36. Повећан барометарски притисак
Уредник поглавља: ТЈР Францис
Преглед садржаја
Рад под повећаним барометријским притиском
Ериц Киндвалл
Деес Ф. Горман
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Упутство за раднике на компримованом ваздуху
2. Декомпресијска болест: Ревидирана класификација
37. Смањен барометарски притисак
Уредник поглавља: Валтер Думмер
Аклиматизација вентилације на велику надморску висину
Јохн Т. Реевес и Јохн В. Веил
Физиолошки ефекти смањеног барометарског притиска
Кеннетх И. Бергер и Виллиам Н. Ром
Здравствена разматрања за управљање радом на великим висинама
Џон Б. Вест
Превенција професионалних опасности на великим висинама
Валтер Думмер
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
38. Биолошке опасности
Уредник поглавља: Зухеир Ибрахим Факхри
Биохазарди на радном месту
Зухеир И. Факхри
Акуатиц Анималс
Д. Заннини
Земаљске отровне животиње
ЈА Риоук и Б. Јуминер
Клиничке карактеристике уједа змије
Давид А. Варрелл
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Професионалне средине са биолошким агенсима
2. Вируси, бактерије, гљиве и биљке на радном месту
3. Животиње као извор професионалних опасности
39. Катастрофе, природне и технолошке
Уредник поглавља: Пјер Алберто Бертаци
Катастрофе и велике несреће
Пјер Алберто Бертаци
Конвенција МОР-а о спречавању великих индустријских несрећа, 1993. (бр. 174)
Припремљеност за катастрофу
Петер Ј. Бактер
Активности након катастрофе
Бенедето Террацини и Урсула Ацкерманн-Лиебрицх
Проблеми у вези са временом
Јеан Френцх
Лавине: опасности и заштитне мере
Густав Поинстингл
Превоз опасних материја: хемијских и радиоактивних
Доналд М. Цампбелл
Радиатион Аццидентс
Пјер Верже и Денис Винтер
Студија случаја: Шта значи доза?
Мере безбедности и здравља на раду у пољопривредним подручјима контаминираним радионуклидима: Чернобилско искуство
Јуриј Кундијев, Леонард Доброволски и ВИ Черњук
Студија случаја: Пожар у фабрици играчака Кадер
Кејси Кавано Грант
Утицаји катастрофа: лекције из медицинске перспективе
Јосе Луис Зебаллос
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Дефиниције типова катастрофа
2. 25-годишњи просечан број жртава по типу и природном покретачу за регион
3. Просечан број жртава у 25 година по типу и региону који није природан
4. 25-годишњи просечан број жртава према типу природног покретача (1969-1993)
5. Просечан број жртава у 25 година према врсти – неприродном покретачу (1969-1993)
6. Природни покретач од 1969. до 1993.: Догађаји преко 25 година
7. Неприродни покретач од 1969. до 1993.: Догађаји преко 25 година
8. Природни покретач: Број према глобалном региону и типу у 1994
9. Неприродни покретач: Број према глобалном региону и типу у 1994
КСНУМКС. Примери индустријских експлозија
КСНУМКС. Примери великих пожара
КСНУМКС. Примери великих токсичних испуштања
КСНУМКС. Улога управљања великим хазардним постројењима у контроли опасности
КСНУМКС. Методе рада за процену опасности
КСНУМКС. Критеријуми Директиве ЕЗ за постројења велике опасности
КСНУМКС. Приоритетне хемикалије које се користе у идентификацији великих опасних инсталација
КСНУМКС. Професионални ризици везани за временске услове
КСНУМКС. Типични радионуклиди, са њиховим радиоактивним полураспадом
КСНУМКС. Поређење различитих нуклеарних удеса
КСНУМКС. Контаминација у Украјини, Белорусији и Русији након Чернобила
КСНУМКС. Контаминација стронцијумом-90 након несреће у Хиштиму (Урал 1957)
КСНУМКС. Радиоактивни извори који су укључивали ширу јавност
КСНУМКС. Главне незгоде са индустријским озрачивачима
КСНУМКС. Оак Ридге (САД) регистар радијационих незгода (у целом свету, 1944-88)
КСНУМКС. Образац професионалне изложености јонизујућем зрачењу широм света
КСНУМКС. Детерминистички ефекти: прагови за одабране органе
КСНУМКС. Пацијенти са синдромом акутног зрачења (АИС) након Чернобила
КСНУМКС. Епидемиолошке студије рака високе дозе спољашњег зрачења
КСНУМКС. Рак штитне жлезде код деце у Белорусији, Украјини и Русији, 1981-94
КСНУМКС. Међународне размере нуклеарних инцидената
КСНУМКС. Генеричке заштитне мере за општу популацију
КСНУМКС. Критеријуми за зоне контаминације
КСНУМКС. Велике катастрофе у Латинској Америци и на Карибима, 1970-93
КСНУМКС. Губици због шест елементарних непогода
КСНУМКС. Болнице и болнички кревети оштећени/уништени у 3 велике катастрофе
КСНУМКС. Жртве у 2 болнице срушиле су се у земљотресу у Мексику 1985. године
КСНУМКС. Болнички кревети изгубљени као резултат земљотреса у Чилеу у марту 1985. године
КСНУМКС. Фактори ризика за оштећење болничке инфраструктуре од земљотреса
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
Кликните да бисте се вратили на врх странице
40. Струја
Уредник поглавља: Доминикуе Фоллиот
Електрична енергија—физиолошки ефекти
Доминикуе Фоллиот
Статички електрицитет
Цлауде Менгуи
Превенција и стандарди
Ренцо Цомини
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Процене стопе струјног удара-1988
2. Основни односи у електростатици-Збирка једначина
3. Електронски афинитети одабраних полимера
4. Типичне доње границе запаљивости
5. Специфична накнада повезана са одабраним индустријским операцијама
6. Примери опреме осетљиве на електростатичка пражњења
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
41. Ватра
Уредник поглавља: Кејси Ц. Грант
Основни појмови
Доугал Дрисдале
Извори опасности од пожара
Тамас Банки
Мере заштите од пожара
Петер Ф. Јохнсон
Мере пасивне заштите од пожара
Ингве Андерберг
Активне мере заштите од пожара
Гари Таилор
Организовање заштите од пожара
С. Дхери
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Доња и горња граница запаљивости у ваздуху
2. Тачке паљења и жаришта течних и чврстих горива
3. Извори паљења
4. Поређење концентрација различитих гасова потребних за инертирање
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
42. Топлота и хладноћа
Уредник поглавља: Жан-Жак Вогт
Физиолошки одговори на топлотну средину
В. Ларри Кеннеи
Ефекти топлотног стреса и рада на врућини
Бодил Ниелсен
Поремећаји топлоте
Токуо Огава
Превенција топлотног стреса
Сарах А. Нуннелеи
Физичка основа рада у топлоти
Јацкуес Малцхаире
Процена топлотног стреса и индекса топлотног стреса
Кеннетх Ц. Парсонс
Студија случаја: Индекси топлоте: формуле и дефиниције
Размена топлоте кроз одећу
Воутер А. Лотенс
Хладно окружење и рад на хладном
Ингвар Холмер, Пер-Ола Гранберг и Горан Далстром
Превенција хладног стреса у екстремним спољашњим условима
Јацкуес Биттел и Густаве Савоуреи
Индекси и стандарди хладноће
Ингвар Холмер
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Концентрација електролита у крвној плазми и зноју
2. Индекс топлотног стреса и дозвољено време излагања: прорачуни
3. Тумачење вредности индекса топлотног стреса
4. Референтне вредности за критеријуме термичког напрезања и деформације
5. Модел који користи пулс за процену топлотног стреса
6. Референтне вредности ВБГТ
7. Радне праксе за вруће средине
8. Израчунавање СВрек индекса и метода процене: једначине
9. Опис термина који се користе у ИСО 7933 (1989б)
КСНУМКС. ВБГТ вредности за четири радне фазе
КСНУМКС. Основни подаци за аналитичку процену применом ИСО 7933
КСНУМКС. Аналитичка процена применом ИСО 7933
КСНУМКС. Температуре ваздуха различитих хладних радних средина
КСНУМКС. Трајање некомпензованог хладног стреса и повезаних реакција
КСНУМКС. Индикација очекиваних ефеката благе и тешке изложености хладноћи
КСНУМКС. Температура телесног ткива и физичке перформансе људи
КСНУМКС. Људски одговори на хлађење: Индикативне реакције на хипотермију
КСНУМКС. Здравствене препоруке за особље изложено хладном стресу
КСНУМКС. Програми за кондиционирање радника изложених хладноћи
КСНУМКС. Превенција и ублажавање стреса од хладноће: стратегије
КСНУМКС. Стратегије и мере везане за специфичне факторе и опрему
КСНУМКС. Општи механизми адаптације на хладноћу
КСНУМКС. Број дана када је температура воде испод 15 ºЦ
КСНУМКС. Температуре ваздуха различитих хладних радних средина
КСНУМКС. Шематска класификација хладног рада
КСНУМКС. Класификација нивоа метаболичке брзине
КСНУМКС. Примери основних изолационих вредности одеће
КСНУМКС. Класификација топлотне отпорности на хлађење ручне одеће
КСНУМКС. Класификација контактне топлотне отпорности ручне одеће
КСНУМКС. Индекс хладноће ветра, температура и време смрзавања изложеног меса
КСНУМКС. Снага хлађења ветра на изложеном телу
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
43. Радно време
Уредник поглавља: Петер Кнаутх
Сати рада
Петер Кнаутх
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Временски интервали од почетка сменског рада до три болести
2. Рад у сменама и учесталост кардиоваскуларних поремећаја
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
44. Квалитет ваздуха у затвореном простору
Уредник поглавља: Ксавије Гвардино Сола
Квалитет ваздуха у затвореном простору: Увод
Ксавије Гвардино Сола
Природа и извори хемијских загађивача у затвореном простору
Деррицк Црумп
Радон
Марија Хосе Беренгер
Дувански дим
Диетрицх Хоффманн и Ернст Л. Виндер
Прописи о пушењу
Ксавије Гвардино Сола
Мерење и процена хемијских загађивача
М. Грациа Роселл Фаррас
Биолошка контаминација
Бриан Фланниган
Прописи, препоруке, смернице и стандарди
Марија Хосе Беренгер
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Класификација органских загађивача у затвореном простору
2. Емисија формалдехида из разних материјала
3. Ттл. испарљиви органски спојеви, зидне/подне облоге
4. Производи за потрошаче и други извори испарљивих органских састојака
5. Главни типови и концентрације у урбаном Уједињеном Краљевству
6. Теренска мерења азотних оксида и угљен моноксида
7. Токсични и туморогени агенси у споредном диму цигарета
8. Токсични и туморогени агенси из дуванског дима
9. Котинин у урину код непушача
КСНУМКС. Методологија узимања узорака
КСНУМКС. Методе детекције гасова у ваздуху у затвореном простору
КСНУМКС. Методе које се користе за анализу хемијских загађивача
КСНУМКС. Доње границе детекције за неке гасове
КСНУМКС. Врсте гљивица које могу изазвати ринитис и/или астму
КСНУМКС. Микроорганизми и екстринзични алергијски алвеолитис
КСНУМКС. Микроорганизми у неиндустријском унутрашњем ваздуху и прашини
КСНУМКС. Стандарди квалитета ваздуха утврђени од стране УС ЕПА
КСНУМКС. Смернице СЗО за сметње без рака и мириса
КСНУМКС. Вредности смерница СЗО засноване на сензорним ефектима или сметњи
КСНУМКС. Референтне вредности за радон три организације
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
45. Контрола животне средине у затвореном простору
Уредник поглавља: Хуан Гуасцх Фаррас
Контрола унутрашњег окружења: Општи принципи
А. Хернандез Цаллеја
Ваздух у затвореном простору: методе контроле и чишћења
Е. Адан Лиебана и А. Хернандез Цаллеја
Циљеви и принципи опште и разблажене вентилације
Емилио Цастејон
Критеријуми за вентилацију за неиндустријске зграде
А. Хернандез Цаллеја
Системи грејања и климатизације
Ф. Рамос Перез и Ј. Гуасцх Фаррас
Ваздух у затвореном простору: јонизација
Е. Адан Лиебана и Ј. Гуасцх Фаррас
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Најчешћи загађивачи у затвореном простору и њихови извори
2. Основни захтеви-систем вентилације за разблаживање
3. Контролне мере и њихови ефекти
4. Прилагођавања радног окружења и ефеката
5. Ефикасност филтера (АСХРАЕ стандард 52-76)
6. Реагенси који се користе као апсорбенти за загађиваче
7. Нивои квалитета ваздуха у затвореном простору
8. Контаминација због станара зграде
9. Степен заузетости различитих зграда
КСНУМКС. Контаминација због зграде
КСНУМКС. Нивои квалитета спољашњег ваздуха
КСНУМКС. Предложене норме за факторе животне средине
КСНУМКС. Температуре топлотне удобности (на основу Фангера)
КСНУМКС. Карактеристике јона
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
КСНУМКС. Расвета
Уредник поглавља: Хуан Гуасцх Фаррас
Врсте лампи и осветљења
Рицхард Форстер
Услови потребни за визуелно
Фернандо Рамос Перез и Ана Ернандез Каљеха
Општи услови осветљења
Н. Алан Смитх
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Побољшани излаз и снага неких 1,500 мм флуоресцентних сијалица
2. Типична ефикасност лампе
3. Међународни систем кодирања лампи (ИЛЦОС) за неке типове лампи
4. Уобичајене боје и облици сијалица са жарном нити и ИЛЦОС кодови
5. Врсте натријумових лампи високог притиска
6. Контрасти боја
7. Фактори рефлексије различитих боја и материјала
8. Препоручени нивои одржаване осветљености за локације/задатке
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
КСНУМКС. бука
Уредник поглавља: Алице Х. Сутер
Природа и ефекти буке
Алице Х. Сутер
Мерење буке и процена експозиције
Едуард И. Денисов и Герман А. Суворов
Инжењерска контрола буке
Деннис П. Дрисцолл
Програми за очување слуха
Ларри Х. Роистер и Јулиа Досвелл Роистер
Стандарди и прописи
Алице Х. Сутер
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Границе дозвољене изложености (ПЕЛ) за изложеност буци, по нацији
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
48. Зрачење: јонизујуће
Уредник поглавља: Роберт Н. Цхерри, Јр.
