Тема № 15: особенности формирования городской среды. Основные мероприятия по оздоровлению окружающей среды населенных мест. Гигиенические требования к жилым помещениям

ЗНАТЬ:

1. Основные экологические и гигиенические проблемы городов: особенности городского воздуха и микроклимата, водоснабжения и санитарной очистки. Мероприятия по охране окружающей среды в городе и на селе.
2. Гигиенические требования к планировке, освещенности, отоплению, вентиляции в жилых помещениях.
3. Нормируемые параметры микроклимата. Нормы искусственной освещенности комнаты. Основные системы отопления жилых зданий, виды вентиляции по способу подачи воздуха в помещение.

УМЕТЬ:

1. Использовать полученные знания в просветительной работе с населением по улучшению городской среды.
2. Определять параметры воздушной среды, естественную и искусственную освещенность в помещениях, давать им оценку.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:

1. Экологические и гигиенические проблемы урбанизации.
2. Особенности формирования городской среды. Особенности атмосферного воздуха и микроклимата городов. Особенности села.
3. Проблемы водоснабжения и санитарной очистки городов.
4. Микроклимат жилых помещений и общественных зданий. Освещение естественное и искусственное. Отопление местное и центральное. Вентиляция жилых и общественных зданий.
5. Состояние здоровья населения городов.
6. Причины ухудшения качества воздушной среды закрытых помещений, «синдром больных зданий».
7. Основные мероприятия по оздоровлению окружающей среды в городе: планировочные, технические, санитарно-технические и организационные.
8. Требования к планировке жилищ и строительным материалам.

1. Экологические и гигиенические проблемы урбанизации

В 2003 г. на земном шаре было 6 млрд чел, в т.ч КНР – 1,5 млрд, Индии – 1 млрд, США – 300 млн, РФ – 140 млн. Ежегодно население увеличивается на 60-70 млн.

Научно-техническая революция во второй половине ХХ века вызвала во всем мире рост промышленного производства и концентрацию населения в городах – это называется урбанизацией.

Процесс урбанизации повлек за собой изменение отношений людей между собой (движение женщин за равноправие, увеличение транспорта, ускоренное жилищное строительство, престиж городского проживания перед сельским и др.). Началось интенсивное переселение сельских жителей в города: в России в 1917 г городское население составляло 10%, в 1940 г. – 35%, 1960 г. – 50%, а сейчас – более 80%. Если в 1980 г. в мире было всего 4 города более, чем с 1 млн чел., то сейчас – более 200. Есть города по 40 млн чел. – Вашингтон-Бостон, 20 млн чел. – Мехико, Токио, Шанхай. В Москве и области проживает более 12 млн чел. По данным ВОЗ в 2007 г численность городских жителей в мире превысила число сельских.

Процессу урбанизации характерны две стороны: положительная и отрицательная, определяющие его санитарно-гигиенические особенности.

Хорошая: имеется коммунальное благоустройство; можно получить образование; развиваются культура и наука, достижения распространяются на другие города и села, стимулируя их развитие.

Минусы – это плата за цивилизацию, представленная экологическими и гигиеническими проблемами урбанизации:

1. загрязнение городской воздушной и водной среды и почвы;
2. микроклимат города хуже, чем в местности рядом;
3. шум;
4. информационные перегрузки;
5. здоровье горожан портится быстрее и основательнее, чем на селе.

1. Особенности формирования городской среды. Особенности атмосферного воздуха и микроклимата городов. Особенности села

Городская среда формируется особенностью воздуха в городе под влиянием автотранспорта и промышленных предприятий, наличием каменных домов и асфальтированных дорог, системой удаление коммунальных и промышленных отходов.

Городская воздушная среда загрязняется:

1) автотранспортом – на 71% (Петербург) - 88% (Москва): выбрасываются окись углерода (угарный газ), оксиды азота, сажа (в ней бензпирен, вызывающий рак), свинец и еще 200 вредных веществ;

2) ТЭЦ - выделяются диоксиды серы (в Москве – 33 т/сут);

3) металлургическими заводами - выделяют дым и пыль, в составе которой железо и алюминий;

4) нефтеперерабатывающими заводами (в Москве – в районе Капотни) – выделяют много углеводов, бензпирена и сероводорода.

