Нормативная основа предупреждения внутрибольничных инфекций

А. Е. Федотов,
д-р техн. наук, президент АСИНКОМ

Пребывание человека в больнице опасно для здоровья.

Причина - внутрибольничные инфекции, в том числе вызываемые микроорганизмами, приспособившими ся к традиционным мерам гигиены и устойчивые к антибиотикам*.

Красноречивые данные об этом приведены в статье Fabrice Dorchies в настоящем номере журнала (стр. 28) . Что делается у нас, не знает никто. Картина в наших больницах наверняка много хуже. Судя по уровню действующих отраслевых нормативных документов, наше здравоохранение еще не подошло к пониманию проблемы.

А проблема ясна. Она ставилась в журнале «Технология чистоты» №1/9 еще 10 лет назад. В 1998 г. АСИНКОМ были разработаны «Нормы на чистоту воздуха в больницах», основанные на зарубежном опыте. В том же году они были направлены в ЦНИИ эпидемиологии. В 2002 г. этот документ был представлен в Госсанэпиднадзор. Реакции не последовало в обоих случаях.

Зато в 2003 г. был утвержден СанПиН 2.1.3.137503 «Гигиенические требования к размещению, устройству, оборудованию и эксплуатации больниц, родильных домов и других лечебных стационаров» - отсталый документ, требования которого порой противоречат законам физики (см. ниже).

Основное возражение против введения западных стандартов - «нет денег». Это не правда. Деньги есть. Но идут они не туда, куда надо. Десятилетний опыт аттестации по мещений больниц силами Центра сертификации чистых помещений и Лаборатории испытаний чистых помещений показал, что фактическая стоимость операционных и палат интенсивной терапии превышает порой в несколько раз затраты на объекты, выполненные по Европейским нормам и оснащенные западным оборудованием. При этом объекты не соответствуют современному уровню.

Одна из причин - отсутствие должной нормативной базы.

Существующие стандарты и нормы

Техника чистых помещений в больницах запада применяется давно. Еще в 1961 г. в Великобритании профессор сэр Джон Чарнлей (John Charnley) оборудовал первую операционную «greenhouse» со скоростью нисходящего с потолка потока воздуха 0,3 м/с. Это явилось радикальным средством снижения риска инфицирования больных при трансплантации тазобедренных суставов. До этого у 9 % больных происходило инфицирование во время операции, и требовалась повторная трансплантация. Это была истинная трагедия для больных.

В 70-80-е годы технология чистоты на основе систем вентиляции и кондиционирования воздуха и применения высокоэффективных фильтров стала неотъемлемым элементом в больницах Европы и Америки. Тогда же в Германии, Франции и Швейцарии появились первые стандарты на чистоту воздуха в больницах.

В настоящее время выходит второе поколение стандартов, основанных на современном уровне знаний.

Швейцария

В 1987 г. Швейцарским институтом здравоохранения и лечебных учреждений (SKI - Schweizerisches Institut fur Gesundheits- und Krankenhauswesen) было принято «Руководство по строительству, эксплуатации и обслуживанию систем подготовки воздуха в больницах» - SKI, Band 35, «Richtlinien fur Bau, Betrieb und Uberwachung von raumlufttechnischen Anlagen in Spitalern».

Руководство различает три группы помещений:

В 2003 г. Швейцарским обществом инженеров по отоплению и кондиционированию было принято руководство SWKI 9963 «Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в больницах (проектирование, строительство и эксплуатация)».

Его существенным отличием является отказ от нормирования чистоты воздуха по микробным загрязнениям (КОЕ) для оценки работы системы вентиляции и кондиционирования.

Критерием оценки является концентрация частиц в воздухе (не микроорганизмов). Руководство устанавливает четкие требования к подготовке воздуха для операционных и дает оригинальную методику оценки эффективности мер по обеспечению чистоты с помощью генератора аэрозолей.

Подробный анализ руководства дан в статье А. Бруннера в настоящем номере журнала.

Германия

В 1989 г. в Германии был принят стандарт DIN 1946, часть 4 «Техника чистых помещений. Системы обеспечения чистоты воздуха в больницах» - DIN 1946, Teil 4. Raumlufttechik. Raumlufttechishe Anlagen in Krankenhausern, Dezember, 1989 (пересмотрен в 1999 г.).

В настоящее время подготовлен проект стандарта DIN, содержащий показатели чистоты как по микроорганизмам (метод седиментации), так и по частицам.

Стандарт детально регламентирует требования к гигиене и методам обеспечения чистоты.

Установлены классы помещений Iа (высокоасептические операционные), Ib (другие операционные) и II. Для классов Iа и Ib даны требования к максимально допустимому загрязнению воздуха микроорганизмами (метод седиментации):

Установлены требования к фильтрам для различных ступеней очистки воздуха: F5 (F7) + F9 + H13.

Обществом немецких инженеров VDI подготовлен проект стандарта VDI 2167, часть: Оборудование зданий больниц - отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Проект идентичен Швейцарскому руководству SWKI 9963 и содержит лишь редакционные правки, вы званные некоторыми различиями между «швейцарским» немецким и «немецким» немецким языками.

Франция

Стандарт на чистоту воздуха AFNOR NFX 906351, 1987 в больницах был принят во Франции в 1987 г. и пересмотрен в 2003 г.

Стандарт установил предельно допустимые концентрации частиц и микроорганизмов в воздухе. Концентрация частиц определяется по двум размерам: ≥0,5 мкм и ≥5,0 мкм.

Важным фактором является проверка чистоты только в оснащенном состоянии чистых помещений. Более подробно требования французского стандарта приведены в статье Fabrice Dorchies «Франция: стандарт на чистоту воздуха в больницах» этого номера журнала.

Перечисленные стандарты детализируют требования к операционным, устанавливают число ступеней фильтрации, типы фильтров, размеры ламинарных зон и т. д.

Проектирование чистых помещений больниц ведется на основе стандартов серии ИСО 14644 (ранее велось на основе Fed. Std. 209D).

Россия

В 2003 г. принят СанПиН 2.1.3.1375603 «Гигиенические требования к размещению, устройству, оборудованию и эксплуатации больниц, родильных домов и других лечебных стационаров».

Ряд требований этого документа вызывает недоумение. Например, приложение 7 устанавливает санитарно-микробиологические показатели для помещений разных классов чистоты (*оснащенное состояние):

В России классы чистоты чистых помещений были установлены ГОСТ Р 50766695, затем ГОСТ Р ИСО 14644616 2001. В 2002 г. последний стандарт стал стандартом СНГ ГОСТ ИСО 146446162002 «Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды, Часть 1. Классификация чистоты воздуха». Логично ожидать, что отраслевые документы должны соответствовать национальному стандарту, не говоря уже о том, что определения «условно чистые», «условно грязные» для классов чистоты, «грязный потолок» для потолков выглядят странно.

СанПиН 2.1.3.1375603 устанавливает для «особо чистых» помещений (операционные, асептические боксы для гематологических, ожоговых пациентов) показатель общего числа микроорганизмов в воздухе (КОЕ/м 3) до начала работы (оснащенное состояние) «не более 200».

А стандарт Франции NFX 906351 - не более 5. Эти больные должны находиться под однонаправленным (ламинарным) потоком воздуха. При наличии 200 КОЕ/м 3 , больной в состоянии иммунодефицита (асептический бокс гематологического отделения) неизбежно погибнет.

По данным ООО «Криоцентр» (А. Н. Громыко) микробная загрязненность воздуха в роддомах Москвы колеблется от 104 до 105 КОЕ/м 3 , причем последняя цифра относится к роддому, куда привозят бомжей.

Воздух московского метро содержит примерно 700 КОЕ/м 3 . Это лучше, чем в «условно чистых» помещениях больниц по СанПиНу.

В п. 6.20 вышеуказанного СанПиНа сказано: «В стерильные помещения воздух подается ламинарными или слабо турбулентными струями (скорость воздуха менее 0,15 м/с)» .

Это противоречит законам физики: при скорости менее 0,2 м/с поток воздуха не может быть ламинарным (однонаправленным), а при менее 0,15 м/с он становится не «слабо», а сильно турбулентным (неоднонаправленным).

Цифры СанПиНа - не безобидные, именно по ним ведется контроль объектов и экспертиза проектов органами санитарно-эпидемиологического надзора. Можно выпускать сколь угодно передовые стандарты, но пока существует СанПиН 2.1.3.1375603 дело с места не сдвинется.

Речь идет не просто об ошибках. Речь идет об общественной опасности таких документов.

В чем причина их появления?

• Незнание европейских норм и основ физики?
• Знание, но:
  • намеренное ухудшение условий в наших больницах?
  • лоббирование чьих-то интересов (например, производителей малоэффективных средств очистки воздуха)?

Как это увязать с защитой здоровья населения и правами потребителей?

Для нас, потребителей услуг здравоохранения, такая картина абсолютно неприемлема.

Тяжелыми и ранее неизлечимыми болезнями являлись лейкемия и другие заболевания крови.

Постель больного находится в зоне однонаправленного потока воздуха (класс 5 ИСО)

Сейчас решение есть, причем решение единственное: трансплантация костного мозга, затем подавление иммунитета организма на период адаптации (1-2 месяца). Чтобы человек, находясь в состоянии иммунодефицита, не погиб, его помещают в условия стерильного воздуха (под ламинарный поток).