увод
Роберт Н. Цхерри, Јр.
Биологија зрачења и биолошки ефекти
Артхур Ц. Уптон
Извори јонизујућег зрачења
Роберт Н. Цхерри, Јр.
Дизајн радног места за безбедност од зрачења
Гордон М. Лодде
Безбедност од зрачења
Роберт Н. Цхерри, Јр.
Планирање радијационих акцидената и управљање њима
Сидни В. Портер, мл.
49. Зрачење, нејонизујуће
Уредник поглавља: Бенгт Кнаве
Електрична и магнетна поља и здравствени резултати
Бенгт Кнаве
Електромагнетски спектар: основне физичке карактеристике
Кјелл Ханссон Милд
Ултра - љубичасто зрачење
Давид Х. Слинеи
Инфрацрвено зрачење
Р. Маттхес
Светлост и инфрацрвено зрачење
Давид Х. Слинеи
Ласери
Давид Х. Слинеи
Радиофреквентна поља и микроталаси
Кјелл Ханссон Милд
ВЛФ и ЕЛФ електрична и магнетна поља
Мицхаел Х. Репацхоли
Статичка електрична и магнетна поља
Мартино Грандолфо
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Извори и експозиције за ИР
2. Функција топлотне опасности мрежњаче
3. Границе експозиције за типичне ласере
4. Примене опреме која користи опсег >0 до 30 кХз
5. Професионални извори изложености магнетним пољима
6. Дејство струја које пролазе кроз људско тело
7. Биолошки ефекти различитих опсега густине струје
8. Границе професионалне изложености-електрична/магнетна поља
9. Студије на животињама изложеним статичким електричним пољима
КСНУМКС. Главне технологије и велика статичка магнетна поља
КСНУМКС. ИЦНИРП препоруке за статичка магнетна поља
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
50. Вибрација
Уредник поглавља: Мицхаел Ј. Гриффин
вибрација
Мицхаел Ј. Гриффин
Вибрације целог тела
Хелмут Сеидел и Мицхаел Ј. Гриффин
Вибрације које се преносе руком
Масимо Бовензи
Мучнина у току вожње
Алан Ј. Бенсон
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Активности са штетним ефектима вибрација целог тела
2. Превентивне мере за вибрације целог тела
3. Излагање вибрацијама које се преносе рукама
4. Фазе, Стокхолмска радионица, синдром вибрације шака-рука
5. Рејноов феномен и синдром вибрације шака-рука
6. Граничне вредности за вибрације које се преносе руком
7. Директива Савета Европске уније: Вибрације које се преносе руком (1994)
8. Магнитуде вибрација за бланширање прстију
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
51. Насиље
Уредник поглавља: Леон Ј. Варсхав
Насиље на радном месту
Леон Ј. Варсхав
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Највеће стопе професионалних убистава, радна места у САД, 1980-1989
2. Највеће стопе професионалних убистава у САД занимањима, 1980-1989
3. Фактори ризика за убиства на радном месту
4. Водичи за програме за спречавање насиља на радном месту
52. Јединице визуелног приказа
Уредник поглавља: Диане Бертхелетте
преглед
Диане Бертхелетте
Карактеристике радних станица за визуелни приказ
Ахмет Цакир
Очни и визуелни проблеми
Пауле Реи и Јеан-Јацкуес Меиер
Репродуктивне опасности – експериментални подаци
Улф Бергквист
Репродуктивни ефекти – људски докази
Клер Инфант-Ривар
Студија случаја: Резиме студија репродуктивних исхода
Мишићно-коштане поремећаје
Габриеле Баммер
Проблеми са кожом
Матс Берг и Стуре Лиден
Психосоцијални аспекти рада ВДУ
Мицхаел Ј. Смитх и Пасцале Царраион
Ергономски аспекти интеракције човека и рачунара
Јеан-Марц Роберт
Стандарди ергономије
Том ФМ Стјуарт
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Дистрибуција рачунара у разним регионима
2. Учесталост и значај елемената опреме
3. Преваленција очних симптома
4. Тератолошке студије са пацовима или мишевима
5. Тератолошке студије са пацовима или мишевима
6. Употреба ВДУ-а као фактор у неповољним исходима трудноће
7. Анализе за проучавање узрока мускулоскелетних проблема
8. Фактори за које се сматра да узрокују мишићно-скелетни проблем
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
Уопштено, постоји однос квадратног корена између дебљине d статичког ваздушног слоја и брзине ваздуха v. Тачна функција зависи од величине и облика површине, али за људско тело корисна апроксимација је:
Мирни ваздух делује као изолациони слој са проводљивошћу (константа материјала, без обзира на облик материјала) од .026 В/мК, која има коефицијент пролаза топлоте h (јединице од ) (проводљиво својство плоче материјала) од:
(Керслаке 1972).
Зрачећи ток топлоте () између две површине приближно је пропорционална њиховој температурној разлици:
где T је просечна апсолутна температура (у Келвинима) две површине, је коефицијент апсорпције и је Стефан-Болцманова константа ( ). Количина размене зрачења је обрнуто повезана са бројем пресретних слојева (n):
Изолација одеће () је дефинисан следећим једначинама:
где је унутрашња изолација, је (суседна) ваздушна изолација, је тотална изолација, је просечна температура коже, је просечна температура спољне површине одеће, је температура ваздуха, је суви топлотни ток (конвективна и зрачећа топлота) по јединици површине коже и је фактор површине одеће. Овај коефицијент је потцењен у старијим студијама, али новије студије се приближавају изразу
Често I изражава се у јединици цло; један кло је једнак .
МцЦуллоугх ет ал. (1985) извео је једначину регресије из података о мешавини одевних ансамбала, користећи дебљину текстила (, у мм) и проценат покривене површине тела () као одреднице. Њихова формула за изолацију појединачних одевних предмета () је:
Отпор на испаравање R (јединице с/м) могу се дефинисати као:
(или понекад у )
За слојеве тканине, ваздушни еквивалент () је дебљина ваздуха која пружа исти отпор дифузији као и тканина. Повезана пара и латентна топлота () токови су:
где D је коефицијент дифузије (), C концентрација паре () и топлота испаравања (2430 Ј/г).
(из Лотенс 1993). повезано са R од:
где је:
D је коефицијент дифузије водене паре у ваздуху, .
Рад у сменама је рад по распореду, стално или често, ван уобичајеног дневног радног времена. Рад у сменама може бити нпр. стални рад ноћу, стални рад увече или радно време може имати променљиве обрасце задатка. Сваки тип система смена има своје предности и недостатке, а сваки је повезан са различитим ефектима на добробит, здравље, друштвени живот и радни учинак.
У традиционалним системима смена које се споро ротирају, смене се мењају недељно; односно недељу дана ноћних дежурстава следи седмица вечерњих и затим седмица јутарњих. У систему смена које се брзо ротирају само један, два или највише три узастопна дана у свакој смени. У неким земљама, попут Сједињених Држава, смене дуже од 8 сати, посебно 12 сати, постају све популарније (Роса ет ал. 1990).
Људска бића су еволуирала као у суштини дневна; односно тело је углавном „програмирано“ за радни учинак током дана и за ноћну рекреацију и одмор. Унутрашњи механизми (понекад се називају тело или биолошки сат) контролишу физиологију и биохемију тела како би се уклопили у 24-часовно окружење. Ови циклуси се називају циркардијални ритмови. Поремећај циркадијалних варијација физиолошких функција узрокованих будним и радним временом у биолошки неуобичајеним сатима, као и спавањем током дана, један је од главних стресова повезаних са радом у сменама.
Упркос широко распрострањеној претпоставци да поремећаји циркадијалног система могу дугорочно довести до штетних ефеката, стварни узрочно-последични однос је тешко утврдити. Упркос овом недостатку апсолутног доказа, широко је прихваћено да је мудро усвојити системе смена на радном месту који минимизирају дуготрајно нарушавање циркадијанских ритмова.
Комбиновани ефекти фактора радног места
Неки радници у сменама су такође изложени другим опасностима на радном месту, као што су токсични агенси, или пословима са великим менталним оптерећењем или физичким захтевима. Само неколико студија се, међутим, бавило проблемима изазваним комбинацијом сменског рада и неповољних радних, организационих и еколошких услова где би негативни ефекти сменског рада могли бити узроковани не само фазном разликом између циркадијалних ритмова и услова живота, већ и због неповољни негативни услови рада који се могу комбиновати са сменским радом.
Различите опасности на радном месту, као што су бука, неповољни климатски услови, неповољни услови осветљења, вибрације и њихове комбинације, понекад се могу јавити чешће у системима у три смене, неправилним системима и системима за ноћне смене него у системима у две смене или дневном раду. .
Интервенционе варијабле
Људи се у великој мери разликују у толеранцији према сменском раду, према Харми (1993), што се може објаснити утицајем многих интервентних варијабли. Неке индивидуалне разлике које могу да модификују напрезање радника у сменама су: разлике у фази и амплитуди циркадијалног циклуса, узрасту, полу, трудноћи, физичкој спремности и флексибилности у навикама спавања, као и способности да се превазиђе поспаност, као што је илустровано на слици 1.
Слика 1. Модел стреса и напрезања сменских радника.
Иако су неки аутори пронашли корелацију између веће амплитуде циркадијанских ритмова и мањег броја медицинских тегоба (Андлауер ет ал. 1979; Реинберг ет ал. 1988; Цоста ет ал. 1989; Кнаутх и Харма 1992), други су открили да то не предвиђа прилагођавање сменском раду (Цоста ет ал. 1989; Минорс и Ватерхоусе 1981) чак и након три године рада (Видацек ет ал. 1987).
