по вертикали – около пола и на высоте головы – 2,5°). 
Отсчет показаний термометров производят спустя 10 минут после того, как повешены термометры. 
Приборы для измерения температуры воздуха 
Температуру воздуха чаще всего измеряют с помощью ртутных и спиртовых термометров. 
Наибольшее распространение получили ртутные термометры. Это объясняется их большей точностью и возможностью применять в широких пределах от -35 до +357°. 
Спиртовые термометры менее точны, так как спирт при нагревании выше 0° расширяется неравномерно, а кроме того, точка кипения его лежит низко (78,3°), но зато спиртовые термометры дают возможность измерять очень низкие температуры (до -130°), для которых ртутные термометры непригодны (ртуть замерзает при -39,4°). 
Термометры градуируются в градусах Цельсия. 
Термометры не всегда бывают точными, поэтому рекомендуется прежде чем пользоваться ими, сравнить их с так называемым нормальным термометром, точность которого гарантируется специальным свидетельством Главной геофизической обсерватории. 
Аспирационный термометр. Лучшими являются сухие термометры аспирационных психрометров – приборов для определения влажности. Измеряя влажность воздуха, можно, следовательно, одновременно определить и температуру воздуха. 
Максимальный термометр. Максимальный термометр представляет собой ртутный термометр, который устроен таким образом, что, показав самую высокую температуру, бывшую за определенный период наблюдения, он сохраняет свое показание, несмотря на последующее понижение температуры. 
Чтобы вогнать ртуть обратно в резервуар, требуется несколько раз встряхнуть термометр. 
Минимальный термометр. Минимальный термометр – спиртовой. Внутри капиллярной трубки его, в спирту, находится небольшой подвижной штифт из темного стекла, имеющий на своих концах утолщения в виде булавочных головок. 
Электрический термометр. В настоящее время для измерения температуры воздуха нередко используются специальные электротермометры, которые широко применяются в санитарной практике для измерения температуры кожи, почвы, стен и т. д. 
Термограф. В ряде случаев необходимо знать не только крайние значения температуры за определенный отрезок времени, но и промежуточные, чтобы установить, в каких пределах колеблется температура в течение рабочего дня, суток, недели и т. д. 
Производить частые измерения температуры с помощью обыкновенных термометров неудобно, и потому для этой цели применяют самопишущие приборы — термографы (от греч. thermo — тепло и grapho — пишу). 
Показания термографов не гарантированы от ошибок. Их следует проверять по точному ртутному термометру. 
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА 
Для характеристики влажности применяют следующие понятия. 
Абсолютная влажность – упругость водяных паров, находящихся в данное время в воздухе (выражается в миллиметрах ртутного столба), или, другими словами, количество водяных паров в граммах в 1 м3 воздуха. 
Максимальная влажность – упругость водяных паров в миллиметрах ртутного столба при полном насыщении воздуха влагой при данной температуре, или количество водяных паров в граммах, необходимое для полного насыщения 1 м3 воздуха при той же температуре. 
Относительная влажность – отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах, или иначе – процент насыщения воздуха водяными парами в момент наблюдения. 
Дефицит насыщения – разность между максимальной и абсолютной влажностью. 
Физиологический дефицит влажности – арифметическая разность между максимальной влажностью воздуха при 37° (температура тела) и абсолютной влажностью воздуха в момент наблюдения. Данный дефицит указывает, сколько граммов воды может извлечь из организма каждый кубический метр вдыхаемого воздуха. 
Точка росы – температура, при которой находящиеся в воздухе водяные пары насыщают пространство. 
Наибольшее гигиеническое значение имеют относительная влажность и дефицит насыщения, которые дают ясное представление о степени насыщения воздуха водяными парами и позволяют судить об интенсивности и скорости испарения пота с поверхности тела при той или иной температуре. Чем меньше относительная влажность, тем далее воздух от состояния насыщения и тем быстрее будет происходить в нем испарение воды и, следовательно, тем интенсивнее будет теплоотдача путем испарения. 
Абсолютная влажность дает представление об абсолютном содержании водяных паров в воздухе, но не показывает степени его насыщения. При одной и той же абсолютной влажности насыщенность водяными парами может быть различной в зависимости от температуры воздуха. 
Способы определения влажности воздуха 
Абсолютную влажность определяют приборами, называемыми психрометрами (от греч. psych-ros — холодный). Зная абсолютную влажность, можно по формуле вычислить относительную влажность. 
Психрометр Августа. Этот прибор является обязательным на метеорологических станциях, а также часто применяется в санитарной практике. Он состоит из двух совершенно одинаковых ртутных термометров со шкалой, разделенной с точностью до 0,2°, укрепленных рядом на особом штативе или в открытом футляре. Резервуар одного из термометров обернут тонкой материей (батист, марля), конец которой опущен в стаканчик с дистиллированой водой. Расстояние от верхнего края стаканчика до термометра должно быть не менее 3-4 см, чтобы происходил свободный обмен воздуха вокруг резервуара термометра. С поверхности влажного термометра при этих условиях будет испаряться вода и тем интенсивнее, чем суше воздух. 
Так как испарение воды связано с охлаждением тела, с которого она испаряется, то влажный термометр будет показывать более низкую температуру, чем сухой, и эта разница будет тем больше, чем суше воздух, и наоборот. 