В мире эта практика известна десятки лет. Пришла она и в Россию. В 2005 г. в Нижегородской областной детской клинической больнице были оборудованы две палаты интенсивной терапии для трансплантации костного мозга.

Палаты выполнены на уровне современной мировой практики. Это - единственное средство спасения обреченных детей.

А вот в ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии Нижегородской области» устроили безграмотную и амбициозную писчебумажную волокиту, задержав ввод объекта на полгода. Понимают ли эти служащие, что на их совести могут быть неспасенные детские жизни? Ответ нужно дать матерям, глядя им в глаза.

Разработка национального стандарта России

Анализ опыта зарубежных коллег позволил выделить несколько ключевых вопросов, некоторые из которых вызвали бурную дискуссию при обсуждении стандарта.

Группы помещений

Зарубежные стандарты в основном рассматривают операционные. Некоторые стандарты рассматривают изоляторы и другие помещения. Комплексная систематизация помещений всех назначений с ориентацией на классифика цию чистоты по ИСО отсутствует.

В принятом стандарте введены пять групп помещений в зависимости от риска инфицирования больного. Отдельно (группа 5) выделены изоляторы и гнойные операционные.

Классификация помещений выполнена с учетом факторов риска.

Критерий оценки чистоты воздуха

Что взять за основу оценки чистоты воздуха?:

• частицы?
• микроорганизмы?
• то и другое?

Развитие норм в западных странах по этому критерию имеет свою логику.

На первых этапах чистота воздуха в больницах оценивалась только по концентрации микроорганизмов. Затем стал применяться и счет частиц. Еще в 1987 г. стандарт Франции NFX 906351 ввел контроль чистоты воздуха как по частицам, так и по микроорганизмам (см. выше) . Счет частиц с помощью лазерного счетчика частиц позволяет оперативно в режиме реального времени определять концентрацию частиц, в то время как для инкубации микроорганизмов на питательней среде требуется несколько дней.

Следующий вопрос: а что, собственно, проверяется при аттестации чистых помещений и систем вентиляции?

Проверяется качество их работы и правильность проект ных решений. Эти факторы однозначно оцениваются концентрацией частиц, от которой зависит число микроорганизмов.

Конечно, микробная обсемененность зависит от чистоты стен, оборудования, персонала и пр. Но эти факторы относятся к текущей работе, к эксплуатации, а не к оценке инженерных систем.

В связи с этим в Швейцарии (SWKI 9963) и Германии (VDI 2167) сделан логичный шаг вперед: установлен контроль воздуха только по частицам.

Учет микроорганизмов остается функцией эпидемиологической службы больницы и направлен на текущий контроль чистоты.

Эта мысль была заложена и в проект российского стандарта. На данном этапе от нее пришлось отказаться, ввиду категорически отрицательной позиции представителей санэпиднадзора.

Предельно допустимые нормы по частицам и микроорганизмам для различных групп помещений взяты по аналогам с западными стандартами и на основе собственного опыта.

Классификация по частицам соответствует ГОСТ ИСО 1464461.

Состояние чистого помещения

ГОСТ ИСО 1464461 различает три состояния чистых помещений.

В построенном состоянии проверяется выполнение ряда технических требований. Концентрация загрязнений как правило не нормируется.

В оснащенном состоянии помещение полностью укомплектовано оборудованием, но отсутствует персонал и не проводится технологический процесс (для больниц - отсутствует медперсонал и больной).

В эксплуатируемом состоянии в помещении выполняются все процессы, предусмотренные назначением помещения.

Правила производства лекарственных средств - GMP (ГОСТ Р 5224962004) предусматривают контроль загрязнений частицами как в оснащенном состоянии, так и в эксплуатируемом состоянии, а микрорганизмами - только в эксплуатируемом состоянии. В этом есть логика. Выделения загрязнений от оборудования и персонала при производстве лекарственных средств можно нормировать и обеспечивать соответствие нормам техническими и организационными мерами.

В лечебном учреждении есть ненормируемый элемент - больной. Его и медперсонал невозможно одеть в комбинезон для класса 5 ИСО и полностью закрыть всю поверхность тела. Из6за того, что источниками загрязнений в эксплуатируемом состоянии больничного помещения управлять нельзя, устанавливать нормы и проводить аттестацию помещений в эксплуатируемом состоянии бессмысленно, по крайней мере, по частицам.

Это понимали разработчики всех зарубежных стандартов. Нами также включен в ГОСТ контроль помещений только в оснащенном состоянии.

Размеры частиц

Изначально в чистых помещениях контролировалось загрязнение частицами с размерами, равными и большими 0,5 мкм (≥0,5 мкм). Затем, исходя из конкретных областей применения, стали появляться требования к концентрации частиц ≥0,1 мкм и ≥0,3 мкм (микроэлектроника), ≥0,5 мкм (производство лекарственных средств в дополнение к частицам ≥0,5 мкм) и пр.

Анализ показал, что в больницах нет смысла следовать шаблону «0,5 и 5,0 мкм», а достаточно ограничиваться контролем частиц ≥0,5 мкм.

Скорость однонаправленного потока

Рис. 1. Распределение модуля скорости

Выше уже отмечалось, что СанПиН 2.1.3.3175603, установив предельно допустимые значения скорости однонаправленного (ламинарного) потока 0,15 м/с, нарушил законы физики.

С другой стороны, вводить в медицине норму GMP 0,45 м/с ±20 % нельзя. Это приведет к дискомфорту, поверхостному обезвоживанию раны, может травмировать ее и пр. Поэтому для зон с однонаправленным потоком (операционные, палаты интенсивной терапии) установлена скорость от 0,24 до 0,3 м/с. Это грань допустимого, уходить от которой нельзя.

На рис. 1 показано распределение модуля скорости потока воздуха в зоне операционного стола для реальной операционной одной из больниц, полученное методом компьютерного моделирования.

Видно, что при малой скорости исходящего потока он быстро турбулируется и не выполняет полезной функции.

Размеры зоны с однонаправленным потоком воздуха

Из рис. 1 видно, что ламинарная зона с «глухой» плоскостью внутри бесполезна. А на рис. 2 и 3 показан принцип организации однонаправленного потока операционной Центрального института травматологии и ортопедии (ЦИТО). В этой операционной автор шесть лет назад оперировался по поводу полученной травмы. Известно, что однонаправленный поток воздуха сужается под углом примерно 15 % и то, что было в ЦИТО, смысла не имеет.

Правильная схема показана на рис. 4 (фирма «Klimed»).

Не случайно западные стандарты предусматривают размеры потолочного диффузора, создающего однонаправленный поток 3x3 м, без «глухих» поверхностей внутри. Исключения допускаются для менее ответственных операций.

Решения по вентиляции и кондиционированию

Эти решения соответствуют западным стандартам, экономичны и эффективны.

Сделаны некоторые изменения и упрощения без потери смысла. Например, в качестве финишных фильтров в операционных и палатах интенсивной терапии применены фильтры Н14 (вместо Н13), имеющие ту же стоимость, но значительно более эффективные.

Автономные устройства очистки воздуха

Автономные воздухоочистители являются эффективным средством обеспечения чистоты воздуха (кроме помещений групп 1 и 2). Они не требуют больших затрат, позволяют принимать гибкие решения и могут использоваться в массовом порядке, особенно в действующих больницах.

На рынке представлен широкий выбор воздухоочистителей. Не все они эффективны, некоторые из них вредны (выделяют озон). Основная опасность - неудачный вы6ор воздухоочистителя.

Лаборатория испытаний чистых помещений проводит экспериментальную оценку воздухоочистителей по показателям назначения. Опора на достоверные результаты - важное условие выполнения требований ГОСТ.

Методы испытаний

В руководстве SWKI 9963 и проекте стандарта VDI 2167 дана методика испытаний операционных с использованием манекенов и генераторов аэрозолей (). Применение этой методики в России вряд ли оправданно.

В условиях небольшой по территории страны одна специализированная лаборатория может обслужить все больницы. Для России это нереально.

С нашей точки зрения, и не нужно. С помощью манекенов отрабатываются типовые решения, которые закладываются в стандарт, а затем служат основой проектирования. Эти типовые решения отрабатываются в условиях института, что и сделано в г. Люцерн (Швейцария).

В массовой практике типовые решения применяются непосредственно. На готовом объекте проводятся испытания на соответствие стандартам и проекту.

ГОСТ Р 5253962006 дает систематизированную программу испытаний чистых помещений больниц по всем необходимым параметрам.

Болезнь легионеров - спутник старых инженерных систем

В 1976 г. в одном из отелей Филадельфии проходил конгресс Американского легиона. Из 4000 участников - 200 заболели, а 30 человек погибли. Причиной явился вид микроорганизмов, названный Legionella pneumophila в связи с упомянутым событием и насчитывающий более 40 разновидностей. Сама болезнь была названа болезнью легионеров.

Симптомы заболевания проявляются через 2-10 дней после инфицирования в виде головной боли, болей в конечностях и горле, сопровождаемых лихорадкой. Течение болезни сходно с обычной пневмонией, в связи с чем ее часто ошибочно диагностируют как пневмонию.