Экологической влияние выбросов:

1) ухудшают условия проживания населения;

2) снижают прозрачность воздуха;

3) уменьшают естественную освещенность;

4) повышают туманообразование.

Все эти факторы определяют экологические особенности города и его микроклимат (совокупность температуры, влажности и скорости воздуха над данной территорией):

1. из-за пыли инсоляция на 15-20% меньше, чем на селе, что снижает попадание солнечной энергии на землю (при тумане – в 40-120 раз);
2. каменные здания поглощают энергию днем, чем повышают температуру воздуха – от этого среднегодовая температура на 1,5⁰ выше, чем в пригороде;
3. из-за более теплого воздуха днем в городе более холодный воздух из окрестностей ночью подтекает снизу в город, вызывая образование шаровидной облачности над городом - поэтому в городе больше туманов и осадков (на 10%: в Москве – 688 мм, в Московской обл. – 572 мм);
4. из-за асфальта дождевая вода не уходит в почву, а стекает по трубам, нарушая самоочищение почвы;
5. пылью забиваются поры растений, затрудняется фотосинтез: листья желтеют, осыпаются, деревья гибнут, особенно хвойные и плодовые – это лишает город кислорода и фитонцидов, дезинфицирующих воздух;
6. вокруг города снижается урожайность сельхозкультур и продуктивность животноводства (кур, мяса, молока);
7. в городе быстро разрушаются бетонные конструкции, металлические покрытия и ограждения;
8. из-за загрязненного воздуха и шума жители не могут эффективно проветривать жилища, быстро загрязняются окна и мебель.

Особенности села. Теперь и на селе строят дома как и в городе, с теми же элементами благоустройства. Но имеются особенности в сельской местности: наличие приусадебного участка, близость животноводческих ферм, а при них навозохранилищ, служащие местом выплода мух, почва загрязняется яйцами гельминтов и опасных зоонозных инфекций. Эпидемическое состояние на селе во многом зависит от системы водоснабжения – состояния артскважин, колодцев, систем удаления отходов – помойных ям, выгребных туалетов, компостов. В 75% современных сельских поселках условия проживания крайне неудовлетворительны по шуму и микроклимату. Неблагоприятные воздействия определяются сезонностью труда: крайне интенсивный летом, когда рабочий день ненормированный и в период массовых полевых работ составляет 10-12 часов, и ненапряженный зимой. В ремонтных цехах часто не работает вентиляция и отопление, нет бытовых помещений, низкое освещение. В животноводческих комплексах слаба механизация – часто доят животных и переносят корма вручную; отмечается низкая температура, вызывающая простуды; постоянны загрязнения ферм аммиаком, навозом, разлагающимися кормами, что вызывает головную боль, тошноту; запахами пропитываются одежда, кожа и волосы. Существует возможность заразиться от крупного рогатого скота – туберкулезом, бруцеллезом, сапом; от курей и гусей – птичьим гриппом, орнитозом, сальмонеллезом, токсоплазмозом, Ку-лихорадкой. На дробилках и сушке кормов много пыли, попадающей в легкие и вызывающей аллергические заболевания. В полеводстве при работе на тракторах вибрация превышает нормы на 50%, действуют шум и пыль.