Чини се да постоје две главне димензије личности повезане са циркадијалном фазом: „јутро“/„вече“ и интроверзија/екстроверзија (Керкхоф 1985). Јутарње/вечерње стање се може проценити упитником (Хорне и Остберг 1976; Фолкард ет ал. 1979; Торсвал и Акерстедт 1980; Моог 1981) или мерењем телесне температуре (Бреитхаупт ет ал. 1978). Јутарњи типови, „шаве“, који имају напредну фазу циркадијалне телесне температуре, одлазе у кревет раније и устају раније од просечне популације, док вечерњи типови, „сове“, имају одложену циркадијалну фазу положаја и иду у кревет и устану. касније. Чини се да би била предност за јутарње смене и "сова" за ноћне смене. Међутим, неки аутори наводе да је несразмерно велики број оних који одустају од сменског рада били јутарњи типови (Акерстедт и Фроберг 1976; Хауке ет ал. 1979; Торсвалл и Акерстедт 1979). Однос између јутра и смањене толеранције на сменски рад су открили Бохле и Тиллеи (1989) и Видацек ет ал. (1987). Други истраживачи су, међутим, пронашли супротне резултате (Цоста ет ал. 1989), и треба напоменути да је већина студија укључивала само екстремне „шаве“ и „сове“, од којих свака представља само 5% популације.
У многим студијама упитника, откривено је више штетних ефеката сменског рада на здравље старосткритична старост је у просеку 40 до 50 година (Форет ет ал. 1981; Коллер 1983; Акерстедт и Торсвалл 1981). Са старењем, сан током дана постаје све тежи (Акерстедт и Торсвалл 1981). Такође постоје неке индикације споријег циркадијанског прилагођавања на сменски рад код средовечних радника у сменама у поређењу са млађим (Харма ет ал. 1990; Матсумото и Морита 1987).
Пол трудноћа су две интервентне варијабле о којима се често расправља, али још увек нису адекватно истражене у лонгитудиналним студијама. На основу прегледа литературе, Рутенфранз ет ал. (1987) закључују да циркадијални ритмови мушкараца и жена на исти начин реагују на фазно померање рада и сна у вези са ноћним радом. Међутим, два аспекта — менструални циклус и додатно оптерећење бригом о деци и кућним обавезама — морају се узети у обзир.
Иако су неки аутори пронашли чешће менструалне проблеме у групама жена које раде у сменама у поређењу са женама које раде дневно (Тасто ет ал. 1978; Уехата и Сасакава 1982), упоредивост ових сменских и дневних група била је упитна. Покорски и др. (1990) проучавали су перцепцију нелагодности код жена које раде у тројној смени током три фазе менструалног циклуса (пременструум, менструација и постменструум). Разлике у фазама биле су израженије него разлике између јутарњих, вечерњих и ноћних смена.
Брига о деци код куће смањила је трајање спавања и слободног времена код медицинских сестара које раде у сменама. Естрин-Бехар је испитала 120 жена у сталној ноћној смени и открила да је просечно трајање сна после ноћних смена било 6 х 31 мин за жене без деце, 5 х 30 мин за жене са старијом децом и 4 х 55 мин за жене са веома мала деца (Естрин-Бехар ет ал. 1978). Ипак, студија о полицајкама је открила да су оне са децом биле наклоњеније према сменском раду него жене без деце (Беерманн ет ал. 1990).
Физичка кондиција показало се да је фактор у повећању толеранције на сменски рад у студији Харме ет ал. (1988а, б). У накнадној студији са дизајном упарених парова, група учесника који су редовно вежбали на четворомесечном програму пријавили су значајно смањење општег умора, посебно у ноћној смени, као и смањење мишићно-скелетних симптома и повећање у дужини сна.
„флексибилност навика спавања“ „способност да се превазиђе поспаност“, како је оцењено упитником који су развили Фолкард ет ал. (1979; 1982) су у неким студијама повезани са бољом толеранцијом на рад у сменама (Винне ет ал. 1986; Цоста ет ал. 1989; Видацек ет ал. 1987). У другим студијама, међутим, ова веза није потврђена (нпр. Бохле и Тиллеи 1989).
Друге интервентне варијабле које могу бити важне за толеранцију на рад у сменама су „посвећеност ноћном раду” као начин на који људи планирају своје животе (Фолкард ет ал. 1979; Минорс и Ватерхоусе 1981) или стил суочавања радника у сменама (Олссон ет ал. 1987; Олссон и Кандолин 1990).
Поред индивидуалних карактеристика, фактори ситуације чини се да је од значаја за објашњење обима проблема које су пријавили радници у сменама. Куппер ет ал. (1980) и Кнаутх (1983) су открили да су се радници у сменама који су покушавали да спавају током дана и често или увек били узнемирени буком, чешће жалили на нервне и гастроинтестиналне симптоме него радници у сменама са неометаним или ретко поремећеним сном.
Здравствени ефекти сменског рада
Већина здравствених притужби радника смена може се односити на квалитет дневног сна после ноћне смене и, у мањој мери, на сан пре јутарње смене. Како циркадијални ритмови углавном функционишу тако да је тело програмирано за дневне перформансе и за ноћни сан, после ноћне смене тело уопште није потпуно прилагођено за спавање. Други фактори такође могу интервенисати. Дневна светлост може пореметити сан. Бука током дана је генерално гласнија него током ноћи. Већина ноћних радника се жали на буку деце и саобраћаја. Неки ноћни радници прекидају дневни сан како би заједно са породицом јели, а неки смањују сан због обавеза у домаћинству и бриге о деци. У једној студији са радницима у сменама, утврђено је да је трајање ноћног сна смањено на 6 сати (Кнаутх 1983). Иако постоје велике међуиндивидуалне разлике у потребама за спавањем, 6 или мање сати сна дневно је недовољно за многа људска бића (Виллиамс ет ал. 1974). Конкретно, након многих узастопних ноћних смена, може се очекивати нагомилавање дефицита сна, са пратећим ефектима и на друштвени живот и на продуктивност (Наитох ет ал. 1990), као и могућност повећања стопе несрећа. Неколико електроенцефалографских студија је такође показало да је квалитет дневног сна такође нижи (Кнаутх 1983).
Недостаци сна се могу јавити и у седмици ноћних и у седмици јутарњих смјена. Продужено трајање сна током викенда након недељу дана јутарњих смена чини се да указује да постоји повећана потреба за сном.
Хак и Кампман (1981) проучавали су сан и умор код машиновођа. Што је раније почела јутарња смена, то је сан у претходној ноћној смени био краћи и машиновође су биле уморније током јутарње смене. Смањење сна у вези са ранијим почетком јутарње смене потврђено је и студијама Моорса (1990) као и Фолкарда и Бартона (1993). Овакви налази се делимично могу објаснити друштвеним притиском породице да не иде прерано у кревет, или телесним сатом, који према Лавие (1986) изазива „забрану зону“ за спавање, током које је склоност спавању у великој мери смањена. . Последње објашњење значи да чак и ако радници у сменама оду раније у кревет – због раног почетка следеће јутарње смене – можда ће им бити тешко да заспу.
Гастроинтестинални поремећаји. Ноћни рад доводи до промене редоследа и времена оброка. Током ноћи стомак не може да се носи са саставом и количином типичног дневног оброка. Тада је разумљиво да ноћни радници често више пате од поремећаја апетита него дневни радници или радници у сменама који нису у ноћној смени, као што су Рутенфранз ет ал. (1981) су закључили на основу прегледа литературе.
Дугорочно, неправилан унос хране може довести до гастроинтестиналних тегоба или чак до поремећаја. Међутим, разлози за сложене гастроинтестиналне симптоме су сигурно вишеструки. Анализа постојећих студија, као што је Коста (1996), је тешка због методолошких разлика. Већина резултата је заснована на студијама пресека—то јест, на радницима који тренутно раде у сменама. Дакле, ако су појединци напустили сменски рад због проблема или болести, остаје нам мање или више самоодабрана популација (ефекат „здравог радника“). Стога здравствени статус групе радника у смјенама може бити бољи од групе дневних радника, једноставно зато што су смјенски радници са лошијим здравственим или социјалним проблемима прешли на дневни рад, а они који су остали могли би боље да се носе.
У лонгитудиналним студијама, које су биле скоро искључиво ретроспективне, добро су познати проблеми са самоизбором и губитком праћења. На пример, за узорак у студији Леулиет-а (1963), популација која је проучавана је скоро преполовљена током периода истраживања од 12 година. Као и код студија пресека, често су бивши сменски радници, који су због здравствених проблема прешли на дневни рад ван смена, ти који показују најозбиљније последице. Тхиис-Евенсен (1958) је открио да су пептички улкуси двоструко чешћи међу бившим радницима на сменама него међу дневним радницима. Аанонсен (1964) и Ангерсбацх ет ал. (1980) приметили су, респективно, два и три и по пута више случајева пептичких улкуса међу бившим редовним радницима у сменама, са накнадним значајним смањењем гастроинтестиналних болести након преласка из обрасца сменског рада.
Коста и др. (1981) израчунали су временски интервал између почетка сменског рада и када су болести дијагностиковане (табела 1). Упоређујући групе са различитим распоредом радног времена, Цоста ет ал. утврдили најкраће средње интервале (4.7 година) за појаву гастродуоденитиса код сталних ноћних радника. У групама са ноћним радом (тј. радници у три смене и стални ноћни радници) у интервалу од око 5 година развијају се пептички улкуси. У свом прегледу Цоста (1996) закључује да „постоји довољно доказа да се сменски рад сматра фактором ризика за гастроинтестиналне поремећаје и болести – посебно пептички чир“ (табела 1).
Табела 1. Временски интервали од почетка сменског рада до тренутка када су дијагностиковане три болести (средња вредност и стандардна девијација у годинама).
Распоред рада |
Гастродуоденитис |
Пептични чир |
Неуротични поремећаји |
Дневни рад |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
Две смене |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
Три смене |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
Ноћни рад |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
Извор: Коста и др. 1981
Кардиоваскуларни поремећаји. Кристенсен (1989) је анализирао релевантне студије о учесталости кардиоваскуларних поремећаја код радника у смјенама у погледу методолошких и аналитичких фактора, као што је приказано у Табели 2. Радови објављени након 1978. вјероватније су пријавили пораст кардиоваскуларних поремећаја, посебно међу онима који су се преселили. од сменског рада. Ватерхоусе и др. (1992) закључују да није могуће једноставно одбацити однос као што је општеприхваћено (Харрингтон 1978).
Табела 2. Однос сменског рада и инциденце кардиоваскуларних поремећаја
Препорука |
Године издања |
Zakljucak |
Методолошки коментари/оцењивање |
Тис-Евенсон (1949); Анонсен (1964) |
1949-1964 |
0 |
2 |
Тејлор и Покок (1972) |
1972 |
0 |
? тачан избор за контроле |
Рутенфранз и др. (1977); Царпентиер ет ал. (1977) |
1977 |
0, прегледни чланци |
|
Ангерсбацх и др. (1980); |
1980-1983 |
+, посебно осипања; |
2-3 |
Мицхел-Брианд и др. (1981) |
1981 |
+, код пензионисаних радника |
1 |
Алфредссон ет ал. (1982; 1983; 1985); |
1982-1986 |
+, код мушкараца и жена; |
3-4 |
Акерстедт ет ал. (1984) |
1984-1986 |
+, прегледни чланак |
|
Орт-Гомер (1985) |
1985 |
+, прегледни чланак |
|
Андерсен (1985) |
1985 |
+, занимања која укључују сменски рад |
|
Фрезе и Семер (1986) |
1986 |
+, код напуштања |
Извор: Ватерхоусе ет ал. 1992. На основу Кристенсен 1989. Оцене закључака које је користио Кристенсен: +, повећана инциденција; 0, нема разлике.
Методолошке оцене, 1-4 од најниже до најквалитетније методологије.
Неуролошки поремећаји. Иако постоји недостатак стандардизације симптома и поремећаја у студијама неуролошких поремећаја радника у сменама (Ватерхоусе ет ал. 1992; Цоста 1996), према Ватерхоусе (1992), међутим, „сада постоје докази за већу тенденцију ка општем малаксалост – укључујући елементе анксиозности и депресије – код радника у сменама него код колега који раде дневно”. Коста (1996) долази до сличног, али опрезнијег закључка: „постоји довољно доказа који сугеришу да на морбидитет за психонеуротске поремећаје може утицати сменски рад у већој или мањој мери у односу на друге индивидуалне и друштвене факторе.