При определении влажности воздуха психрометр устанавливают на расстоянии 1,5 м от земли, пола, ограждая его от источников лучистой энергии и случайных движений воздуха. Продолжительность наблюдения 10-15 минут. 
Вычисление абсолютной влажности производят по формуле Реньо: 
Аспирационный психрометр Ассмана. Психрометр Ассмана является более усовершенствованным прибором. Оба термометра его заключены в металлические трубки, через которые равномерно просасывается исследуемый воздух с помощью маленького заводного вентилятора, находящегося в верхней части прибора. Такое устройство психрометра обеспечивает защиту резервуаров термометров от лучистой энергии и гарантирует постоянную скорость движения воздуха вокруг термометров; кроме того, благодаря просасыванию значительной массы воздуха показания этого прибора более точные, чем у психрометра Августа, который определяет влажность воздуха, находящегося лишь в непосредственной близости от прибора. Резервуар влажного термометра в аспирационном психрометре обернут кусочком батиста (или другой тонкой материи), конец которого перед каждым наблюдением смачивают дистиллированной водой при помощи специальной пипетки; последнюю наполняют водой почти до края, удерживают воду на этом уровне с помощью зажима и осторожно вводят пипетку в трубочку, где находится конец влажного термометра. 
Вентилятор заводят ключом и отсчет показаний термометров производят на полном ходу вентилятора летом через 4-5 минут после начала его работы, зимой – через 15 минут; в последнем случае вентилятор приходится заводить дважды. 
Вычисление абсолютной влажности при работе с аспирационным психрометром производят по формуле Шпрунга: 
Для определения относительной влажности по аспирационному психрометру можно пользоваться таблицей, в которой в первом вертикальном столбце находят показания сухого термометра в момент наблюдения, а в верхнем горизонтальном ряду – показания влажного термометра. По этим двум цифрам в месте пересечений линий, проведенных от первой цифры вправо и от второй – вниз, находят искомую относительную влажность. 
Гигрометр. Для непосредственного определения относительной влажности воздуха применяют приборы, называемые, гигрометрами. 
Существуют различные типы гигрометров: наиболее распространенные из них – волосяные, основанные на способности волоса в силу гигроскопичности удлиняться во влажной атмосфере и укорачиваться в сухой. При увеличении влажности волос удлиняется, грузик опускается и стрелка перемещается вправо; при уменьшении влажности стрелка отходит влево. Отсчеты по шкале производят с точностью до 1%. 
Анемометрия. Для более точных измерений скорости движения воздуха применяются приборы, называемые анемометрами (от греч. anemos — ветер). 
В санитарной практике применяются динамические анемометры, основанные на вращении током воздуха легких лопастей, обороты которых передаются через систему зубчатых колес счетному механизму с циферблатом и указательной стрелкой. Анемометры имеются двух систем: чашечные и крыльчатые. 
Чашечный анемометр предназначается главным образом для метеорологических наблюдений в открытой атмосфере и позволяет измерять скорость движения воздуха в больших пределах от 1 до 50 м/сек. 
Крыльчатый анемометр отличается большей чувствительностью и пригоден для измерения более слабых токов воздуха в пределах от 0,5 до 15 м/сек. Крыльчатый анемометр, кроме применения для измерения скорости движения воздуха в обычных условиях, используется при обследовании вентиляции помещений. Продолжительность наблюдений в этих случаях ограничивается 3-4 минутами. 
Гигиеническая оценка кататермометрии 
Организм человека постоянно и непрерывно вырабатывает известное количество тепла и теряет его разными способами. Тепловое равновесие возможно лишь тогда, когда приход тепла равен расходу; в противном случае наблюдается перегревание или переохлаждение тела. Непосредственное определение величины теплопотерь крайне сложно, а потому был предложен косвенный способ их определения с помощью специального прибора 
кататермометра (от греч. kata — движение сверху вниз), представляющего собой особый спиртовой термометр. 
Этот прибор позволяет определить величину потери тепла физическим телом в зависимости от температуры и скорости движения окружающего воздуха. 
В настоящее время кататермометр применяется почти исключительно для определения скорости движения воздуха, преимущественно слабых токов, которые не определяются анемометром. Для этого, однако, требуется предварительно определить величину охлаждения кататермометра при данных атмосферных условиях или, иначе говоря, охлаждающую способность воздуха. 
Устройство кататермометров и методика определения охлаждающей способности воздуха 
Кататермометр Хилла имеет цилиндрический резервуар с полушаровидным дном. Шкала термометра разделена на градусы от 35 до 38. 
Принцип работы с кататермометром заключается в следующем. Если нагреть кататермометр до определенной температуры, выше температуры окружающего воздуха, то при охлаждении он потеряет, главным образом под влиянием температуры и движения воздуха, некоторое количество калорий. Вследствие постоянства теплоемкости спирта и стекла, из которого сделан прибор, он теряет при охлаждении с 38 до 35° строго определенное количество тепла, которое устанавливается лабораторным путем раз навсегда для каждого кататермометра. Эта потеря тепла с выражается в милликалориях и обозначается на каждом кататермометре в виде его постоянного фактора F. 