По официальной оценке в Германии с населением около 80 млн человек ежегодно страдают от болезни легионеров около 10 тыс. человек, но большинство случаев остаются нераскрытыми.

Инфекция передается воздушно6капельным путем. Возбудитель попадает в воздух помещения из старых систем вентиляции и кондиционирования, систем обеспечения горячей водой, душевых и пр. Legionella размножается особенно быстро в стоячей воде при температуре от 20 до 45 °С. При 50 °С происходит пастеризация, а при 70 °С - дезинфекция.

Опасными источниками являются старые большие здания (в т. ч. больницы и роддома), имеющие системы вентиляции и горячее водоснабжение.

Средства борьбы с болезнью - применение современных систем вентиляции с достаточно эффективными фильтрами и современных систем подготовки воды, включая циркуляцию воды, ультрафиолетовое облучение потока воды и пр.**

* Особую опасность представляют аспергиллы - широко распространенные плесневые грибы, обычно безвредные для людей. Но они представляют опасность для здоровья иммунодефицитных больных (например медикаментозная иммуносупрессия после трансплантации органов и тканей или больные с агранулоцитозом). Для таких больных ингаляция даже малых доз спор аспергилл может быть причиной тяжелых инфекционных заболеваний. На первом месте здесь находится легочная инфекция (пневмония). В больницах часто наблюдаются случаи инфицирования, связанные с проведением строительных работ или реконструкцией. Эти случаи вызваны выделением спор аспергилл из строительных материалов во время проведения строительных работ, что требует принятия специальных защитных мер (SWKI 99.3).

** Использованы материалы статьи M. Hartmann «Keep Legionella bugs at bay», Cleanroom Technology, March, 2006.

Диоксид углерода является составным ингредиентом атмосферного воздуха. Концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе вне зоны загрязнения в среднем равняется 0,03 % по объему или 0,046 % по весу, что равно при нормальных условиях 591 мг/м3.

Повышение углекислого газа в воздухе ведет к раздражению дыхательного центра. Длительное вдыхание воздуха с повышенным содержанием (8-10 %) углекислоты приводит к перераздражению дыхательного центра и смерти от паралича последнего. При 15 % и выше CO2 в воздухе смерть наступает мгновенно от паралича дыхательного центра. Человек более чувствителен к избытку углекислого газа, чем животное. Уже при содержании С02 в воздухе в количестве 3 % дыхание заметно ускоряется и углубляется; при 4 % появляется ощущение сдавливания головы, головная боль, шум в ушах, психическое возбуждение, сердцебиение, замедление пульса и повышение давления, реже - рвота и обмороки.

Дальнейшее повышение уровня С02 до 8-10 % сопровождается нарастанием выраженности всех симптомов и наступает смерть от паралича дыхательного центра. Опасность значительного накопления С02 в закрытых помещениях усугубляется тем, что она сопровождается одновременным уменьшением содержания кислорода в воздухе.

В гигиеническом отношении диоксид углерода является важным показателем, по которому судят о степени чистоты воздуха в жилых и общественных зданиях.

Углекислота выделяется при дыхании людей, и скопление больших количеств ее в воздухе закрытых помещений указывает на санитарное неблагополучие этого помещения (скученность людей, недостаточная вентиляция). В обычных условиях при недостаточной естественной вентиляции помещения и инфильтрации наружного воздуха через поры строительных материалов содержание диоксид углерода в воздухе жилых помещений может достигать 0,2 %. Пребывание в такой атмосфере приводит к ухудшению самочувствия и снижению работоспособности. Это объясняется тем, что параллельно с увеличением количества диоксида углерода в воздухе ухудшаются его свойства: повышается температура и влажность, появляются дурно пахнущие газы, представляющие собой продукты жизнедеятельности человека (меркаптан, индол, скатол, сероводород, аммиак), увеличивается содержание пыли и микроорганизмов. Происходит изменение ионизационного режима воздуха, увеличение тяжелых и уменьшение легких ионов. Однако из всех перечисленных выше показателей, связанных с ухудшением свойств воздуха диоксид углерода поддается наиболее простому определению, в силу чего она принимается за гигиенический показатель чистоты воздуха жилых и общественных зданий.

Допустимой концентрацией диоксида углерода воздуха считается 0,07-0,1 %. Последняя величина принята в качестве расчетной при определении объема потребной вентиляции и эффективности вентиляции в жилых и общественных зданиях.

Методика определения диоксида углерода в воздухе с помощью фотоэлектроколориметра.

Принцип метода основан на измерении оптической плотности окрашенного поглотительного раствора (смесь бромтимолового синего и NaHCO3) после взаимодействия испытуемого воздуха с углекислотой. Чувствительность метода 0,025 об %.

Отбор пробы воздуха. Пробу воздуха для определения диоксида углерода отбирают в газовые пипетки емкостью 150-200 мл, предварительно заполненные 26 % раствором поваренной соли. При отборе пробы воздуха газовая пипетка находится в вертикальном положении. Вначале открывают верхний кран, а затем нижний. Вытекающий из пипетки раствор поваренной соли засасывает в нее исследуемый воздух. По окончании отбора пробы воздуха последнюю доставляют в лабораторию.

Ход работ. Из газовой пипетки исследуемый воздух в количестве 50 мл переводится солевым раствором в шприц емкостью 100 мл. Затем в шприц засасывают из бюретки 5 мл поглотительного раствора. После 2-х минутного взбалтывания исследуемого воздуха с поглотительным раствором жидкость помещают в кювету с толщиной слоя 10 мм и фотометрируют на приборе ЛМФ-69 при длине волны 600 нм (светофильтр N4). На градуировочном графике по оптической плотности раствора находят концентрацию диоксида углерода.

Цель занятия: изучение методов определения содержания в воз- духе помещений некоторых химических загрязнителей и оценка степени загрязнения воздуха в соответствии с гигиеническими нор- мативами.

При подготовке к занятию студенты должны проработать следующие вопросы теории.

1. Химический состав чистого атмосферного воздуха и физиолого-гигиеническое значение его компонентов.

2. Основные источники загрязнения атмосферного воздуха, состав атмосферных загрязнений в городах. Влияние атмосферных загрязнений на санитарные условия жизни и здоровье населения.

3. Гигиеническое нормирование загрязнений атмосферного воздуха.

4. Антропогенное загрязнение воздуха закрытых помещений. Санитарные показатели загрязнения воздуха помещений. ПДК СО2 в непроизводственных помещениях.

5. Профилактические мероприятия по снижению уровня загрязнения воздушной среды.

После освоения темы студент должен знать:

Методику проведения отбора проб воздуха, их анализа, определение степени загрязнения вредными веществами воздуха аптечных помещений и производственных помещений хими- ко-фармацевтических предприятий;

уметь:

Оценить результаты исследований на соответствие гигиеническим нормативам;

Оценить условия труда персонала аптек при воздействии химических факторов по результатам санитарно-гигиенического обследования и лабораторных исследований;

Использовать основные нормативные документы и информационные источники справочного характера для организации контроля за содержанием вредных веществ в воздухе аптеч-

ных помещений и разработки профилактических мероприятий по снижению уровня загрязнения воздуха аптечных помещений и производственных помещений химико-фармацевтических предприятий.

Учебный материал для выполнения задания

Одной из основных сред обитания человека является атмосфера. Чистый атмосферный воздух у поверхности Земли представля- ет собой физическую смесь различных газов: 78,1% азота, 20, 93% кислорода, 0,03-0,04% диоксида углерода и до 1% других инертных газов (аргон, неон, гелий, криптон, ксенон, радон, актинон, торон). Основными причинами изменения газового состав атмосферы является поступление в воздух так называемых малых примесей, содержание которых в атмосфере во много раз меньше основных газов (азота и кислорода). В условиях современного крупного города загрязнения сосредоточены в основном в приземном слое высотой до 1- 2 км, а в средних городах - в слое толщиной в сотни метров. Источники загрязнения атмосферы могут быть природные, или естественные (пыльные бури, извержение вулканов, лесные пожары, выветривание) и антропогенные, или искусственные (промышленные предприятия, транспорт, теплоэлектростанции, сельское хозяйство), поступление загрязнений от которых часто имеет непрекращающийся и нарастающий характер. Загрязнения в атмосферном воздухе присутствуют в различных агрегатных состояниях: в виде твердых взвешенных частиц (аэрозолей), в виде пара, капель жидкости и газов. Наиболее часто атмосферный воздух загрязняется окисью и двуокисью углерода, окислами азота, окислами серы и другими соединениями серы (сероводород, сероуглерод), углеводородами, альдегидами, озоном, золой, сажей. В воздухе обнаруживаются высокотоксичные вещества, активно взаимодействующие с компонентами атмосферы и биосферы: свинец, мышьяк, ртуть, кадмий, фенол, формальдегид. В последние десятилетия значительное место в загрязнении атмосферного воздуха стали занимать предприятия биотехнологии, воздушные выбросы которых содержат органическую пыль, состоящую из жизнеспособных микроорганизмов, конечных и промежуточных продуктов микробиологического синтеза (в том числе антибиотики, аминокислоты, белки). Кроме того, в воздухе присутствует почвенная и бытовая пыль, количество которой определяется характером почв, степенью благоустройства территории города и погодой. Устойчивость пыли в

воздухе и эффективность способов ее улавливания и удаления определяются такими физическими свойствами пыли, как дисперсность, сыпучесть, гигроскопичность, электрозаряженность и др.