морталитет. Постоји само једна веома пажљива епидемиолошка студија о смртности радника у сменама. Тејлор и Покок (1972) упоредили су стопе морталитета код радника у сменама и дневних радника током периода од 13 година на узорку од преко 8,000 особа. Није било разлика у стопама између садашњих радника у сменама и дневних радника. Међутим, стандардизовани омјер морталитета за бивше раднике у смјенама био је 118.9, у поређењу са 101.5 за садашње раднике у смјенама, што би „могло да имплицира одабир мање способних мушкараца“ (Харрингтон 1978).
Социјални проблеми сменских радника
Рад у сменама може негативно утицати на породични живот, учешће у институционалном животу и друштвене контакте. Обим проблема који могу постојати зависи од многих фактора, као што су тип сменског система, пол, године, брачни статус, састав породице сменског радника, као и од тога колико је сменски рад уобичајен у одређеном региону.
Током недеље у вечерњим сменама, редовни контакти између сменског радника и његове или њене деце школског узраста, или партнера који могу да раде у јутарњим или дневним сменама, драматично су смањени. Ово је важан проблем за раднике у сменама који раде у такозваним сталним поподневним сменама (Мотт ет ал. 1965). У традиционалном дисконтинуираном двосменском систему, седмица јутарњих и вечерњих смена се смењује тако да се сваке друге недеље поремете контакти. Традиционални седмични ротирајући систем у три смене има вечерње смене сваке треће недеље. У системима смена који се брзо ротирају, контакти унутар породице никада нису нарушени током целе недеље. Истраживачи су добили контрадикторне резултате. Мотт ет ал. (1965) је открио да многе узастопне вечерње или ноћне смене могу нарушити брачну срећу радника у сменама, док Маасен (1981) то није приметио. Рад у сменама—посебно када оба родитеља раде у сменама—може имати негативне ефекте на школски успех деце (Маасен 1981; Диекманн ет ал. 1981).
Студије о субјективној вредности слободног времена током различитих сати у недељи показале су да су викенди оцењени више од радних дана, а вечери више од слободног времена током дана (Веддербурн 1981; Хорнбергер и Кнаутх 1993). Контакти са пријатељима, рођацима, клубовима, политичким партијама, црквама и тако даље углавном су осиромашени радом викендом, вечерњим и ноћним сменама (Мотт ет ал. 1965), као што је прегледао Буннаге (1981); Вокер (1985); и Колиган и Роза (1990).
Само у погледу хобија и активности усамљене или скоро усамљене природе радници у сменама су у предности у односу на надничаре, јер су баштованство, шетња, пецање или пројекти „уради сам“ релативно флексибилне активности које су могуће у било ком тренутку, не само у увече или викендом.
Неке студије су се бавиле теретом супружника радника у сменама (Банкс 1956; Улицх 1957; Довние 1963; Сергеан 1971), који морају да промене свој начин живота (на пример, време оброка) како би се уклопили у систем смена својих партнера. Можда ће бити приморани да одложе бучне кућне обавезе и да ушуткају децу када сменски радник спава после ноћне смене. Штавише, сами су током вечерњих, ноћних и викенд смена и морају да се носе са раздражљивим супружником. Након промене са недељног на брзо ротирајући систем континуираних смена, 87% супружника радника у сменама гласало је за нови систем смена. Тврдили су да је у старом сменском систему супружник био веома уморан након завршетка периода ноћних дежурстава, требало му је неколико дана да се опорави и да није био расположен за заједничке слободне активности. Међутим, у новом сменском систему са само две или три узастопне ноћне смене, радници су били мање уморни и више су уживали у заједничким слободним активностима.
Жене које раде у сменама могу имати више проблема са кућним обавезама и спавањем јер брачни партнери не деле одговорност у домаћинству. Ипак, неке сталне ноћне медицинске сестре су посебно изабрале да раде ноћу из домаћих разлога (Бартон ет ал. 1993). Међутим, као што Вокер (1985) закључује у својој рецензији, „рећи да су фиксне ноћне смене за мајке компатибилне са њиховим обавезама у подизању деце занемарују 'трошкове'”. Константни умор због смањеног сна може бити трошак.
Воркер Перформанце
Поред могућих ефеката сменског рада на здравље радника, може утицати и на радни учинак. Харингтонови (1978) генерализовани закључци о учинку дошли су кроз разматрање продуктивности и незгода. Они су још увек важећи и преформулисани су од стране Ватерхоусе ет ал. (1992):
Разлике између појединаца често су биле највећа варијабла у учинку.
Један проблем у поређењу продуктивности и незгода у јутарњим, поподневним и ноћним сменама је методолошки. Радни, амбијентални и организациони услови ноћу и дању уопште нису у потпуности упоредиви (Цолкухоун 1976; Цартер и Цорлетт 1982; Ватерхоусе ет ал. 1992). Због тога је тешко контролисати све варијабле. Није зачуђујуће да је у прегледу 24 студије било скоро исто толико студија са већом учесталошћу незгода ноћу као студија са већом учесталошћу незгода током дана (Кнаутх 1983). У неким студијама оптерећење током дана и током ноћи било је упоредиво и мере су биле доступне за сва 24 сата. У већини ових студија аутори су открили смањени учинак у ноћној смени (нпр. Бровне 1949; Бјернер ет ал. 1955; Хилдебрандт ет ал. 1974; Харрис 1977; Хамелин 1981). Међутим, како је Монк (1990) закључио, могуће је да циркадијални ефекти могу да се „покажу“ само када су радници под притиском. У одсуству притиска, радници би могли да изједначе учинак у дневној и ноћној смени, јер су оба знатно субоптимална.
Дизајн система смена
Најважније препоруке за пројектовање система смена сумиране су на слици 2.
Слика 2. Препоруке за пројектовање система смена.
Стални ноћни рад
Ноћна смена је највећа од свих смена у смислу физиолошког прилагођавања, сна и благостања. Циркадијални физиолошки ритмови већине радника у сменама могу захтевати више од једне недеље за потпуно прилагођавање ноћном раду. Свако делимично прилагођавање биће изгубљено наредних дана од ноћне смене. Тако су телесни ритмови сталних ноћних радника стално у поремећеном стању. У једној студији (Алфредссон ет ал. 1991) стални ноћни чувари имали су 2 до 3 пута већу појаву поремећаја сна и умора од националног узорка радно способног становништва.
Неки аутори су предложили различите начине за усклађивање толеранције запослених према сменском раду и одређеним спољним стимулансима који помажу радницима да се прилагоде. Према Хилдебрандту и др. (1987) особе са касном фазом положаја (вечерњи типови) могу да се прилагоде ноћном раду. Моог (1988) је поставио да би требало да раде у веома дугим периодима ноћних смена – то јест, много више од 10 ноћи заредом. Да би профитирао од прилагођавања ноћном раду, Фолкард (1990) је чак предложио стварање „ноћног поддруштва“, које би, поред сталног рада ноћу, наставило да буде активно ноћу и да спава током дана, чак и када није. на послу. Иако би учинак ноћу могао дугорочно да се повећа (Вилкинсон 1992), такав предлог изазива нагомилавање дефицита сна и социјалну изолацију, што се чини неприхватљивим за већину особа (Смитх и Фолкард 1993).
Све је већи број студија које се баве утицајем јаког светла на поновно увлачење циркадијанских ритмова (неки примери су Вевер ет ал. 1983; посебна сесија на ИКСтх међународном симпозијуму о раду ноћу и сменама; Цоста ет ал. 1990а; Роса ет ал., 1990; Цзеислер ет ал., 1990.). Међутим, „неопходно је много рада да би се одредили оптимални распореди рада и спавања за раднике у сменама у смислу њихове способности да мењају циркадијалне ритмове, побољшају сан, смање умор, као и у смислу њихове друштвене изводљивости“, каже Еастман (1990).
У поређењу са другим системима смена, фиксне ноћне смене имају више негативних ефеката на породице које морају да прилагоде свој животни стил овом распореду, на сексуалне односе и на способност радника да испуњавају породичне улоге (Стеин 1963; Мотт ет ал. 1965; Тасто ет ал. 1978; Гадбоис 1981). Међутим, у неким студијама сталне ноћне смене, медицинске сестре су пријавиле мање притужби од ротирајућих медицинских сестара или медицинских сестара у дневним сменама (Верхаеген ет ал. 1987; Бартон ет ал. 1993). Бартон и др. предлажу да једно од могућих објашњења за ове резултате може бити да слобода избора дневног или ноћног рада може у великој мери утицати на степен до којег се суочавају каснији проблеми. Мишљење да ово представља „слободу“ је, међутим, упитно када многе медицинске сестре преферирају стални ноћни рад јер то представља једини начин бољег уређења кућних обавеза и запослења ван куће (Гадбоис 1981).
Стални ноћни рад такође има неке предности. Ноћни радници наводе већи осећај независности и мање надзора ноћу (Бровн 1990; Хофф и Еббинг 1991). Штавише, пошто је мање лако добити олакшице на послу за особље у ноћној смени, очигледно је више „тимског духа“ (борбени дух заједништва) развија. Међутим, у већини случајева се бира ноћни рад због повећања прихода због накнаде за ноћну смену (Хофф и Еббинг 1991).
Иако немамо довољно знања о дугорочним здравственим ефектима сталног ноћног рада и о оптималном распореду рада и спавања са јаком светлошћу, познато је да је ноћна смена најтежа од свих смена у смислу физиолошког прилагођавања, сна и здравља. -као и док резултати даљих истраживања не буду доступни, за сада ћемо претпоставити да стални ноћни рад није препоручљив за већину сменских радника.
Брзо ротирајући у односу на споро ротирајући систем мењања
Брже ротирајући распореди су повољнији у поређењу са ротацијом седмичне смене. Брза ротација одржава циркадијални ритам у дневној оријентацији и није у сталном стању поремећаја од делимичног прилагођавања различитим дневним и ноћним оријентацијама. Узастопне ноћне смене могу изазвати нагомилавање дефицита сна—то јест, хроничну депривацију сна (Тепас и Махан 1989; Фолкард ет ал. 1990). Дугорочно, ово би могло довести до дугорочних биолошких „трошкова“ или чак до медицинских поремећаја. Међутим, није доступна ниједна добро контролисана епидемиолошка студија која упоређује ефекте система сталних, споро и брзо ротирајућих смена. У већини објављених студија групе нису упоредиве у погледу старосне структуре, садржаја посла, степена самоодабира (нпр. Тасто ет ал. 1978; Цоста ет ал. 1981) или због тога што запослени раде на одређено преподневно, поподне и ноћне смене су комбиноване у једну категорију (Јамал и Јамал 1982). У неколико лонгитудиналних теренских студија, истражени су ефекти промене са недељних на брже ротирајући систем смена (Виллиамсон и Сандерсон 1986; Кнаутх и Киессветтер 1987; Кнаутх и Сцхонфелдер 1990; Хорнбергер и Кнаутх 1995; Кнаутх 1996; Кнаутх 27). У свих 1988 проучаваних група сменских радника, већина сменских радника је гласала за бржу ротацију смена након пробног периода. Да сумирамо, системи смена који се брзо ротирају су пожељнији од оних који се споро ротирају. Акерстедт (XNUMX) се, међутим, не слаже, јер се највећа поспаност обично јавља у првој ноћној смени због дужег претходног буђења. Он препоручује спору ротацију.
Још један аргумент за систем брзе ротације смена је да радници у сменама имају слободне вечери сваке недеље и стога је могућ редовнији контакт са пријатељима и колегама него са недељним ротирањем смена. На основу анализе периодичних компоненти рада и слободног времена, Хедден и сар. (1990) закључују да ротације које омогућавају краћу али чешћу синхронизацију радног живота са друштвеним животом резултирају мањим оштећењима од ротација које доводе до дуже, али ређе синхронизације.