1. Проблемы водоснабжения и санитарной очистки городов

В современных городах сточные, бытовые и промышленные воды сбрасываются после очистки в открытые водоемы. В районе городов реки не текут, а стоят (из-за систем плотин для электростанций), заражаясь сточными и ливневыми водами – отсюда же большая часть городов РФ забирают питьевую воду для водоснабжения, определяющую уровень инфекционной кишечной заболеваемости в городах, особенно среди детей. Вместе со стоками в водоемы попадают вредные для живой природы и человека тяжелые металлы: ртуть, кадмий, свинец, фтор, нефтепродукты, стиральные порошки (ПАВ). Поэтому нарушается экологическое равновесие водной флоры и фауны. Много подземных вод для нужд промышленности в городах откачивается из артскважин, что, например для Москвы, сказывается даже на расстоянии 60 км от нее в понижении уровня грунтовых вод в Московской области, а река Москва течет не в р. Волгу, а под территорию города, сама подпитываясь через систему шлюзов из р. Волги.

Санитарная очистка – это сбор, вывоз и обеззараживание отходов. Для городов она является большой проблемой, постоянно увеличивающейся. В сутки от 1 жителя остается до 1,2 кг сухого мусора и 0,5 кг жидких отходов. В мусоре размножаются грызуны, голуби и мухи. Он является фактором передачи многих инфекционных заболеваний (дизентерии, инфекционного гепатита, брюшного тифа, холеры и т.д.). Мусор загрязняет почву, водоемы и при сжигании – воздух. До 400 тыс. собак и кошек ежедневно съедают до 24 тыс. т пищевых отходов, выбрасываемых москвичами. При уничтожении этих животных их место займут более опасные – крысы, мыши, голуби, вороны и др. Поэтому считается целесообразным после стерилизации животных выпускать по месту их отлова.

На многолетних свалках, даже засыпанных землей, разлагающиеся отходы проникают под землю, загрязняя подземные воды. На этих землях нельзя выращивать сельхозпродукты, проживать и строить общественные здания в удалении до 1 км. Если мусор сортировать при сборке, то количество загрязнений уменьшается на 50%. На пищевых отходах можно выращивать животных; стеклотару, цветные металлы и бумагу перерабатывать; на сжигаемом мусоре отапливать дома, а из плотного остатка прессовать кирпичи для мостовых улиц. В мире многое это уже реализуется, но в наших городах ждет своего часа.

1. Микроклимат жилых помещений и общественных зданий. Освещение естественное и искусственное. Отопление местное и центральное. Вентиляция жилых и общественных зданий

Микроклимат зданий - это комплекс метеорологических условий в помещении, оцениваемых по температуре, подвижности и относительной влажности воздуха и радиационному режиму помещений, определяемому температурой ограждающих поверхностей.

Оптимальная температура воздуха составляет в условиях холодного климата 20-23^оС, умеренного - 20-22^оС и жаркого - 23-25^оС. Градиент температуры по высоте помещения не должен превышать 2^оС. Если он больше 3^оС, то происходит охлаждение конечностей и рефлекторное изменение температуры верхних дыхательных путей. Температура внутренних поверхностей стен не должна быть ниже 2-3^оС температуры воздуха квартиры.

Подвижность воздуха - важный микроклиматический показатель, поскольку движущийся воздух оказывает на организм человека двоякое действие: чисто физическое и физиологическое; норма – 0,1 – 0,25 м/сек. Легкое движение воздуха возбуждает сложнорефлекторные процессы терморегуляции: когда холодно + чрезмерная подвижность – увеличиваются теплопотери через конвекцию и испарение, организм быстро переохлаждается.

Влажность воздуха влияет на теплопотери организма, вызывая перенапряжение адаптационных возможностей; оптимальная относительная влажность – 30 - 60%.

Освещение естественное. Световой фактор имеет высокое биологическое значение, играет первостепенную роль в регуляции важнейших функций организма. Инсоляция – освещенность прямым солнечным светом; норма для жилых зданий – 3 час а/сутки. Под влиянием света в организме происходит уменьшение газообмена, усиливается белковый обмен, нормализуется минеральный обмен. Под влиянием УФ-лучей образуются биологически активные вещества и витамин.Д, что укрепляет скелет организма. Солнечные лучи бактерицидны: убивают микроорганизмы - дезинфицируют помещение, уменьшают сырость, предупреждая развитие плесени.