Образование в воздухе заряженных частиц происходит в результате естественного процесса расщепления газовых молекул и атомов под действием космических лучей, радионуклидов почвы, воды, воздуха, а также коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца. Легкие положительные или отрицательные аэроионы образуются при присоединении молекул газа к заряженным частицам. Оседая на механических частицах (пылинках) и микробах, содержащихся в воздухе, легкие аэроионы становятся средними, тяжелыми и сверхтяжелыми. Ионизационный режим воздушной среды определяется соотношением числа тяжелых аэроионов к числу легких (N/n) и коэффициентом униполярности (n+/n -) - отношением количества положительных аэроионов к числу отрицательных. Чем больше этот коэффициент, тем более загрязнен воздух. Диапазон допустимого уровня коэффициента униполярности находится в пределах 0,4-1,0. Имеющие заряд пылевые частицы дольше удерживаются в воздухе и в 2 раза интенсивнее задерживаются в дыхательных путях, чем нейтральные. Концентрация аэроионов обеих полярностей определяется как количество аэроионов в 1 см 3 воздуха (е/см 3) и в незагрязненном воздухе должна быть не менее 400-600 е/см 3 . Фитонциды, выделяемые некоторыми растениями (герань, гречиха, белая акация, красный дуб, ива), способствуют повышению концентрации в воздухе легких аэроионов.

Нарастающее загрязнение атмосферы (динамическая антропогенная денатурация природы) приводит к неблагоприятным последствиям в окружающей среде: токсические фотохимические туманы; озоновые дыры, т.е. уменьшение количества озона над ограниченными территориями Земли; так называемый парниковый эффект, т.е. глобальное потепление климата в связи с увеличением в атмосфере концентрации тепличных газов (углекислого газа, метана, окислов азота, озона, фреонов), которые препятствуют тепловому излучению от приземных слоев атмосферы; кислотные дожди.

Гигиеническая оценка степени загрязнения воздуха дается на основании сопоставления результатов анализов воздуха с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) химических веществ в атмосферном воздухе. Различают максимальную разовую ПДК (ПДКмр) и среднесуточную ПДК (ПДКсс) химических веществ, в том числе аэрозолей для атмосферного воздуха и воздуха непроизводствен-

ных помещений [Гигиенические нормативы «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» ГН 2.1.6.1338-03] (табл. 4). Максимальная разовая ПДК используется для оценки атмосферных загрязнений в период кратковременных подъемов концентраций, среднесуточная ПДК применяется в качестве гигиенического норматива при длительном поступлении атмосферных загрязнений в организм.

Таблица 4. Предельно допустимые концентрации химических веществ в атмосферном воздухе (извлечения из ГН 2.1.6.695-98)

Вещество	ПДКмр, мг/м 3	ПДКсс, мг/м 3
Аммиак	0,20	0,04
Анилин	0,05	0,03
Ацетон	0,35	0,35
Бензин	5,00	1,50
Бензол	0,30	0,10
Двуокись азота	0,85	0,04
Дихлорэтан	3,00	0,10
Окись углерода	5,00	3,00
Ртуть		0,0003
Свинец	0,001	0,0003
Сернистый ангидрид	0,50	0,05
Сероводород	0,008
Сероуглерод	0,03	0,005
Фтористый водород	0,02	0,005
Хлор	0,10	0,03
Пыль нетоксичная	0,50	0,15

В действующем нормативном документе дано 3 норматива по пыли в зависимости от уровня содержания в ней диоксида кремния. ПДКсс неорганических пылей в атмосферном воздухе с содержанием в них SiO 2 более 70% - 0,05 мг/м 3 , от 70 до 20% - 0,1 мг/м 3 , менее 20% - 0,15 мг/м 3 . ПДК пыли в атмосферном воздухе поселений дифферен- цированы с учетом вредности и опасности пыли для здоровья человека в зависимости от содержания в ней специфического компонента.

В аптечных учреждениях и на предприятиях химико-фармацевтической промышленности воздух производственных помещений и атмосферный воздух может загрязняться парами и аэрозолями лекарственных средств, промежуточными и побочными продуктами синтеза, а также вспомогательными веществами (наполнители, подсластители, разрыхлители, эмульгаторы и др.), применяемыми в процессе производства и переработки лекарственных препаратов, при взвешивании, транспортировке, загрузке и выгрузке оборудования, расфасовке и дозировании лекарственных веществ.

Лекарственные средства и отходы химико-фармацевтических предприятий являются специфическим фактором загрязнения производственной и окружающей среды, обладающим рядом особенностей, таких как высокая стабильность, увеличивающая уровень их опасности, большие различия в объеме производства и количестве выбросов в атмосферу (от нескольких кг до десятков тонн в год), преимущественное агрегатное состояние в виде мелкодисперсных аэрозолей в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных мест. Лекарственные средства часто представляют собой комплекс из нескольких ингредиентов, что требует особых методических подходов при оценке их опасности.

Изменения химического состава и физических свойств атмосферного воздуха приводят к нарушению здоровья людей и различным негативным последствиям в объектах окружающей среды. В зависимости от характеристики выброса в атмосферный воздух и биологического действия его компонентов атмосферные загрязнения могут оказывать острое и хроническое резорбтивное воздействие на здоровье человека, а также рефлекторное и раздражающее действие. Острое воздействие загрязнения атмосферного воздуха проявляется только в особых ситуациях (например, при авариях на промышленных предприятиях или в случае токсических туманов) и является провоцирующим фактором обострения хронических сердечно-сосудистых, легочных, аллергических (бронхиальная астма) заболеваний и повышения общей заболеваемости и смертности от хронических болезней. Хроническое резорбтивное воздействие загрязнений атмосферы городов на здоровье населения является наиболее частым и неблагоприятным. Оно может быть специфическим, когда компонент загрязнения является этиологическим фактором нарушения здоровья (например, при загрязнении воздуха соединениями бериллия у населения отмечаются случаи специфического бериллиоза

Специфический легочный грануломатоз, при котором нарушается диффузная способность легких и вторично развивается гипоксия). Некоторые примеси в атмосферном воздухе могут оказывать кан- церогенное и сенсибилизирующее действие. Хроническое неспецифическое воздействие загрязнений атмосферного воздуха вызывает ослабление иммунозащитных свойств организма и нарушения физического развития детей, повышает уровень заболеваемости инфекционными и неинфекционными болезнями, способствует обострению различных хронических заболеваний: бронхитов, эмфиземы легких, дерматитов, конъюнктивитов, острых респираторных заболеваний.

Рефлекторное и раздражающее воздействие загрязнений атмосферного воздуха проявляется различными рефлекторными реак- циями (кашель, тошнота, головная боль). Кроме того, атмосферные загрязнения понижают общесанитарные условия жизни населения, ухудшают микроклимат и световой климат, способствуют гибели растений и животных, разрушают бетонные и металлические конструкции, наносят большой экономический ущерб.

Необходимо учитывать, что в воздухе может находиться одновременно несколько различных химических веществ, оказывающих совместное воздействие на организм. Если объединенному действию химических факторов подвергается одна и та же система организма, то имеет место взаимозависимое действие, которое может проявляться как синергизм (усиление влияния в случае однонаправленного действия) или как антагонизм (снижение эффекта при разнонаправленном действии). При независимом одновременном действии химических веществ проявляется аддитивный эффект (суммация эффекта). Наконец, при совместном действии факторов разной природы может проявиться новый эффект (коалитивный), не присущий ни одному из факторов при их раздельном воздействии.

Для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха при одновременном совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ в случае непревышения уровня ПДК сумма отношений концен- траций каждого вещества к его ПДК не должна превышать единицу:

С1/ПДК1 + С2/ПДК2 +...-+ Сn/ПДКn <1,

где: С\, С 2, С п - фактические концентрации веществ в атмосферном воздухе;

ПДК1, ПДК2, ПДКn - ПДК тех же веществ в атмосферном воздухе.

В условиях одинаковой степени превышения уровня ПДК с учетом того, что степень выраженности биологических эффектов при воздействии веществ разных классов опасности различна, для оценки реальной степени опасности многокомпонентного загрязнения атмосферного воздуха необходимо использование коэффициентов кратности превышения ПДК веществ 3-го класса: 1,7, 1,3, 1,0, 0,9 соответственно для веществ 1, 2, 3, 4-го классов опасности. Отсюда расчет комплексного показателя загрязнения атмосферы (К) вычисляется по формуле:

Показатель «К» используется в методических документах санитарно-эпидемиологической службы, а в документах Федеральной службы гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды (Росгидромет) в качестве критерия уровня загрязнения атмосферного воздуха поселений применяется аналогичный показатель - комплексный индекс загрязнения атмосферы (КИЗА). КИЗА используется при текущем наблюдении (мониторировании) и анализе динамики состава атмосферного воздуха во времени. Уровень загрязнения воздуха считается низким при КИЗА ниже 5, повышенным от 5 до 6, высоким от 7 до 13 и чрезвычайно высоким при КИЗА, равным или выше 14. В ежегодных отчетах Росгидромета отмечаются города с самым высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха (КИЗА >14). Обычно это города, в которых размещены крупные пред- приятия цветной и черной металлургии, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности, крупные энергетические мощности.