Трајање смена
Много је контрадикторних резултата ефеката продужених радних дана, па се стога не може дати општа препорука за продужени радни дан (Келли и Сцхнеидер 1982; Тепас 1985). Продужени радни дан од 9 до 12 сати треба размишљати само у следећим случајевима (Кнаутх и Рутенфранз 1982; Валлаце 1989; Тсанева ет ал. 1990; Онг и Коги 1990):
Морају се узети у обзир физиолошки захтеви. Према Боњеру (1971), прихватљива потрошња кисеоника током 8-часовне смене треба да буде око 30% или мање од максималне потрошње кисеоника. Током 12-часовне смене требало би да буде око 23% или мање од максималне потрошње кисеоника. Пошто се потрошња кисеоника повећава са физичким захтевима посла, чини се да су смене од 12 сати прихватљиве само за физички лаган посао. Међутим, чак и у овом случају, ако је ментални или емоционални стрес изазван послом превисок, продужено радно време није препоручљиво. Пре увођења продуженог радног времена, стрес и оптерећење на конкретном радном месту морају да буду прецизно процењени од стране стручњака.
Један од потенцијалних недостатака 12-часовних смена, посебно 12-часовних ноћних, је повећан умор. Због тога систем смена треба да буде дизајниран тако да минимизира нагомилавање умора – то јест, не би требало да буде много смена од 12 сати заредом и дневна смена не би требало да почне прерано. Коллер ет ал. (1991) препоручују једну ноћну смену или највише две ноћне смене. Ову препоруку подржавају повољни резултати студија у системима смена са појединачним 12-часовним ноћним сменама (Нацхреинер ет ал. 1975; Неделтцхева ет ал. 1990). У једној белгијској студији, дужина смене је продужена на 9 сати тако што је почела један сат раније ујутру (Моорс 1990). Дневна смена је почињала у 0630 уместо у 0730, а јутарња смена у двосменском систему је почела у 0500 уместо у 0600. У петодневној недељи ови распореди радног времена довели су до нагомилавања дефицита сна и притужби на умор. Аутор препоручује да смене почну по старом распореду радног времена и да се смена продужи за један сат увече.
Наше знање је веома ограничено у вези са другим проблемом: излагањем токсичности и отклањањем токсичности током слободног времена у вези са продуженим радним временом (Болт и Рутенфранз 1988). Уопштено говорећи, границе изложености се заснивају на 8-часовној изложености и не може се једноставно екстраполирати да би покрили смену од 12 сати. Неки аутори су предложили математичке процедуре за прилагођавање ових експозиција за радно време које одступа од уобичајене 8-часовне смене, али ниједна метода није једнообразно усвојена (нпр. Хицкеи анд Реист 1977; ОСХА 1978; Бриеф и Сцала 1986; Коллер ет ал. 1991).
Пројектанти сменских система морају да узму у обзир оптерећење, радно окружење и услове ван места рада. Онг и Коги (1990) наводе да „врућа, тропска клима и бучне стамбене јединице у Сингапуру нису биле погодне за чврст сан за раднике у сменама, који су морали да спавају дању“. Такве околности су повећале замор и утицале на продуктивност у 12-часовној смени која се радила следећег дана. Још једна брига која се односи на добробит радника је начин на који радници у смјенама користе своје велике блокове слободног времена. У неким студијама се чини да они могу имати друге послове (моонлигхтинг), чиме се повећава њихово укупно оптерећење (Ангерсбацх ет ал. 1980; Валлаце 1989; Онг и Коги 1990). Многи други друштвени фактори, као што су путовање на посао, индивидуалне разлике, друштвена подршка или догађаји у животу такође се морају узети у обзир у системима смена од 12 сати (нпр. Тсанева ет ал. 1990).
Време смена
Иако не постоји оптимално решење за распоред смена, постоји много доказа у литератури да треба избегавати рани почетак јутарње смене. Рани почетак често смањује укупни сан јер већина радника у сменама иде у кревет у уобичајено време (Кнаутх ет ал. 1980; Акерстедт ет ал. 1990; Цоста ет ал. 1990б; Моорс 1990; Фолкард и Бартон 1993). Уочен је и пораст умора током јутарње смене (Реинберг ет. ал. 1975; Хак и Кампман 1981; Моорс 1990), као и повећање ризика од грешака и незгода у јутарњој смени (Вилд и Тхеис 1967). Хилдебрандт и сарадници 1974; Покорни и други 1981; Фолкард и Тотердел 1991).
Уз претпоставку константне дужине смене од 8 сати, касни почетак јутарње смене такође значи касни почетак ноћне смене (нпр. време промене смене у 0700/1500/2300 или 0800/1600/2400). Касни почетак ноћне смене значи и касни завршетак вечерње смене. У оба случаја може доћи до проблема са транспортом јер аутобуси, трамваји и возови саобраћају ређе.
Одлука у корист одређеног времена промене смене такође може зависити од садржаја посла. У болницама, углавном, ноћна смена је та која се буди, пере и припрема пацијенте (Гадбоис 1991).
Изнети су и аргументи у корист ранијег почетка. Нека истраживања су показала да што касније дневни сан почне након ноћне смене, то ће бити краћи (Форет и Лантин 1972; Акерстедт и Гиллберг 1981; Кнаутх и Рутенфранз 1981). Дневни сан може бити поремећен, а врло рано спавање након ноћних смена може избећи ове проблеме. Дебри ет ал. (1967) су предложили време промене смена у 0400:1200, 2000:1991 и XNUMX како би радницима омогућили да имају што више оброка са породицом. Према Гадбоис-у (XNUMX) рани почетак ноћне смене побољшава контакт између особља и пацијената у болницама.
Флексибилни распоред радног времена је такође могућ чак иу системима у три смене, где запослени могу да бирају своје радно време (МцЕван 1978; Кнаутх ет ал. 1981б; 1984; Кнаутх и Сцхонфелдер 1988). Међутим, за разлику од флексибилног радног времена код дневних радника, радници у сменама морају унапред да се договоре са сарадницима.
Расподела слободног времена у оквиру система смена
Расподела слободног времена између узастопних смена има важне импликације на сан, умор и благостање, као и на друштвени и породични живот и на укупно задовољство радника смена системом смена. Ако између краја једне смене и почетка следеће смене има само 8 сати, доћи ће до смањења сна између смена и повећаног замора у другој смени (Кнаутх и Рутенфранз 1972; Саито и Коги 1978; Кнаутх ет ал. 1983; Тоттерделл и Фолкард 1990).
Превише радних дана узастопно може довести до нагомилавања умора и понекад прекомерног излагања токсичним супстанцама (Болт и Рутенфранз 1988). Није лако дефинисати границу за максималан број узастопних радних дана, јер се обим посла, организација пауза и изложеност неповољним условима животне средине разликују. Међутим, Коллер ет ал. (1991) препоручују ограничавање броја узастопних радних дана на између 5 и 7.
Слободни викенди су од посебног друштвеног значаја. Паткеи и Дахлгрен (1981) проучавали су задовољство различитим типовима брзо ротирајућих система смена. Задовољство системом смена од 7 дана са 3 до 5 редовних слободних дана било је знатно веће него у систему са само 2 слободна дана. Аутори су закључили да би „дужина паузе могла бити важан фактор у одређивању привлачности смена које се брзо ротирају”. С друге стране, слободни дани у систему прве смене били су противтежа додатним празницима током године.
Смјер ротације. Смер ротације је још једно важно разматрање (Тсанева ет ал. 1987; Тоттерделл и Фолкард 1990). Систем смене који прво прелази из јутарње смене у вечерњу, а затим у ноћну смену, има ротацију унапред (одлагање фазе, ротација у смеру казаљке на сату). Ротација у смеру супротном од казаљке на сату или уназад има фазно напредовање које се креће од ноћних до вечерњих до јутарњих смена. Чини се да ротација унапред више одговара ендогеном циркадијалном ритму, који има период дужи од 24 сата, али постоје само две лонгитудиналне теренске студије о ефектима различитих праваца ротације (Ланден ет ал. 1981; Цзеислер ет ал. 1982). Чини се да већина сменских радника у овим студијама преферира ротацију напред, али студије нису коначне. Бартон и Фолкард (1993) су открили да систем у смеру супротном од казаљке на сату доводи до вишег нивоа умора и више поремећаја сна између смена. „Хибридни“ системи нису били бољи. Ротација у смеру казаљке на сату била је повезана са најмање проблема. Турек (1986) међутим предлаже да би поремећаји спавања оба система били упоредиви.
Утврђено је да се радницима у сменама у систему дисконтинуираних смена са ротацијом уназад допада дуг период без посла између краја последње јутарње смене и почетка прве ноћне смене, посебно ако овај период укључује викенд.
Иако су докази ограничени и потребна су даља истраживања, чини се да је ротација унапред препоручљива барем у системима континуиране смене.
Оптимизација система смена
Не постоји „оптимални“ систем смена. Свако предузеће, његови руководиоци и сменски радници треба да траже најбољи компромис између захтева предузећа и потреба радника. Штавише, одлука треба да се заснива на научним препорукама за пројектовање система смена. Стратегија имплементације је од посебног значаја за прихватање новог система смена. Објављени су многи приручници и упутства за примену новог радног времена (ИЛО 1990). Пречесто радници у сменама нису довољно укључени у фазу анализе, планирања и пројектовања смена.
Систем континуиране смене који има брзу ротацију унапред, са 8 сати рада по смени, неколико слободних викенда, најмање два узастопна пуна слободна дана и без брзих промена, чини се да је систем који се препоручује. Такав основни систем смена има у просеку 33.6 сати недељно, што можда није универзално прихватљиво. Ако су потребне додатне смене, прихватање је веће када се додатне смене планирају дугорочно, на пример на почетку године како би радници могли да планирају празнике. Неки послодавци не захтевају од старијих радника да раде додатне смене.
На сликама 3 и 4 приказане су шеме за континуиране и дисконтинуалне системе смена које прихватају ова правила. Слика 5 приказује систем смена за мање флексибилно радно место. Покрива 128 радних сати недељно, са просечном индивидуалном радном недељом од 37 сати. Овај систем има највише три ноћне смене и два дужа слободна викенда (трећа недеља: четвртак до недеље; пета/шеста недеља: субота до понедељак). Неправилан је и не ротира се у правцу напред, што је мање оптимизовано. За системе смена са радним временом од 120 сати недељно, не могу се користити постепено ротирајући системи смена, као што је од понедељка 0600:0600 до суботе 40:XNUMX, и просечно радно време од XNUMX сати недељно.
Слика 3. Ротирајући систем континуиране смене.
Слика 4. Ротирајући дисконтинуални систем смена.
Слика 5. Ротациони дисконтинуални систем смена са седам тимова.
Када се посада може проредити током ноћи, може бити могућ систем смена као што је приказано на слици 6. Од понедељка до петка, сваког дана по две подгрупе раде у јутарњим сменама, две у вечерњим, али само једна подгрупа ради у ноћним сменама. Због тога би се смањио број ноћних дежурстава по особи, у поређењу са традиционалним тросменским системом.
Слика 6. Систем дисконтинуираних смена са 50% смањеним бројем запослених у ноћним сменама.
Периоди одмора
У вези са распоредом радног времена, за добробит, здравље и безбедност радника од значаја су и адекватни периоди одмора, као што су паузе током радног времена, паузе за оброке, дневни или ноћни одмор и недељни одмор.
Постоје различити разлози за увођење периода одмора.
Опоравак
Када радник обавља тешке физичке послове, долази до замора и потребно је да се радник у интервалима зауставља и одмара. У паузама нестају симптоми реверзибилних функционалних промена организма. Када се, на пример, број откуцаја срца повећа физичким радом, он ће се вратити на почетну вредност пре рада током адекватног периода одмора. Ефикасност периода одмора опада експоненцијално са повећањем дужине паузе. Како кратке паузе имају високу ефикасност, дошло се до правила да су многе кратке паузе боље од неколико дугих.