Естественное освещение помещений создается за счет прямого, рассеянного и отраженного солнечного света. Оно может быть боковым, верхним, комбинированным. Освещение комнат зависит от ориентации помещений – расположенности окон здания по странам света. Оптимальная ориентация окон в умеренном климате жилых зданий – Юго-Запад и Юго-Восток, школах – Восток. Уровень естественного освещения оценивается с помощью относительных показателей – КЕО и СК.

КЕО (коэффициент естественной освещенности) отражает отношение освещенности внутри помещения к одновременно замеренной освещенности снаружи, измеряется в %. Норма – не менее 0,5-0,7 %. Существует 2 метода определения КЕО: инструментальное и расчетное.

СК (световой коэффициент) – отношение площади остекления окон к площади пола – в виде дроби, где числитель – «1», а знаменатель – число, показывающее какую часть от площади пола занимает остекленная поверхность рам; норма – 1/6-1/8.

К сведению: Естественное освещение в жилых зданиях зависит от ряда факторов:

1. ориентации окон по странам света: с гигиенической точки зрения целесообразна ориентация на Юг и Юго-Восток.. В наших широтах (средних) ось здания следует направлять с Северо-Востока на Юго-Запад – при этом жилые помещения расположатся на Юго-Восток, а вспомогательные на Северо-Запад. Западное расположение жилых помещений не рекомендуется: значительная радиация летом и незначительная зимой;
2. размера и расположения окон: расположение окна ближе к потолку способствует более глубокому проникновению света. Ширина простенков не должна превышать полуторную ширину оконных проемов. Лучше прямоугольные окна;
3. глубины комнаты – расстояния от стены с окном до другой стены. Оно недолжно. превышать расстояния от верхнего края окна до пола более, чем в 2 раза.;
4. разрывом между соседними зданиями – должно быть не менее двойной высоты противоположного здания;
5. качеством стекол и степенью их чистоты: чистые стекла и так поглощают УФ-лучи, а загрязненные еще и свет – до 25-50%, занавески – до 40% света;
6. характером окраски стен и потолка: светлые тона отражают свет, увеличивая освещенность.

Освещение искусственное. Недостаток естественного освещения компенсируется искусственными источниками: лампами накаливания или люминесцентными. В лампах накаливания только 7-12% потребленной энергии превращается в световую энергию, остальная часть – в тепловую. Требования к искусственному освещению: 1) достаточность для проведения определенного вида работ; 2) равномерное в пространстве; 3) без блескости и 4) теней.

Нормативы освещенности устанавливаются в зависимости: от условий зрительной работы, системы освещения и типа светильника. Нормы освещенности в жилых комнатах – 75 лк; на кухне – 100 лк, при чтении - 300 лк.

Для оценки качества искусственного освещения существуют дополнительные показатели:

а) показатель дискомфорта, оценивающий блескость; б) коэффициент пульсации освещенности и в) показатель ослепленности, выражающийся в отношении освещенности видимой части жилища при экранировании к видимой части без экранирования (при блескости).

Люминесцентные лампы более экономичны при одинаковой затрате энергии, обладают большей световой отдачей, спектр их излучения приближается к спектру дневного света, создает мягкий рассеянный свет, не дает теней, не требует абажуров. Но обладает пульсацией и ниже 75 лк наблюдается «сумеречный эффект», оцениваемый субъективно как недостаточное освещение, поэтому при этих лампах устанавливается большая норма освещенности.

Отопление жилых и общественных зданий должно поддерживать определенный уровень Т⁰ воздуха в помещении, обеспечивать равномерность ее по горизонтали и вертикали. Отопительные приборы не должны ухудшать качество воздуха в помещении. Тепло передается от более нагретого тела к менее с помощью трех способов: конвекции, радиации и кондукции,

Конвекция - переход тепла через воздух. Радиация – излучение тепловых лучей. Кондукция – переход тепла от нагретой поверхности к более холодной через контакт. С гигиенической точки зрения более благоприятно лучистое тепло (внутристенное, камины).