Человек без воздуха может существовать не более 5 мин. Суточная потребность человека в воздухе составляет 12 м 3 (около 15 кг). Но дышать человек вынужден только тем атмосферным воздухом, который есть в месте его пребывания, и при этом происходит постоянное, круглосуточное поступление загрязняющих воздух веществ в

организм, прервать этот процесс человек не волен. Поэтому защита атмосферного воздуха поселений от неблагоприятного техногенного воздействия, предупреждение возможного его загрязнения в целях охраны как здоровья населения, так и окружающей среды в широком смысле этого слова является острой социально обусловленной проблемой.

Охрана атмосферного воздуха - это система мероприятий, направленная на уменьшение техногенного воздействия на атмос- ферный воздух, обеспечивающая сохранение здоровья и благоприятную среду обитания, а также учитывающая экономические аспекты. Эта система подразделяется на технологические, направленные на максимальное сокращение вредных выбросов в атмосферу, санитарно-технические, применяющиеся для снижения вредности выбросов или их очистки, планировочные, осуществляющие пространственное удаление источника выбросов от среды обитания человека, и административные действия, способствующие своевременной реализации всех перечисленных выше мероприятий. К технологическим мероприятиям относятся замена источников энергии менее вредными, сырья - менее токсичными, предварительная обработка топлива или сырья с целью снижения вредности выброса, совершенствование технологического процесса для уменьшения объема выброса или его вредности (использование мокрых технологических процессов взамен сухим), герметизация технологического оборудования, аппаратуры. Санитарно-технические мероприятия включают физические методы улавливания пыли (аэрозоля), дыма, капелек тумана или брызг с помощью специальных сооружений: циклонов, мультициклонов, мокрых скрубберов, тканевых фильтров, электрофильтров, а также химические методы очистки атмосферного воздуха за счет адсорбции жидкостью или твердыми веществами или применения каталитических нейтрализаторов. Планировочными мероприятиями являются функциональное зонирование территории населенных пунктов с учетом розы ветров, их благоустройство (озеленение, обводнение, асфальтирование улиц), рациональная планировка жилых районов, организация безсветофорных транспортных развязок путем строительства подземных туннелей, надземных эстакад, строительство обводных или кольцевых дорог для исключения транзитных потоков автотранспорта через территорию городской застройки, организация санитарнозащитных зон.

Система контроля и наблюдения за атмосферным воздухом осуществляется в нашей стране Росгидрометом на основе требований ГОСТ 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных мест» и РД 52.04 186-89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы». Основные требования к охране атмосферного воздуха, т.е. обеспечение непревышения нормативов качества атмосферного воздуха в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами и правилами изложены в Федеральных законах: «Об охране атмосферного воздуха» и «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения». Органом исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха является Федеральная служба в сфере экологии и природопользования (Росприроднадзор), которая производит учет объектов, оказывающих вредное воздействие на атмосферный воздух, организует и проводит государственную экологическую экспертизу проектов промышленных объектов при наличии санитарно-эпидемиологического заключения по проекту. Обеспечение санитарно-эпидемиологического надзора за охраной атмосферного воздуха населенных мест является основной задачей Госсанэпиднадзора, входящего в систему Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, который строит свою работу на основе СанПиН 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест». Основным положением СанПиН является запрещение размещения, проектирования, строительства и ввода в эксплуатацию объектов, в выбросах которых присутствуют вещества, не имеющие утвержденных гигиенических нормативов (ПДК или ОБУВ). Важными этапами санитарно-эпидемиологического надзора являются: участие в выборе места под строительство объекта, участие в разработке проекта объекта и его экспертиза и проекта организации и благоустройства санитарно-защитной зоны, надзор за соблюдением гигиенических требований к охране атмосферного воздуха на стадии строительства объекта и ввода его в эксплуатацию. В СанПиН включены вопросы, связанные с организацией производственного контроля загрязнения атмосферного воздуха, результаты которого должны представляться в санитарно-эпидемиологическую службу в установленные сроки.

Отбор проб воздуха для анализов

Способы взятия проб воздуха разнообразны, что устанавливается спецификой химического анализа определяемого вещества. Они разделяются на две группы: динамические и одномоментные.

Анализ атмосферного воздуха и воздуха помещений может производиться в пробах, которые отбираются однократно для обнаружения максимальных концентраций, например, в момент наибольшего выброса загрязнений, с подветренной стороны от источника загрязнения, а также в среднесуточных пробах, когда воздух отбирают непрерывно в течение суток или не менее 4 раз в сутки через равные интервалы с усреднением полученных данных. Продолжительность отбора (не более 15-20 мин) зависит от чувствительности метода и от содержания примесей вредных веществ в воздухе. Отбор проб воздуха для анализа принято производить в зоне дыхания взрослого человека, т.е. на высоте 1,5 м от пола. Если для анализа требуется сравнительно небольшой объем воздуха, пробы отбирают в газовые пипетки, откалиброванные бутыли, резиновые камеры или пластмассовые мешки. При отборе больших количеств воздуха его пропускают с помощью аспирационного устройства (водяного или электрического аспиратора) через специальные поглотители или фильтры, задерживающие исследуемый газ или аэрозоль. Скорость втягивания воздуха в электроаспираторе определяется по шкале реометров, отградуированной в литрах в 1 мин (л/мин): два реометра (от 0 до 3 л/мин) служат для отбора проб воздуха с целью определения в нем содержания газов, еще два реометра (от 0 до 20 л/мин) - для отбора проб воздуха с целью определения в нем содержания пыли. В зависимости от метода химического анализа в качестве поглотительных сред для паров и газов используются твердые сорбенты (активированный уголь, силикагель, графит, каолин), полимерные сорбенты (порапак, полисорб, хромосорб, тенакс), поглотительные растворы, для определения в воздухе высокодисперсных аэрозолей (дымов, туманов, пыли) применяются различные фильтры (АФА).

Пробы воздуха отбираются в различных температурных условиях, поэтому для получения сопоставимых результатов исследований его объем необходимо привести к нормальным условиям, т.е. к температуре 0 ?С и барометрическому давлению 760 мм рт.ст. Расчет проводится по формуле:

V 0 = / [(273 + t?) 760],

где: V) - объем воздуха при t? = 0 ?С и В = 760 мм рт.ст.; V 1 - объем воздуха, взятый для анализа; B - атмосферное давление, мм рт.ст.;

t? - температура воздуха в момент отбора проб воздуха, ?С; 273 - коэффициент расширения газов.

Гигиеническая характеристика воздуха жилых и общественных зданий

Основными источниками загрязнения воздуха закрытых помещений являются атмосферный воздух, проникающий в помещение через оконные проемы и неплотности строительных конструкций, строительные и отделочные полимерные материалы, выделяющие в воздух разнообразные, токсичные для человека вещества, многие из которых являются высокоопасными (бензол, толуол, циклогексан, ксилол, ацетон, бутанол, фенол, формальдегид, ацетальдегид, этиленгликоль, хлороформ), продукты жизнедеятельности человека и его бытовых занятий (антропотоксины: угарный газ, аммиак, ацетон, углеводороды, сероводород, альдегиды, органические кислоты, диэтиламин, метилацетат, крезол, фенол и др.), накапливающиеся в воздухе невентилируемых помещений с большим числом людей. Многие вещества являются высокоопасными, относящимися ко 2-му классу опасности. Это диметиламин, сероводород, диоксид азота, окись этилена, индол, скатол, меркаптан. Наибольший суммарный риск имеют бензол, хлороформ, формальдегид. Присутствующие одновременно даже в небольших количествах, они свидетельствуют о неблагополучии воздушной среды, оказывающей отрицательное воздействие на состояние умственной трудоспособности людей, находящихся в этих помещениях.

Кроме того, выдыхаемый людьми воздух по сравнению с атмосферным содержит меньше кислорода (до 15,1-16%), в 100 раз больше углекислого газа (до 3,4-4,7%), насыщен водяными парами, нагрет до температуры тела человека и деионизирован в процессе его прохождения через системы приточной вентиляции из-за задержки легких положительных и отрицательных аэроионов в воздуховодах, калориферах и фильтрах приточных систем вентиляции или кондиционеров, в результате поглощения легких аэроионов в процессе дыхания людей, адсорбции их кожей и одеждой, а также за счет превращения

легких аэроионов в тяжелые вследствие оседания их на частицах витающей в воздухе пыли. Ионизация воздуха имеет гигиеническое значение, поскольку изменение ионизационного режима, т.е. соотно- шения легких и тяжелых аэроионов может служить чувствительным индикатором санитарного состояния воздуха закрытых помещений (табл. 5).