Превенција умора
Током тешког физичког рада, многи периоди одмора могу не само смањити, већ под одређеним околностима и спречити умор. То илуструју класичне студије Карраша и Милера (1951). У лабораторији су испитаници морали да вежбају на бициклистичким ергонометрима (слика 7). Овај тежак физички рад (10 мкп/с) организован је на следећи начин: после сваког периода рада (100%) следи дужи одмор (150%). Сваки од три експеримента имао је другачији распоред периода рада и одмора. У првом експерименту испитаник је радио 5 минута, одмарао се 7.5 минута, затим је поново радио 5 минута и прекинуо експеримент када је исцрпљен. Пулс је достигао око 140 откуцаја у минути у првом радном периоду и више од 160 откуцаја у минути у другом радном периоду. Ни један сат након завршетка експеримента пулс се није вратио на почетну вредност пре експеримента. Други експеримент приказан на слици укључивао је краћи рад и краће периоде одмора (2 мин и 3 мин). Иако је оптерећење било идентично првом експерименту, субјект у другом експерименту је могао да ради дуже пре него што је наступила потпуна исцрпљеност. Екстремни распоред од 0.5 минута рада и 0.75 минута одмора је постављен у трећем експерименту. Пулс је остао на стабилном нивоу. Експеримент је прекинут, не зато што је субјект био исцрпљен, већ из техничких разлога. Ова екстремна организација рада и периода одмора, наравно, не може се применити у индустрији, али илуструје да се екстремни замор може спречити ако се периоди одмора поделе.
Овај феномен је такође приказан у другим студијама са другим индикаторима као што је млечна киселина у крви (Астранд и Родахл 1970).
Слика 7. Број откуцаја срца током и након тешког физичког рада са различитим дужинама рада и одмора али константним односом рад/одмор од 2:3.
У студији о радницима у ливници, поређење аранжмана од 20 минута рада праћеног увек паузом од 10 минута са распоредом од 10 минута рада и паузом од 5 минута показало је супериорност другог приступа (Сцхолз 1963) , јер је просечна брзина откуцаја срца током 8 сати била нижа у другом случају.
Превенција умора је такође демонстрирана уз помоћ мерења срчане фреквенције у експериментима са учењем сензомоторичких перформанси (Рутенфранз ет ал. 1971). Штавише, напредак у учењу је био очигледно већи у експериментима са редовним периодима одмора у поређењу са експериментима без периода одмора, као што је приказано на слици 8.
Слика 8. Утицај периода одмора на учење једноставних сензумоторичких перформанси.
Повећање перформанси
Генерално, периоди одмора се сматрају једноставно непродуктивним прекидима радног времена. Међутим, Граф (1922; 1927) је показао да периоди одмора могу бити, да тако кажем, „награђујући“. Из спорта знамо да спортисти трче на 100 метара крећу великом брзином, док спортисти трче на 5,000 метара крећу „пригушеном“ брзином. Аналогне налазе о менталном раду објавио је Граф (слика 9). Три експерименталне групе су замољене да изврше прорачуне. Плате су зависиле од учинка. Не знајући ове чињенице, група А (која има први одмор после 3 сата) је кренула смањеном брзином у односу на групу Б (очекујући први одмор након 45 минута рада). Највећа почетна брзина и каснији учинак је утврђена у групи Ц (са периодима одмора након сваких 15 минута рада).
Слика 9. Ефекти кратких периода одмора на менталне перформансе.
Одржавање адекватног нивоа будности
У неким монотоним задацима надгледања или чувања страже иу веома поједностављеним задацима са кратким циклусом, тешко је остати на опрезу током дужих периода. Смањење будности може се превазићи периодима одмора (или мерама структурисања посла).
Унос хране
Рекуперативна вредност пауза за оброк је често ограничена, посебно када радник мора да иде на велику удаљеност до кантине, да стане у ред за храну, брзо једе и пожури назад на радно место.
Компензаторне физичке вежбе
Ако радници, као што су оператери јединица за визуелни приказ, морају да раде у стегнутим положајима, препоручује се да раде неке компензационе физичке вежбе током периода одмора. Наравно, боље решење би било побољшање дизајна радног места према ергономским принципима. Чини се да су физичке вежбе на радном месту више прихваћене у азијским земљама него на многим другим местима.
Комуникација
Не треба занемарити ни социјални аспект одмора, који се односи на приватну комуникацију између радника. Постоји контрадикција између физиолошки засноване препоруке врло кратких пауза у вези са тешким физичким радом и жеље радника да се окупе у одморишту и разговарају са колегама. Стога се мора наћи компромис.
Хетингер (1993) је објавио следећа правила за оптималан дизајн периода одмора:
Периоди одмора за унос хране треба да трају најмање 15 минута.
За даље информације о периодима одмора након мишићног рада видети Лауриг (1981); а за периоде одмора после менталног рада видети Луцзак (1982).
Смањење проблема са спавањем
Не постоје магичне формуле које би помогле радницима у сменама да брзо заспу или добро спавају. Оно што функционише за једну особу можда неће радити за другу.
Неки корисни предлози, углавном за дневни сан након ноћних смена, укључују:
Радници би требало да избегавају да користе алкохол да би лакше заспали и требало би да дају себи времена да успоре после посла (Цоммунити Хеалтх Нетворк 1984; Монк 1988; Веддербурн 1991).
За случајеве где је безбедност у питању, неки аутори препоручују „дремање за одржавање” током ноћне смене као мост преко ноћне најниже тачке циркадијалне будности (Андлауер ет ал. 1982). Многе јапанске 24-часовне индустрије дозвољавају дремање у ноћним сменама (Коги 1981).
исхрана
Иако нема доказа да дијета помаже у суочавању са ноћним радом (Роса ет ал. 1990), дате су следеће мудре препоруке:
Мере заштите на раду
Неки аутори препоручују скрининг пре запошљавања и медицински надзор радника у сменама (нпр. Рутенфранз ет ал. 1985; Сцотт и ЛаДоу 1990). Раднике треба саветовати да не раде ноћу ако имају или су:
Поред тога, Сцотт и ЛаДоу (1990) такође помињу неке „релативне контраиндикације” које се најприкладније користе за саветовање потенцијалних запослених, као што су екстремно „јутарње”, ригидност сна. Можда ће желети да узму у обзир своје године и обим својих породичних обавеза.
Херманн (1982) је предложио следеће интервале за редовне здравствене прегледе: други здравствени преглед треба да буде најкасније 12 месеци након почетка ноћног рада, а редовни здравствени преглед најмање сваке 2 године за оне испод 25 година, сваких 5 година за оне између 25 и 50, сваке 2 до 3 године за оне између 50 и 60 и сваке 1 до 2 године за оне изнад 60.
Индивидуалне технике понашања
Постоји само неколико студија које анализирају способност радника у сменама да се носе са стресом (Олссон ет ал. 1987; Олссон и Кандолин 1990; Кандолин 1993, Спелтен ет ал. 1993). Активна стратегија суочавања – на пример, разговор о проблемима са другима – изгледа да смањује стрес боље од пасивних стратегија, као што је употреба алкохола (Кандолин 1993). Међутим, лонгитудиналне студије су неопходне за проучавање односа између стила суочавања или техника понашања и стреса.
Монеи Паиментс
Иако постоје многи планови компензације према којима се раднику више надокнађује за рад у сменама (смена бонуса), новчане исплате нису одговарајући компромис за могуће негативне ефекте на здравље и нарушавање друштвеног живота.
Најбољи начин за решавање проблема је, наравно, уклањање или смањење узрока. Међутим, пошто потпуно елиминисање сменског рада није могуће, алтернативна стратегија вредна разматрања је следећа: смањење неуобичајеног радног времена за појединца; смањење ноћних смена; смањити непотребан део ноћног рада (понекад се реорганизацијом рада активности могу пребацити у јутарњу или вечерњу смену); имплементирати системе мешовитих смена са, на пример, најмање једним месецом годишње без сменског рада; убацивање додатних сменских екипа, као што је прелазак са система са 3 смене на систем са 4 смене или са система од 4 смене у систем са 5 смена, или смањењем прековременог рада. Смањење радног времена за смјенске раднике је још једна могућност, са краћим седмичним радним временом за смјене него за дневне раднике, са плаћеним паузама и дужим празницима. Додатни слободни дани и постепено или превремено пензионисање су други могући лекови.
Сви ови предлози су већ имплементирани у неким компанијама у индустрији или сектору услуга (нпр. Кнаутх ет ал. 1990).
Отхер Меасурес
Многе друге мере као што су физичка вежба (Харма ет ал. 1988а, б), фармаколошка помагала (Роса ет ал. 1990), породично саветовање (Роса ет ал. 1990), побољшање услова животне средине на послу (Кнаутх ет ал. 1989) , боља комуникација између сменских радника и синдиката или сменских радника и њиховог конгресмена (Монк 1988; Кнаутх ет ал. 1989), или „Програм информисања о сменском раду“ унутар компаније (Монк 1988) су предложени да би се смањили проблеми сменских радника. Како не постоји најбољи начин да се смање проблеми радника у сменама, требало би испробати многа креативна решења (Цолкухоун ет ал. 1996).
Веза између коришћења зграде било као радног места или као становања и појаве, у одређеним случајевима, нелагодности и симптома који могу бити и сама дефиниција болести, чињеница је која се више не може оспорити. Главни кривац је контаминација различитих врста унутар зграде, а ова контаминација се обично назива „лошим квалитетом ваздуха у затвореном простору“. Штетни ефекти лошег квалитета ваздуха у затвореним просторима утичу на знатан број људи, јер се показало да градски становници проводе између 58 и 78% свог времена у затвореном окружењу које је у већој или мањој мери контаминирано. Ови проблеми су се повећали са изградњом зграда које су пројектоване да буду више херметичке и које рециклирају ваздух са мањим делом новог ваздуха споља како би биле енергетски ефикасније. Чињеница да зграде које не нуде природну вентилацију представљају ризик од излагања загађивачима је сада опште прихваћена.
Термин ваздух у затвореном простору обично се примењује на неиндустријска затворена окружења: пословне зграде, јавне зграде (школе, болнице, позоришта, ресторани, итд.) и приватне станове. Концентрације загађивача у унутрашњем ваздуху ових објеката су обично истог реда као и оне које се обично налазе у спољашњем ваздуху, и много су ниже од оних које се налазе у ваздуху у индустријским просторијама, где се примењују релативно добро познати стандарди за процену ваздуха. квалитета. Упркос томе, многи станари зграда се жале на квалитет ваздуха који удишу и стога постоји потреба да се испита ситуација. Квалитет ваздуха у затвореном простору почео је да се назива проблемом крајем 1960-их, иако су се прве студије појавиле тек десетак година касније.
Иако би се чинило логичним мислити да се добар квалитет ваздуха заснива на присуству у ваздуху потребних компоненти у одговарајућим размерама, у стварности је корисник, кроз дисање, тај који најбоље процени његов квалитет. То је зато што се удахнути ваздух савршено перципира чулима, јер су људска бића осетљива на мирисне и иритативне ефекте око пола милиона хемијских једињења. Сходно томе, ако су станари зграде у целини задовољни ваздухом, за њега се каже да је високог квалитета; ако су незадовољни, то је лошег квалитета. Да ли то значи да је на основу његовог састава могуће предвидети како ће ваздух бити перципиран? Да, али само делимично. Ова метода добро функционише у индустријским срединама, где су позната специфична хемијска једињења везана за производњу, а њихове концентрације у ваздуху се мере и пореде са граничним вредностима. Али у неиндустријским зградама у којима може бити на хиљаде хемијских супстанци у ваздуху, али у тако ниским концентрацијама да су оне, можда, хиљадама пута мање од ограничења постављених за индустријску средину, ситуација је другачија. У већини ових случајева информације о хемијском саставу ваздуха у затвореном простору не дозвољавају нам да предвидимо како ће ваздух бити перципиран, јер комбиновани ефекат хиљада ових загађивача, заједно са температуром и влажношћу, може да произведе ваздух који се сматра иритирајућим. , покварен или устајао – то јест, лошег квалитета. Ситуација је упоредива са оним што се дешава са детаљним саставом намирнице и њеним укусом: хемијска анализа је неадекватна да се предвиди да ли ће храна имати добар или лош укус. Из тог разлога, када се планира вентилациони систем и његово редовно одржавање, ретко се захтева исцрпна хемијска анализа ваздуха у затвореном простору.