Существуют централизованное и местное виды отопления. Централизованное отопление (водяное, паровое, панельное, воздушное) имеет преимущества перед местным: поддерживает постоянную температуру воздуха и не загрязняет его. При паровом отоплении теплоноситель – пар; его недостаток невозможность регулировать подачу тепла, высокая температура радиаторов (более 90 ⁰) – пригорает пыль, и на стенах оседает копоть. Более распространено для отопления жилых и больничных зданий водяное отопление низкого давления - теплоноситель горячая вода; преимущество: можно регулировать степень нагревания батарей, чистота воздуха. Наиболее гигиенично панельное или радиационное отопление – внутристенное, когда трубы с горячей водой проходят в стенах. Наиболее благоприятное нагревание стен – 40-45⁰, потолка 28-30⁰, пола – 25-27⁰, т.е. комфорт обеспечивается при более низких температурах и меньших потерях тепла излучением, уменьшается охлаждение комнаты при проветривании. Кроме того, в жаркое время года панельное отопление можно использовать для охлаждения помещения.

Местное отопление бывает печным, электрическим, газовым и осуществляется с помощью печей большей или меньшей теплоемкости. К печам большой теплоемкости относятся голландские и другие толстостенные печки из кирпича. Они медленно прогреваются, но и долго остывают, поддерживают температуру воздуха на нужном уровне. Печи малой емкости применяются для помещений временного пребывания (дачи) – они быстро нагреваются и быстро остывают, дымят и загрязняют воздух пылью.

Вентиляция. В результате жизнедеятельности людей воздух в жилых и общественных зданиях изменяется только в худшую сторону(!), в частности:

1) повышаются температура воздуха и влажность: человек выделяет 40-80 г/час влаги;

2) уменьшается концентрация кислорода в воздухе – с 21 до 16 % и ухудшается усвоение кислорода в результате снижении в воздухе отрицательных аэроионов;

3) увеличивается концентрация углекислого газа - с 0,04 до 4 %;

4) в результате разложения пыли и пота в воздухе появляется неприятный запах;

5) вместе с пылью в воздух попадают микробы и вирусы, которые могут вызвать ОРВИ, корь, скарлатину, туберкулез; а также споры плесени, продукты переработки клещами пуха, шерсти, волос, чешуек кожи, могущих вызвать аллергические проявления;

6) в квартирах с использованием газовых плит содержание углекислого газа повышено + несгоревший газ + копоть + капли жира в воздухе;

7) выделяются от стен и из подвалов – радон;

8) от ковролинов и мебели из прессованных стружек выделяется фенол.

Поэтому пребывание на свежем воздухе всегда лучше для организма, чем в квартире

Основные гигиенические требования к вентиляционным устройствам квартир: (1) должны обеспечивать и поддерживать совместно с системами отопления комфортные температуру и влажность; (2) осуществлять полную циркуляцию воздуха в помещении; (3) предупреждать накопление посторонних запахов; (4) иметь малые габариты и (5) быть бесшумными.

Вентиляция характеризуется кратностью воздухообмена - это число, показывающее сколько раз в течение часа воздух помещений был сменен наружным воздухом. Количество воздуха, которое необходимо подавать в помещение в единицу времени зависит от: кубатуры помещения, числа людей, характера выполняемой работы и количества вредностей в воздухе помещения. В соответствии с санитарными требованиями в жилых зданиях должно быть. обеспечено удаление 3 м³ в течение 1 часа на 1 м² комнаты, а из кухни с газовой плитой – не менее 9 м³. По способу подачи воздуха в помещение различают естественную и искусственную (механическую), местную и общую вентиляцию.