Таблица 5. Нормативные величины ионизации воздушной среды помещений в общественных зданиях

Высокая степень ионизации за счет увеличения количества легких отрицательных аэроионов благоприятно воздействует на самочувствие людей, повышает их работоспособность. Преобладание числа тяжелых положительных аэроионов над легкими отрицательными ионами, что характерно для душных, запыленных помещений, вызывает сонливость, головную боль, снижение умственной работоспособности.

В воздух поступает значительное количество микробов, среди которых могут быть и патогенные. Чем больше в воздухе поме- щений пыли, тем обильнее в нем микробное загрязнение. Пыль в воздухе помещений разнообразна по химическому составу и происхождению. Сорбционная способность частиц пыли способствует увеличению поступления в дыхательные пути химических веществ, мигрирующих в воздух из строительных и отделочных материалов. Пыль является фактором передачи инфекционных болезней с аэрозольным механизмом распространения и бактериальных инфекций (например, туберкулеза). Пыль, содержащая плесневые грибы родов Penicillium и Mukor, вызывает аллергические заболевания.

Воздействие различных факторов на человека внутри помещения может вызвать нарушения состояния его здоровья, т.е. «забо- левания, связанные со зданием», например, парами формальдегида, выделяющегося из полимерных и древесно-стружечных материалов.

Симптомы заболевания сохраняются долго, даже после устранения источника вредного воздействия. «Синдром больного здания» прояв- ляется в виде острых нарушений состояния здоровья и дискомфорта (головной боли, раздражения глаз, носа и органов дыхания, сухого кашля, сухости и зуде кожи, слабости, тошноте, повышенной утомляемости, восприимчивости к запахам), возникающих в конкретных помещениях и почти полностью исчезающих при выходе из него. Развитие этого синдрома связывается с комбинированными и сочетанными действиями химических, физических (температура, влажность) и биологических (бактерии, неизвестные вирусы и др.) факторов. Его причинами чаще всего является недостаточная естественная и искусственная вентиляция помещений, строительные и отделочные полимерные материалы, выделяющие в воздух разнообразные токсичные для человека вещества, нерегулярная уборка помещений. Химическое и биологическое загрязнение воздуха способствует развитию синдрома хронической усталости (синдрома иммунной дисфункции), т.е. ощущению выраженной усталости, отмечающейся на протяжении не менее 6 мес и сочетающейся с нарушением кратковременной памяти, дезориентацией, нарушением речи и затруднением при выполнении счетных операций. Синдром множественной химической чувствительности, характеризующийся нарушением процессов адаптации организма к действию различных факторов на фоне наследственной или приобретенной чувствительности к химическим веществам, чаще всего развивается у людей, имевших в прошлом острые отравления химическими веществами (органическими растворителями, пестицидами и раздражающими веществами).

Изменение физико-химических свойств воздуха неблагоприятно сказывается на самочувствии человека и его работоспособности. Присутствие в воздухе жилых и общественных помещений огромного количества биологически активных химических веществ в самых разных концентрациях и постоянно меняющихся комбинациях, ухудшающих свойства воздуха, делает невозможным определение каждого из них отдельно и заставляет использовать интегральный показатель загрязнения воздуха. Качество воздушной среды принято оценивать косвенно по интегральному санитарному показателю чистоты воз- духа - содержанию углекислого газа (показателю Петтенкофера), а в качестве предельно допустимого норматива (ПДК) использовать его концентрацию в помещениях - 1,0 %с или 0,1% (1000 см 3 в 1 м 3). Углекислый газ постоянно выделяется в воздух закрытых помеще-

ний при дыхании, наиболее доступен простому определению и имеет достоверную прямую корреляцию с суммарным загрязнением воздуха. Показатель Петтенкофера является не предельно допустимой кон- центрацией самого диоксида углерода, а показателем вредности концентраций многочисленных метаболитов человека, накопившихся в воздухе параллельно с диоксидом углерода. Более высокое содержание СО2 (>1,0%о) сопровождается суммарным изменением химического состава и физическим свойством воздуха в помещении, которые неблагоприятно влияют на состояние находящихся в нем людей, хотя сам по себе диоксид углерода и в значительно более высоких концентрациях не проявляет токсические для человека свойства. При оценке качества воздуха и проектировании систем вентиляции помещений с большим количеством людей содержание диоксида углерода служит основной расчетной величиной.

Мерами предупреждения загрязнения воздуха помещений является их проветривание, если это возможно, соблюдение чистоты путем регулярной влажной уборки помещений, соблюдение установленных норм площади и кубатуры помещений, санация воздуха с помощью дезинфицирующих средств и бактерицидных ламп.

Лабораторная работа «Оценка содержания пыли и некоторых химических веществ в воздухе помещений»

Задания студенту

1. Ознакомиться с имеющимися в учебной комнате образцами поглотительных приборов, фильтров, устройством и принципами работы аппаратов, используемых для отбора проб воздуха на газы и пыль (электрического аспиратора с реометрами).

2. Произвести расчет запыленности воздуха в помещении с помощью весового аспирационного метода, используя данные ситуационной задачи, и дать заключение о степени запыленности воздуха, сравнив полученные расчетные данные с соответствующими нормативами.

3. Провести анализ воздуха с целью определения содержания в нем оксида углерода, сернистого ангидрида, аммиака. Дать гигиеническое заключение о степени загрязнения воздуха путем сопоставле- ния концентраций этих веществ с соответствующими гигиеническими нормативами.

4. Определить экспресс-методом концентрацию углекислого газа в воздухе учебной комнаты. Дать гигиеническое заключение о чистоте воздуха помещения по интегральному санитарному показателю (СО 2) путем сопоставления концентрации СО 2 с соответствующим гигиеническим нормативом. Разработать мероприятия по снижению уровня загрязненности воздуха исследуемой комнаты.

Методика работы

1. Определение и оценка запыленности воздушной среды Методы определения запыленности воздуха делятся на две группы:

основанные на выделении дисперсной фазы (пылинок) из дисперсионной среды (воздуха): седиментационный (весовой и счетный), аспирационный (весовой и счетный);

Без выделения дисперсной фазы: оптические, фотометрические, электрометрические.

Определение запыленности воздушной среды производится чаще всего аспирационным весовым (гравиметрическим) методом. Метод основан на улавливании пыли из просасываемого через фильтр воздуха при скорости аспирации 10-20 л/мин.

Ход работы. Негигроскопичный аэрозольной фильтр (АФА), изготовленный из специальной ткани ФПП-15, взвесить вместе с бумажным кольцом на аналитических весах с точностью до 0,0001 г и укрепить в металлическом или пластмассовом аллонже (патроне) с помощью завинчивающегося кольца. Воздух в течение 5-10 мин пропустить через фильтр с помощью аспиратора, оснащенного рео- метром, позволяющим регулировать скорость аспирации. В условиях учебного исследования достаточно отбирать пробу в течение 2-5 мин со скоростью 10- 20 л /мин. Осторожно вынутый из патрона фильтр повторно взвесить на аналитических весах. Из веса фильтра после отбора пробы вычитается его первоначальный вес. Объем протянутого воздуха вычисляется при умножении скорости аспирации (в л/мин) на время отбора пробы в минутах.

Расчет количества пыли производится по формуле:

Х = [(Л 2 -Л 1) 1000] / V

где: Х - запыленность воздуха, мг/м 3 ;

А 2 - вес фильтра с пылью после отбора пробы, мг;

А 1 - вес фильтра до отбора пробы, мг; V - объем протянутого воздуха, л.

2. Методы определения содержания некоторых химических веществ в воздухе помещений

Для анализа отобранных проб воздуха в санитарных лабораториях промышленных предприятий применяют разнообразные методы: оптические, электрохимические, хроматографические. Для быстрого определения степени загрязнения воздушной среды вредными веществами применяют экспресс-методы. Экспресс-исследования проводятся путем колориметрии растворов по стандартным шкалам или с применением реактивной бумаги, индикаторных трубок. В основе этих методов почти всегда лежат цветные реакции.

*Экспресс-метод определения концентрации диоксида серы (сернистого ангидрида)

Сернистый ангидрид (SO2) - бесцветный газ, обладающий острым, раздражающим запахом. Это наиболее распространенный загрязнитель атмосферного воздуха. Основным источником загрязнения SO2 являются предприятия теплоэнергетики (ТЭЦ, ГРЭС, котельные) и выбросы автотранспорта. В результате реакции SO 2 с парами воды, присутствующими в атмосферном воздухе, образуется серная кислота, которая при определенных условиях в виде аэрозоля выпадает в составе «кислотных дождей». SO 2 увеличивает общую распространенность респираторных заболеваний неинфекционной и инфекционной природы, вызывает развитие хронических ринитов, фарингитов, хронических бронхитов, часто с астматическими компонентами, воспаление слухового прохода и евстахиевой трубы.

Принцип метода - восстановление йода сернистым ангидридом до НI. Ход работы. В поглотитель Полежаева налить 1 мл поглотительного раствора, состоящего из смеси 0,0001 н. раствора йода с крахмалом. Через поглотитель с помощью электроаспиратора протянуть воздух из бутыли со скоростью 10 мл /мин (при такой скорости можно легко сосчитать проходящие через поглотительный раствор пузырьки воздуха) до исчезновения окраски поглотительного раствора. Объем прошедшего через поглотитель воздуха определить, умножив 10 мл /мин на время аспирации в минутах. Концентрацию SO 2 в воздухе определить по табл. 6.