Друга тачка гледишта је да се људи сматрају јединим изворима контаминације у ваздуху у затвореном простору. То би свакако било тачно да се ради о грађевинским материјалима, намештају и вентилационим системима какви су се користили пре 50 година, када су преовлађивале цигла, дрво и челик. Али са савременим материјалима ситуација се променила. Сви материјали контаминирају, неки мало а други много, а заједно доприносе погоршању квалитета ваздуха у затвореном простору.
Промене у људском здрављу услед лошег квалитета ваздуха у затвореном простору могу се испољити као широк спектар акутних и хроничних симптома и у виду низа специфичних болести. Ово је илустровано на слици 1. Иако лош квалитет ваздуха у затвореном простору доводи до потпуног развоја болести у само неколико случајева, то може довести до малаксалости, стреса, одсуства и губитка продуктивности (са истовременим повећањем трошкова производње); а наводи о проблемима у вези са зградом могу се брзо развити у сукоб између станара, њихових послодаваца и власника зграда.
Слика 1. Симптоми и болести у вези са квалитетом ваздуха у затвореном простору.
Обично је тешко прецизно утврдити у којој мери лош квалитет ваздуха у затвореном простору може штетити здрављу, пошто нема довољно информација о односу између изложености и ефекта у концентрацијама у којима се обично налазе загађивачи. Стога, постоји потреба да се узму информације добијене при високим дозама—као код изложености у индустријским окружењима—и екстраполирају на много ниже дозе са одговарајућом маргином грешке. Поред тога, за многе загађиваче присутне у ваздуху, ефекти акутне изложености су добро познати, док постоје значајне празнине у подацима како о дуготрајној изложености ниским концентрацијама тако иу мешавини различитих загађивача. Концепте нивоа без ефекта (НОЕЛ), штетног дејства и подношљивог дејства, који су већ збуњујући чак иу сфери индустријске токсикологије, овде је још теже дефинисати. Мало је коначних студија на ову тему, било да се односе на јавне зграде и канцеларије или приватне станове.
Постоји низ стандарда за квалитет спољашњег ваздуха и на њих се ослања да би заштитили општу популацију. Добијени су мерењем штетних ефеката на здравље услед излагања загађивачима у животној средини. Ови стандарди су стога корисни као опште смернице за прихватљив квалитет ваздуха у затвореном простору, као што је случај са онима које је предложила Светска здравствена организација. Технички критеријуми као што су гранична вредност америчке конференције владиних индустријских хигијеничара (АЦГИХ) у Сједињеним Државама и граничне вредности законски утврђене за индустријска окружења у различитим земљама су постављене за радно, одрасло становништво и за одређене дужине изложености. , и стога се не може директно применити на општу популацију. Америчко друштво инжењера за грејање, хлађење и климатизацију (АСХРАЕ) у Сједињеним Државама развило је низ стандарда и препорука које се широко користе у процени квалитета ваздуха у затвореном простору.
Још један аспект који треба узети у обзир као део квалитета ваздуха у затвореном простору је његов мирис, јер је мирис често параметар који на крају буде одлучујући фактор. Комбинација одређеног мириса са благим иритирајућим дејством једињења у ваздуху у затвореном простору може да нас наведе да дефинишемо његов квалитет као „свеж” и „чист” или као „устајао” и „загађен”. Због тога је мирис веома важан када се дефинише квалитет ваздуха у затвореном простору. Док мириси објективно зависе од присуства једињења у количинама изнад њихових мирисних прагова, они се врло често процењују са строго субјективне тачке гледишта. Такође треба имати на уму да перцепција мириса може бити резултат мириса многих различитих једињења и да температура и влажност такође могу утицати на његове карактеристике. Са становишта перцепције постоје четири карактеристике које нам омогућавају да дефинишемо и измеримо мирисе: интензитет, квалитет, подношљивост и праг. Међутим, када се разматра унутрашњи ваздух, веома је тешко „измерити“ мирисе са хемијског становишта. Из тог разлога се тежи да се елиминишу мириси који су „лоши” и да се уместо њих користе они који се сматрају добрим како би ваздуху дали пријатан квалитет. Покушај да се лоши мириси прикрију добрим обично се завршава неуспехом, јер се мириси веома различитих квалитета могу посебно препознати и довести до несагледивих резултата.
Феномен познат као синдром болесне зграде настаје када се више од 20% станара зграде жали на квалитет ваздуха или има јасне симптоме. О томе сведоче различити физички и еколошки проблеми повезани са неиндустријским затвореним окружењима. Најчешће карактеристике које се примећују у случајевима синдрома болесне зграде су следеће: оболели се жале на неспецифичне симптоме сличне прехлади или респираторним болестима; зграде су ефикасне у погледу уштеде енергије и модерног су дизајна и конструкције или су недавно преуређене новим материјалима; а станари не могу да контролишу температуру, влажност и осветљеност радног места. Процењена процентуална дистрибуција најчешћих узрока синдрома болесне зграде је неадекватна вентилација услед недостатка одржавања; лоша дистрибуција и недовољан унос свежег ваздуха (50 до 52%); контаминација настала у затвореном простору, укључујући канцеларијске машине, дувански дим и средства за чишћење (17 до 19%); контаминација са спољашње стране зграде због неадекватног постављања усисних и издувних отвора (11%); микробиолошка контаминација од стајаће воде у каналима вентилационог система, овлаживача и расхладних торњева (5%); и формалдехид и друга органска једињења која емитују грађевински и декоративни материјали (3 до 4%). Стога се вентилација наводи као важан фактор који доприноси у већини случајева.
Друго питање другачије природе је питање грађевинских болести, које су ређе, али често озбиљније, а праћене су врло одређеним клиничким знацима и јасним лабораторијским налазима. Примери болести повезаних са зградама су преосетљиви пнеумонитис, овлаживача, легионелоза и Понтиац грозница. Прилично опште мишљење међу истраживачима је да ове услове треба посматрати одвојено од синдрома болесне зграде.
Урађене су студије како би се утврдили и узроци проблема квалитета ваздуха и њихова могућа решења. Последњих година, знање о загађивачима присутним у ваздуху у затвореном простору и факторима који доприносе паду квалитета ваздуха у затвореном простору значајно се повећало, иако је дуг пут до тога. Студије спроведене у последњих 20 година показале су да је присуство загађивача у многим затвореним срединама веће него што се очекивало, а штавише, идентификовани су различити загађивачи од оних који постоје у спољашњем ваздуху. Ово је у супротности са претпоставком да су унутрашње средине без индустријске активности релативно без загађивача и да у најгорем случају могу одражавати састав спољашњег ваздуха. Загађивачи као што су радон и формалдехид се идентификују скоро искључиво у затвореном окружењу.
Квалитет ваздуха у затвореном простору, укључујући и онај у становима, постао је питање здравља животне средине на исти начин као што се десило са контролом квалитета спољашњег ваздуха и изложености на раду. Иако, као што је већ поменуто, урбана особа проводи 58 до 78% свог времена у затвореном простору, треба имати на уму да су најосетљивије особе, односно старији, мала деца и болесни, они који проводе већину свог времена. у затвореном простору. Ова тема је почела да буде посебно актуелна око 1973. године па надаље, када су се, због енергетске кризе, напори усмерени на очување енергије концентрисали на смањење уласка спољашњег ваздуха у унутрашње просторе што је више могуће како би се минимизирали трошкови грејања и хлађења. зграде. Иако нису сви проблеми у вези са квалитетом ваздуха у затвореном простору резултат акција које имају за циљ уштеду енергије, чињеница је да су ширењем ове политике притужбе на квалитет ваздуха у затвореном простору почеле да се повећавају, а сви проблеми су се појавили.
Још једна ставка на коју треба обратити пажњу је присуство микроорганизама у ваздуху у затвореном простору који могу изазвати проблеме и инфективне и алергијске природе. Не треба заборавити да су микроорганизми нормална и битна компонента екосистема. На пример, сапрофитне бактерије и гљиве, које добијају исхрану из мртвог органског материјала у животној средини, нормално се налазе у земљишту и атмосфери, а њихово присуство се такође може открити у затвореном простору. Последњих година проблеми биолошке контаминације у затвореним срединама добили су значајну пажњу.
Избијање легионарске болести 1976. године је најзаступљенији случај болести изазване микроорганизмима у затвореном простору. Други инфективни агенси, као што су вируси који могу да изазову акутне респираторне болести, могу се открити у затвореним срединама, посебно ако је густина насељености велика и постоји велика рециркулација ваздуха. У ствари, није познато у којој мери су микроорганизми или њихове компоненте умешани у избијање стања повезаних са изградњом. Протоколи за демонстрирање и анализу многих типова микробних агенаса развијени су само у ограниченом степену, ау оним случајевима где су доступни, интерпретација резултата је понекад недоследна.
Аспекти вентилационог система
Квалитет унутрашњег ваздуха у згради је функција низа варијабли које укључују квалитет спољашњег ваздуха, дизајн система вентилације и климатизације, услове у којима овај систем ради и сервисира, компартментализацију зграде. и присуство извора загађивача у затвореном простору и њихову величину. (Види слику 2) Као резиме може се приметити да су најчешћи кварови резултат неадекватне вентилације, контаминације која се ствара у затвореном простору и контаминације која долази споља.
Слика 2. Дијаграм објекта који приказује изворе унутрашњих и спољашњих загађивача.
Што се тиче првог од ових проблема, узроци неадекватне вентилације могу бити: недовољан довод свежег ваздуха због високог нивоа рециркулације ваздуха или мале запремине усисног ваздуха; неправилно постављање и оријентација у згради усисних места за спољашњи ваздух; лоша дистрибуција и последично непотпуно мешање са ваздухом у просторији, што може довести до раслојавања, невентилираних зона, непредвиђених разлика у притиску које доводе до нежељених ваздушних струјања и континуираних промена термохигрометријских карактеристика које су приметне при кретању по згради – и неправилна филтрација ваздух због недостатка одржавања или неадекватног дизајна система за филтрирање — недостатак који је посебно озбиљан када је спољни ваздух лошег квалитета или где постоји висок ниво рециркулације.
Порекло загађивача
Контаминација у затвореном простору има различито порекло: сами станари; неадекватни материјали или материјали са техничким недостацима коришћени у изградњи објекта; рад који се обавља у оквиру; прекомерна или неправилна употреба нормалних производа (пестициди, дезинфекциона средства, производи који се користе за чишћење и полирање); гасови сагоревања (од пушења, кухиња, кафетерија и лабораторија); и унакрсна контаминација која долази из других слабо проветрених зона која се затим шири према суседним областима и утиче на њих. Треба имати на уму да супстанце које се емитују у ваздуху у затвореном простору имају много мање могућности да се разблаже од оних које се емитују у спољашњем ваздуху, с обзиром на разлику у запремини ваздуха на располагању. Што се тиче биолошке контаминације, њен настанак је најчешће последица присуства стајаће воде, материјала импрегнираних водом, издувних гасова и слично, као и неисправног одржавања овлаживача и расхладних торњева.
Коначно, мора се узети у обзир и контаминација која долази споља. Што се тиче људске активности, могу се поменути три главна извора: сагоревање у стационарним изворима (електране); сагоревање у покретним изворима (возила); и индустријских процеса. Пет главних загађивача које емитују ови извори су угљен моноксид, оксиди сумпора, оксиди азота, испарљива органска једињења (укључујући угљоводонике), полициклични ароматични угљоводоници и честице. Унутрашње сагоревање у возилима је главни извор угљен-моноксида и угљоводоника и важан је извор оксида азота. Сагоревање у стационарним изворима је главно порекло оксида сумпора. Индустријски процеси и стационарни извори сагоревања стварају више од половине честица које се емитују у ваздух људском активношћу, а индустријски процеси могу бити извор испарљивих органских једињења. Постоје и загађивачи који се стварају природним путем који се преносе кроз ваздух, као што су честице вулканске прашине, тла и морска со, споре и микроорганизми. Састав спољашњег ваздуха варира од места до места, у зависности како од присуства и природе извора контаминације у близини, тако и од смера преовлађујућег ветра. Ако нема извора који стварају загађиваче, концентрација одређених загађивача која ће се обично наћи у „чистом” спољашњем ваздуху је следећа: угљен-диоксид, 320 ппм; озон, 0.02 ппм: угљен моноксид, 0.12 ппм; азот оксид, 0.003 ппм; и азот диоксид, 0.001 ппм. Међутим, градски ваздух увек садржи много веће концентрације ових загађивача.