Шаровой кататермометр. Шаровые кататермометры разработаны Ленинградским институтом гигиены труда и профзаболеваний и являются более совершенными приборами. Первоначально были предложены три типа кататермометров: низкоградусные — для работы при температуре воздуха от 0 до 20°, среднеградусные — для температур от 20 до 40° и высокоградусные — для температуры свыше 40°. 
Определение скорости движения воздуха по кататермометру 
Зная величину охлаждения кататермометра и температуру окружающего воздуха, можно по эмпирической формуле вычислить скорость движения воздуха. В результате большой чувствительности кататермометра с его помощью можно измерить очень слабые токи воздуха, на которые анемометры не реагируют. Для вычисления скоростей движения воздуха менее 1 м/сек применяют 
Способы определения направления воздушных течений 

В открытой атмосфере направление ветра, как уже указывалось, определяется точкой горизонта, откуда дует ветер. Для обозначения направления ветра, или так называемых румбов, приняты начальные буквы наименований стран света: С — север, Ю — юг, В — восток, 3 — запад. Кроме четырех главных румбов, применяются промежуточные, находящиеся между ними. Таким образом, весь горизонт определяется восемью румбами: север, северо-восток, восток, юго-восток, юг, юго-запад, запад, северо-запад. Для большей точности угол между двумя соседними румбами делят еще пополам и всего получается 16 румбов. При обозначении промежуточных румбов называют оба румба, между которыми находится данное направление ветра, причем первым по порядку упоминают основной румб. Например, если направление ветра приходится посредине между югом и юго-западом, то такой промежуточный ромб называют ЮЮЗ, т. е. юго-юго-западный. 
Схема румбов приводится на рисунке, на котором одновременно дано графическое изображение частоты (повторяемости) ветров по румбам, наблюдающееся в данной местности в году. Эти данные важны для решения вопроса о рациональном размещении на территории населенного пункта жилых, промышленных и других зданий. Графическое изображение на приведенном рисунке носит название розы ветров. Оно строится путем 
откладывания от центра на линиях румбов в определенном масштабе отрезков, соответствующих числу (повторяемости) ветров в данном направлении за период наблюдений; концы отрезков соединяются прямыми линиями. Штиль (отсутствие ветра) изображается окружностью в центре розы ветров; радиус окружности должен соответствовать числу штилей. 
Из рисунка видно, что преобладающее, господствующее направление ветров в данной местности юго-восточное. 

Роза ветров. Флюгер. Определение направления ветра производят с помощью флюгеров. 

ПРЕДМЕТЫ

О НАС

«Dendrit» - портал для студентов медицинских ВУЗов, включающий в себя собрание актуальных учебных материалов (учебники, лекции, методические пособия, фотографии анатомических и гистологических препаратов), которые постоянно обновляются по ходу учебного процесса в ЯГМУ.