Таблица 6. Зависимость концентраций сернистого газа от объема воздуха, обесцвечивающего поглотительный раствор

Объем поглощенного воздуха, мл	Концентрация SO 2, мг/м 3	Объем поглощенного воздуха, мл	Концентрация SO 2 , мг/м 3

Определение концентрации аммиака в воздухе Аммиак (NH3) - бесцветный газ с острым запахом. В воздушную среду поступает с выбросами промышленных предприятий, от животноводческих комплексов, антропотоксин жилых и общественных помещений. Аммиак обладает раздражающим действием на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз, вызывая приступы кашля, слезотечение и боль в глазах, головокружение и рвоту.

Ход работы. В поглотительный сосуд с пористой пластинкой внести 5 мл 0,01 н. раствора Н2SО4 и подсоединить к бутыли с анализируемым воздухом. Затем отобрать пробу с помощью электроаспиратора в течение 5 мин со скоростью 1 л/мин. Раствор из поглотительного сосуда в количестве 5 мл внести в пробирку и добавить 0,5 мл реактива Несслера, взболтать и через 5-10 мин фотометрировать в кюветах с толщиной слоя 10- 20 мм при синем светофильтре, сравнивая с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам. При взаимодействии аммиака с реактивом Несслера образуется соединение, окрашенное в желто-бурый цвет. Интенсивность окраски пропорциональна количеству ионов аммония. Содержание аммиака в анализируемом объеме определить по предварительно построенному градуировочному графику. Для построения градуировочного графика приготовить шкалу стандартов согласно табл. 7.

Таблица 7. Шкала стандартов для определения аммиака

Состав раствора	Пробирки шкалы
	контроль	1	2	3	4	5	6
Рабочий стандартный раствор с содержанием 10 мкг/мл
Поглотительный раствор, мл

Все пробирки шкалы обработать аналогично пробам, измерить оптическую плотность и построить график. Шкалой стандартов можно пользоваться и для визуального определения, ее готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами.

С = а / V,

где: а - количество аммиака в анализируемом объеме пробы, мкг; V - объем воздуха, отобранного для анализа, л.

Экспресс-метод определения концентрации диоксида серы (углекислого газа) в воздухе закрытых помещений

Углекислый газ (СО 2) - бесцветный газ без запаха, в 1,5 раза тяжелее воздуха. Углекислый газ выделяется в воздух в результате естественных процессов дыхания людей и животных, процессов окисления органических веществ при горении, брожении, гниении. Кроме того, значительные количества диоксида углерода образуются в результате работы промышленных предприятий и автотранспорта, сжигающих огромные количества топлива. Наряду с процессами образования в природе идут процессы ассимиляции диоксида углерода - активное поглощение растениями в процессе фотосинтеза и вымывание СО 2 осадками. Увеличение содержания диоксида углерода до 3% вызывает одышку, головную боль, снижение работоспособности. Смерть может наступить при содержании СО2 8-10%. Содержание СО 2 - санитарный показатель, по которому оценивают степень чистоты воздуха помещения. Экспресс-метод определения

концентрации СО 2 в воздухе основан на реакции углекислоты с раствором соды.

Ход работы. В стеклянный шприц с градуировкой до 100 мл набрать 20 мл 0,005% раствора соды с фенолфталеином, имеющим розовую окраску, а затем набрать в тот же шприц 80 мл воздуха (до отметки 100 мл) и встряхивать в течение 1 мин.

Таблица 8. Зависимость содержания СО 2 в воздухе от объема воздуха, обесцвечивающего 20 мл 0,005% раствора соды

Объем воздуха, мл	Концентрация СО 2, %о	Объем воздуха, мл	Концентрация СО 2, %о	Объем воздуха, мл	Концентрация СО 2, %о
	3,20		1,16		0,84
	2,08		1,12		0,80
	1,82		1,08		0,76
	1,56		1,04		0,70
	1,44		1,00		0,66
	1,36		0.96		0,60
	1,28		0,92		0,56
	1,20		0,88		0,52

Если не произошло обесцвечивания раствора, воздух из шприца осторожно выдавить, оставив в нем раствор, вновь набрать такую же порцию воздуха и встряхивать ее еще 1 мин. Если после встряхивания раствор не обесцветился, эту операцию следует повторить еще несколько раз до полного обесцвечивания раствора, добавляя воздух небольшими порциями, по 10-20 мл, каждый раз встряхивая шприц в течение 1 мин. Подсчитав общий объем воздуха, прошедшего через шприц и обесцветившего раствор соды, определить концентрацию СО 2 в воздухе помещения по табл. 8.

Образец протокола для выполнения лабораторного задания «Оценка содержания пыли и некоторых химических веществ в воздухе помещений»

1. Определение и оценка запыленности воздуха помещения (ситуационная задача).

Вес фильтра до отбора пробы, мг (А1) ...

Вес фильтра с пылью после отбора пробы, мг (А 2) . Расчет количества пыли по формуле: ...

Гигиеническая оценка степени запыленности воздуха на основе сопоставления результатов анализов воздуха с ПДК аэрозоля в воздухе.

Заключение (образец).

1. Проведенный анализ показал, что в воздухе помещения содержится. мг/м 3 пыли, что ниже или превышает величину ПДК пыли (максимально разовой или среднесуточной). Необходимо указать меры по снижению запыленности воздуха помещения (например, проводить регулярную влажную уборку помещения и пр.).

2. Определение концентрации диоксида углерода в помещении с помощью экспресс-метода:

Объем воздуха, обесцвечивающий 20 мл 0,005% раствора соды.

Количество СО 2 в воздухе помещения (табл. 8) .

Гигиеническая оценка степени загрязнения воздуха помещения на основе сопоставления концентрации СО 2 с ПДК СО 2 в воздухе помещений.

ТЕМА 16. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАСТРОЙКИ, ПЛАНИРОВКИ И РЕЖИМА ЭКСПЛУАТАЦИИ ОПТОВЫХ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ ОРГАНИЗАЦИЙ (АПТЕЧНЫХ СКЛАДОВ) И КОНТРОЛЬНО- АНАЛИТИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЙ

Современный человек проводит в помещениях жилых и об­щественных зданий в зависимости от образа жизни и условий трудовой деятельности от 52 до 85 % суточного времени. По­этому внутренняя среда помещений даже при относительно невысоких концентрациях большого количества токсических веществ небезразлична для человека и может влиять на его са­мочувствие, работоспособность и здоровье.

Кроме этого, в зданиях токсичные вещества действуют не изолированно, а в сочетании с такими факторами, как тем­пература и влажность воздуха, ионный режим, радиоактивный фон и др.

Химическое загрязнение воздуха помещений. Основными источниками загрязнения воздуха закрытых помещений явля­ются атмосферный воздух, строительные и отделочные поли­мерные материалы, жизнедеятельность организма самого чело­века и бытовая деятельность.

Качество воздушной среды закрытых помещений по хими­ческому составу в значительной степени зависит от качества ок­ружающего атмосферного воздуха, так как здания имеют пос­тоянный обмен и не защищают жителей от загрязненного атмосферного воздуха. Миграция пыли и токсичных веществ, содержащихся в атмосфере, обусловлена их естественной и ис­кусственной вентиляцией, и поэтому вещества, присутствую­щие в наружном воздухе, обнаруживаются и в помещениях, причем даже в тех, в которые подается кондиционированный воздух.

Степень проникновения различных химических загрязните­лей атмосферного воздуха в помещения различна: концентра­ции диоксида серы, озона и свинца обычно ниже, чем снаружи; концентрации оксидов азота, углерода и пыли близки внутри и снаружи; концентрации же ацетальдегида, ацетона, бензола, этилового спирта, толуола, этилбензола, ксилола и других органических соединений в воздухе помещений превышают их концентрации в атмосфере более чем в 10 раз, что, видимо, связано с внутренними источниками загрязнений.

Одним из самых мощных внутренних источников загрязне­ния воздушной среды закрытых помещений являются полимер­ные строительные и отделочные материалы. Номенклатура по­лимерных материалов насчитывает около 100 наименований. Их используют для покрытия полов, отделки стен, теплоизоляции наружных кровли и стен, гидроизоляции, герметизации и об­лицовки панелей, изготовления оконных блоков и дверей и т.д.

Масштабы и целесообразность применения полимеров в стро­ительстве жилых и общественных зданий определяются нали­чием ряда положительных свойств, облегчающих их использо­вание, улучшающих качество строительства и удешевляющих его. Однако установлено, что все полимерные материалы выде­ляют разнообразные токсичные для организма человека вещест­ва: поливинилхлоридные материалы выделяют в воздушную среду бензол, толуол, этилбензол, циклогексан, ксилол, бути­ловый спирт; древесно-стружечные плиты на фенолформальде­гидной и мочевино-формальдегидной основах - фенол, фор­мальдегид и аммиак; стеклопластики - ацетон, метакриловую кислоту, толуол, бутанол, формальдегид, фенол, стирол; лако­красочные покрытия и кленсодержащие вещества - толуол, бутилметакрилат, бутилацетат, ксилол, стирол, ацетон, бутанол, этиленгликоль; ковровые изделия из химических волокон - стирол, изофенол, сернистый ангидрид.