Естественная вентиляция – это обмен воздуха через поры строительных материалов, неплотности стен, вентиляционные каналы и форточки, которая осуществляется за счет разницы температур наружного и внутреннего воздуха и разницы давления. Через поры в строительных материалах и щели в окнах за 1 час обеспечивается 1-кратный обмен воздуха. С гигиенической точки зрения наиболее целесообразны фрамуги, открывающиеся под углом 45^о к поверхности окна, что способствует предварительному нагреву воздуха + нет сквозняка + меньше шум с улицы. Но лучшее проветривание – сквозное: за 3-5 мин. воздух в комнате полностью заменяется наружным.

Если естественная вытяжка неэффективна, устраивают дополнительную эффективную, но побудительную – искусственную. Она может быть местной – от печки и центральной – для всего здания. В отличие от естественной она зависит от комнатной Т^о, давления наружного воздуха, действует постоянно и равномерно. Центральная вентиляция бывает приточной и вытяжной. При приточной в. чистый воздух подается, а загрязненный выдавливается через двери и окна (используется в общественных зданиях: театрах и больницах (операционных). Вытяжная вентиляция – удаление воздуха из помещения, а приток не организован – он осуществляется через щели, поры, окна; организуется в виде местной вытяжки – над местом вредных выделений. Бывает равная приточно-вытяжная вентиляция или преобладание чего-либо. Так в туалетах и кухнях, где запах не должен поступать в комнаты, преобладает вытяжка.

Наиболее совершенный тип искусственной вентиляции – кондиционирование воздуха, когда воздух подается с необходимыми микроклиматическими параметрами (температура, влажность, скорость движения) + очищается от пыли + озонируется + заряжается аэроионами + дезодорируется. В быту применяются более простые ионизаторы и очистители воздуха типа «Супер-плюс» и «Супер-плюс-турбо», рассчитанных соответственно на 50 м³ и 100 м³ объема комнаты.

К сведению: В зависимости от использования помещения применяются следующие схемы воздухообмена:

1. «снизу вверх» – когда воздух подаются снизу, собирая газы, тепло и пыль, а вверху удаляется (применяется в промышленности);
2. «сверху вниз» - когда пары летучих жидкостей (спирт, ацетон) удаляются из зоны дыхания идущим сверху воздухом (применяется в вытяжных шкафах);
3. «сверху вверх» – когда воздух подается вверх, перемешивается по высоте помещения и удаляется из верхней зоны (применяется в жилых и общественных зданиях);
4. «снизу вверх и вниз» – когда воздух подается в зону ниже рабочего, а удаляется вверху и внизу в соотношении притока и удаления - 1:2 (применяется в рентгеновских кабинетах и при работе со взрывоопасными веществами, курительных комнатах);
5. «сверху и снизу вверх» – когда подается два потока воздуха: в зону дыхания и вверх помещения и осуществляется одна вытяжка из верхней зоны.

1. Состояние здоровья населения городов

В теме №5 нами подробно рассмотрено действие экологических факторов городской среды на жителя города, в частности химических загрязнений. Поэтому подробнее остановимся на изучении влияния на здоровье жилищных условий.

Обеспечение безопасности жилища – одна из важнейших составных частей экологии человека. Современное жилище должно создавать благоприятные условия для удовлетворения физиологических потребностей, культурной и бытовой деятельности человека.

Большую часть своей жизни человек проводит в своем жилище, которое включает целый ряд факторов риска заболевания: физические, химические, биологические, архитектурные, планировочные. Складываясь друг с другом, эти факторы оказывают комбинированное действие на здоровье горожан: снижают иммунитет, повышают заболеваемость, особенно воздушно-капельными и аллергическими болезнями, и смертность. Длительное пребывание в квартире без солнечного света снижает выработку витамина Д, что приводит детей к рахиту, а у взрослых. – снижению плотности костей и их хрупкости.

В перенаселенных жилищах легко передаются инфекционные заболевания: грипп, скарлатина, корь; в сырых и холодных зданиях – ревматизм, ангины, простудные заболевания. Причинами аллергических болезней являются домашняя пыль, аэрозоль, содержащий споры грибов, и комплекс химических веществ. Поэтому обеспечение безопасности жилища – одна из важнейших составных частей экологии человека и задач гигиены.