Интенсивность выделения летучих веществ зависит от усло­вий эксплуатации полимерных материалов - температуры, влажности, кратности воздухообмена, времени эксплуатации. Даже в небольших концентрациях эти химические вещества могут стать причиной сенсибилизации организма. Установле­но, что в помещениях, насыщенных полимерными материала­ми, наблюдается большая подверженность населения аллерги­ческим и простудным заболеваниям, гипертонии, неврастении, вегетососудистой дистонии. Наиболее чувствительными явля­ются организмы детей и больных людей.

Следующим внутренним источником загрязнения воздуш­ной среды помещений являются продукты жизнедеятельности организма человека - антропотоксины. Установлено, что чело­век в процессе своей жизнедеятельности вьщеляет около 400 хи­мических соединений, названных антропотоксинами, причем пятая часть из них относится к числу высокоопасных веществ (2-й класс опасности), это диметиламин, сероводород, диоксид азота, окись этилена, бензол.

Концентрации диметиламина и сероводорода превышали ПДК для атмосферного воздуха; превышали ПДК или находи­лись на их уровне концентрации диоксида и оксида углерода, аммиака.

К 3-му классу - малоопасным веществам - относятся ук­сусная кислота, фенол, метилстирол, толуол, метанол, винил­ацетат.

Остальные вещества составляли десятые и меньшие доли ПДК, но взятые вместе они свидетельствовали о неблагополу­чии воздушной среды, поскольку даже 2-4-часовое пребыва­ние в этих условиях отрицательно сказывалось на состоянии умственной работоспособности испытуемых. Воздушная среда невентилируемых помещений ухудшается пропорционально числу людей и времени их пребывания в помещении.

Источником загрязнения воздушной среды являются и бы­товые процессы. Газификация квартир повышает уровень их благоустройства, но результаты многочисленных исследова­ний показали, что открытое сжигание газа ухудшает состояние воздушной среды газифицированных жилищ в плане загрязне­ния разнообразными химическими веществами и ухудшения микроклимата помещений.

Было установлено, что при часовом горении газа в воздухе помещений концентрации веществ составляли (мг/м3): оксид углерода - 15; формальдегид - 0,037; оксид азота - 0,62; ди­оксид углерода - 0,44; бензол - 0,07, причем высокие кон­центрации этих веществ обнаруживались не только на кухне, но и в жилых помещениях.

Температура воздуха в помещении во время горения газа по­вышалась на 3-6 "С, влажность - на 10-15 %. После выклю­чения газа концентрации химических веществ снижались, но к исходным величинам иногда не возвращались и через 1,5-2,5 ч.

Источником бытового загрязнения воздуха является и куре­ние. При курении воздух загрязняется, по данным хроматомасс-спектрометрического анализа, 186 химическими соедине­ниями, в числе которых оксиды углерода и азота, серы, стирол, ксилол, лимонен, бензол, этилбензол, никотин, формальдегид, сероводород, фенол, акролеин, ацетилен, бенз(а)пирен, причем в достаточно высоких концентрациях.

У пассивных курильщиков (некурящих людей, находящихся рядом с курящими), компоненты табачного дыма вызывали раздражение слизистых оболочек глаз, увеличение содержания в крови карбоксигемоглобина, учащение пульса, повышение уровней артериального давления. С табакокурением напрямую связывают развитие рака бронхолегочной системы. Подсчита­но, что 40 выкуренных сигарет в день поставляют в легкие око­ло 150 мг бенз(а)пирена дополнительно к бенз(а)пирену атмос­ферного воздуха.

Микробное загрязнение воздуха помещений. В воздухе обна­руживаются различные микроорганизмы, из которых наиболь­ший гигиенический интерес представляют бактерии и вирусы. Атмосферный воздух не является благоприятной средой для жизнедеятельности микроорганизмов, и поэтому, попав в нее, они сравнительно быстро погибают вследствие высыхания, от­сутствия питательного материала и бактерицидного действия ультрафиолетового излучения Солнца. Бактерии, содержащие­ся в атмосфере, являются сапрофитами, которые отличаются большей устойчивостью в окружающей среде, чем патогенные микробы.

В воздухе же закрытых, плохо проветриваемых и перенаселен­ных людьми помещений содержится значительное количество микробов, среди которых могут быть и патогенные (возбудите­ли вирусных заболеваний - гриппа, кори, ветряной спы и др., бактериальных - коклюша, дифтерии, скарлатины, туберкуле­за и других инфекций, которые могут иметь даже массовый, эпидемический характер распространения).

П.Н, Лащенков установил, что существуют два пути переда­чи инфекции через воздух, воздушно-капельный и воздушно­-пылевой.

При воздушно-капельном пути передачи заражение проис­ходит в результате вдыхания мельчайших капелек слюны, мок­роты, слизи, выделяемых больным или носителем микро­бов во время кашля, чиханья и даже разговора. Известно, что мельчайшие капельки могут разбрызгиваться на расстояние от I до 1,5 м, перемещаясь дальше с воздушными течениями на несколько метров, сохраняясь во взвешенном состоянии до 1 ч. При этом пути передачи в воздух, а затем и в организм воспри­имчивого человека поступают вирулентные возбудители. К то­му же они лучше защищены от высыхания, легко и быстро пос­тупая в организм людей через дыхательные пути. Все это делает воздушно-капельный путь передачи инфекций более опасным в эпидемиологическом отношении. Действительно, все эпиде­мические инфекции распространяются этим путем.

При воздушно-пылевом пути передачи инфекции заражение происходит через взвешенную в воздухе пыль, содержащую па­тогенные микроорганизмы, вирулентность которых ослаблена за счет высыхания инфицированных капелек выделений боль­ного. Пылевые частицы с осевшими на них микробами могут держаться в виде бактериального аэрозоля от нескольких минут до 2-4 ч. Между содержанием в воздухе помещений пыли и ко­личеством микробов существует прямая зависимость: чем боль­ше пыли, тем обильнее микрофлора. Поэтому борьба с пылью в закрытых помещениях одновременно является и борьбой с бактериальным загрязнением воздуха.

Мерами предупреждения передачи инфекций воздушным путем являются элементарные правила поведения при кашле и чиханье (закрывать нос и рот носовым платком, повернув­шись в сторону от рядом находящихся людей, очень эффектив­но ношение марлевых масок всеми людьми в период эпиде­мий); соблюдение чистоты в помещениях путем регулярной влажной их уборки, соблюдение установленных норм площади и кубатуры жилых и общественных зданий; санация воздуха и помещений ЛПУ с помощью дезинфектантов и бактерицид­ных ламп.

Итоговая по гигиене №1

Химический состав атмосферного воздуха. Значение кислорода.

кислород=20.93%, СО2=0,03-0,04%, N=78,1%, аргон, криптон, гелий и др.

Кислород (Охуgenum) - важнейший биогенный химический элемент, беспечиваю щий дыхание большинства живых организмов на Земле. Кислород используется клетками и тканями для окисления органических веществ с освобождением содержащейся в них энергии, необходимой для жизнедеятельности. Физиологическое действие кислорода крайне многообразно, но решающее значение в его лечебном эффекте имеет способность возмещать дефицит кислорода в тканях организма при гипоксии.

Химический состав атмосферного воздуха. (в первом) Значение азота.

Азот является элементом, необходимым для существования животных и растений. Он входит в состав белков (16-18% по массе), аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина и др. в составе живых клеток по числу атомов азота около 2%, по массовой доле - около 2,5% (четвертое место после водорода, углерода и кислорода). В результате процессов гниения и разложения азотсодержащей органики, при условии благоприятных факторов окружающей среды, могут образовываться природные залежи полезных ископаемых, содержащие азот, например, «чилийская селитра» (нитрат натрия с примесями других соединений), норвежская, индийская селитры.

Химический состав атмосферного воздуха. (в первом) Значение озона.

Озон. Это химически неустойчивый изомер кислорода. Общебиологическое значение озона состоит в его способности поглощать коротковолновую ультрафиолетовую солнечную радиацию, губительно действующую на все живое. Наряду с этим озон поглощает и длинноволновую инфракрасную радиацию, исходящую от Земли, и тем самым препятствует ее чрезмерному охлаждению (озоновый слой Земли). Под воздействием ультрафиолетовых лучей озон разлагается на молекулу и атом кислорода. Озон используется в качестве бактерицидного средства при обеззараживании воды. В природе он образуется при электрических разрядах, в процессе испарения воды, при действии ультрафиолетовых лучей. В свободной атмосфере наиболее высокие его концентрации наблюдаются во время грозы, в горах и в хвойных лесах.

Углекислый газ- косвенный показатель загрязнения воздуха в помещении.

изменение свойств воздуха закрытых помещений, происходящее за счет жизнедеятельности людей, идет параллельно с нарастанием в воздухе двуокиси углерода, поэтому содержание в воздухе двуокиси углерода считают косвенным санитарным показателем загрязнения воздуха помещений.

воздух считается достаточно чистым, если в нем содержится не более 0.07% углекислого газа. предельно допустимое содержание углекислого газа = 0.1% или 1 промилле.