Осим присуства загађивача који потичу споља, понекад се дешава да се контаминирани ваздух из самог објекта избацује напоље, а затим се поново враћа унутра кроз усиснике система за климатизацију. Други могући начин на који загађивачи могу да уђу из спољашњости је инфилтрација кроз темеље зграде (нпр. радон, испарења горива, канализациони излив, ђубрива, инсектициди и дезинфекциона средства). Показало се да када се концентрација загађивача у спољашњем ваздуху повећа, његова концентрација у ваздуху унутар зграде такође расте, иако спорије (одговарајућа веза се добија када се концентрација смањује); стога се каже да зграде имају заштитни ефекат од спољашњих загађивача. Међутим, унутрашње окружење није, наравно, тачан одраз спољашњих услова.
Загађивачи присутни у унутрашњем ваздуху се разблажују у спољашњем ваздуху који улази у зграду и прате га када излази. Када је концентрација загађивача мања у спољашњем ваздуху него у унутрашњем ваздуху, размена унутрашњег и спољашњег ваздуха ће резултирати смањењем концентрације загађивача у ваздуху унутар зграде. Ако загађивач потиче споља, а не изнутра, ова размена ће довести до повећања његове концентрације у затвореном простору, као што је горе поменуто.
Модели за равнотежу количина загађивача у ваздуху у затвореном простору заснивају се на прорачуну њихове акумулације, у јединицама масе у односу на време, из разлике између количине која улази плус оно што се ствара у затвореном простору и онога што излази са ваздухом плус оно што је елиминисан другим средствима. Ако су доступне одговарајуће вредности за сваки од фактора у једначини, унутрашња концентрација се може проценити за широк спектар услова. Употреба ове технике омогућава поређење различитих алтернатива за контролу проблема контаминације у затвореном простору.
Зграде са ниским стопама размене са спољним ваздухом класификоване су као заптивене или енергетски ефикасне. Они су енергетски ефикасни јер мање хладног ваздуха улази зими, смањујући енергију потребну за загревање ваздуха на температуру околине, чиме се смањују трошкови грејања. Када је топло време, мање енергије се такође користи за хлађење ваздуха. Уколико објекат нема ову особину, проветрава се кроз отворена врата и прозоре поступком природне вентилације. Иако могу бити затворени, разлике у притиску, које произилазе и из ветра и из топлотног градијента који постоји између унутрашњости и екстеријера, приморавају ваздух да уђе кроз пукотине и пукотине, спојеве прозора и врата, димњаке и друге отворе, што доводи до до онога што се зове вентилација инфилтрацијом.
Вентилација зграде се мери у обновама по сату. Једно обнављање на сат значи да сваки сат споља улази запремина ваздуха једнака запремини зграде; на исти начин, једнака запремина унутрашњег ваздуха се избацује напоље сваког сата. Ако нема принудне вентилације (са вентилатором) ову вредност је тешко одредити, иако се сматра да варира између 0.2 и 2.0 обнављања на сат. Ако се претпостави да су остали параметри непромењени, концентрација загађивача насталих у затвореном простору биће мања у зградама са високим вредностима обнављања, иако висока вредност обнављања није потпуна гаранција квалитета ваздуха у затвореном простору. Осим у подручјима са израженим атмосферским загађењем, зграде које су отвореније имаће нижу концентрацију загађивача у унутрашњем ваздуху од оних изграђених на затворенији начин. Међутим, зграде које су отвореније су мање енергетски ефикасне. Сукоб између енергетске ефикасности и квалитета ваздуха је од великог значаја.
Много активности које се предузимају да би се смањили трошкови енергије утичу на квалитет ваздуха у затвореном простору у већој или мањој мери. Поред смањења брзине којом ваздух циркулише унутар зграде, напори да се повећа изолација и хидроизолација зграде подразумевају уградњу материјала који могу бити извори контаминације у затвореном простору. Друге активности, као што је допуна старих и често неефикасних система централног грејања са секундарним изворима који загревају или троше унутрашњи ваздух, такође могу повећати нивое загађивача у унутрашњем ваздуху.
Загађивачи чије се присуство у ваздуху у затвореном простору најчешће помиње, осим оних који долазе споља, укључују метале, азбест и друге влакнасте материјале, формалдехид, озон, пестициде и органска једињења уопште, радон, кућну прашину и биолошке аеросоле. Заједно са њима, може се наћи широк спектар врста микроорганизама, као што су гљиве, бактерије, вируси и протозое. Од њих, сапрофитне гљиве и бактерије су релативно добро познате, вероватно зато што је доступна технологија за њихово мерење у ваздуху. Исто не важи за агенсе као што су вируси, рикеције, кламидије, протозое и многе патогене гљиве и бактерије, за чије демонстрирање и бројање још увек није доступна методологија. Међу инфективним агенсима посебно треба истаћи: Легионелла пнеумопхила, Мицобацтериум авиум, вируси, Цокиелла бурнетии Хистопласма цапсулатум; и међу алергенима: Цладоспориум, , Пенициллиум Цитопхага.
Испитивање квалитета ваздуха у затвореном простору
Досадашње искуство сугерише да традиционалне технике које се користе у индустријској хигијени и грејању, вентилацији и климатизацији тренутно не дају увек задовољавајуће резултате за решавање све чешћих проблема квалитета ваздуха у затвореном простору, иако основно познавање ових техника омогућава добре апроксимације за брзо и јефтино решавање или смањење проблема. За решавање проблема квалитета ваздуха у затвореном простору често су потребни, поред једног или више стручњака за грејање, вентилацију и климатизацију и индустријску хигијену, специјалисте за контролу квалитета ваздуха у затвореном простору, аналитичку хемију, токсикологију, медицину животне средине, микробиологију, али и епидемиологију. и психологије.
Када се спроведе студија о квалитету ваздуха у затвореном простору, циљеви постављени за њу ће дубоко утицати на њен дизајн и активности усмерене на узорковање и евалуацију, јер ће у неким случајевима бити потребне процедуре које дају брз одговор, док ће у другим укупне вредности бити интересовања. Трајање програма зависиће од времена потребног за добијање репрезентативних узорака, а зависиће и од годишњег доба и од метеоролошких услова. Ако је циљ да се спроведе студија о утицају изложености, поред дугорочних и краткорочних узорака за процену пикова, биће потребни лични узорци за утврђивање директне изложености појединаца.
За неке загађиваче, доступне су добро валидиране и широко коришћене методе, али за већину то није случај. Технике за мерење нивоа многих загађивача који се налазе у затвореном простору обично потичу из примене у индустријској хигијени, али, с обзиром на то да су интересне концентрације у унутрашњем ваздуху обично много ниже од оних које се јављају у индустријским срединама, ове методе су често неприкладне. Што се тиче мерних метода које се користе у атмосферској контаминацији, оне раде са маргинама сличних концентрација, али су доступне за релативно мали број загађивача и представљају потешкоће у употреби у затвореном простору, као што би се појавиле, на пример, са узоркивачем велике запремине за одређивање честица , што би с једне стране било превише бучно, а са друге би могло да промени квалитет самог ваздуха у затвореном простору.
Одређивање загађивача у ваздуху у затвореном простору се обично спроводи различитим поступцима: са континуалним мониторима, активним узоркивачима током целог радног времена, целовременим пасивним узорковачима, директним узорковањем и личним узоркивачима. Тренутно постоје адекватне процедуре за мерење нивоа формалдехида, оксида угљеника и азота, испарљивих органских једињења и радона, између осталог. Биолошки загађивачи се мере техникама седиментације на отвореним плочама за културу или, данас чешће, коришћењем активних система који изазивају утицај ваздуха на плоче које садрже хранљиве материје, које се накнадно узгајају, при чему се количина присутних микроорганизама изражава у колонијама. творничке јединице по кубном метру.
Када се истражује проблем квалитета ваздуха у затвореном простору, уобичајено је да се унапред осмисли практична стратегија која се састоји од апроксимације у фазама. Ова апроксимација почиње са првом фазом, почетним истраживањем, које се може спровести коришћењем техника индустријске хигијене. Мора бити структуиран тако да истражитељ не мора да буде специјалиста у области квалитета ваздуха у затвореном простору да би обављао свој посао. Врши се општи преглед објекта и проверава се његове инсталације, посебно у погледу регулације и адекватног функционисања система грејања, вентилације и климатизације, према стандардима који су утврђени приликом постављања. У том погледу важно је размотрити да ли су погођене особе у стању да промене услове свог окружења. Уколико зграда нема системе принудне вентилације, мора се проучити степен ефикасности постојеће природне вентилације. Ако након ревизије — и прилагођавања ако је потребно — радни услови вентилационих система буду адекватни за стандарде, и ако се упркос томе жалбе наставе, мораће да уследи техничка истрага опште врсте како би се утврдио степен и природа проблема. . Ово почетно истраживање би такође требало да омогући процену да ли се проблеми могу посматрати искључиво са функционалне тачке гледишта зграде, или ће бити неопходна интервенција специјалиста хигијене, психологије или других дисциплина.
Ако проблем није идентификован и решен у овој првој фази, могу уследити друге фазе које укључују специјализованија истраживања која се концентришу на потенцијалне проблеме идентификоване у првој фази. Наредна истраживања могу укључити детаљнију анализу система грејања, вентилације и климатизације зграде, опсежнију процену присуства материјала за које се сумња да емитују гасове и честице, детаљну хемијску анализу амбијенталног ваздуха у згради. и медицинске или епидемиолошке процене за откривање знакова болести.
Што се тиче система за грејање, вентилацију и климатизацију, расхладну опрему треба проверити како би се уверило да нема микробног раста у њима или акумулације воде у њиховим посудама за капање, вентилационе јединице морају се проверити да ли су да правилно функционишу, системи за усис и поврат ваздуха морају да се прегледају на различитим местима да би се видело да су водонепропусни, а унутрашњост репрезентативног броја канала мора да се провери да би се потврдило одсуство микроорганизама. Ово последње разматрање је посебно важно када се користе овлаживачи. Ове јединице захтевају посебно пажљиве програме одржавања, рада и инспекције како би се спречио раст микроорганизама који се могу размножавати кроз систем климатизације.
Опције које се генерално разматрају за побољшање квалитета ваздуха у затвореном простору у згради су елиминација извора; његова изолација или независна вентилација; одвајање извора од оних који могу бити погођени; генерално чишћење зграде; и повећана провера и побољшање система грејања, вентилације и климатизације. Ово може захтевати било шта, од модификација на одређеним тачкама до новог дизајна. Процес је често понављајуће природе, тако да се студија мора започети поново неколико пута, користећи софистицираније технике у свакој прилици. Детаљнији опис техника контроле наћи ће се на другом месту у овом делу Енциклопедија.
На крају, треба нагласити да је, чак и уз најпотпуније испитивање квалитета ваздуха у затвореном простору, можда немогуће успоставити јасну везу између карактеристика и састава унутрашњег ваздуха и здравља и удобности станара зграде која се проучава. . Само акумулација искуства с једне стране, и рационално пројектовање вентилације, запоседања и раздвајања зграда са друге, могућа су гаранција од самог почетка добијања квалитета ваздуха у затвореном простору који је адекватан за већину станара зграде.
Карактеристични хемијски загађивачи
Хемијски загађивачи ваздуха у затвореном простору могу се појавити у облику гасова и пара (неорганских и органских) и честица. Њихово присуство у унутрашњем окружењу резултат је уласка у зграду из спољашње средине или њиховог генерисања унутар зграде. Релативни значај ових унутрашњих и спољашњих извора разликује се за различите загађиваче и може варирати током времена.
Главни хемијски загађивачи који се обично налазе у унутрашњем ваздуху су следећи:
Табела 1. Класификација органских загађивача у затвореном простору
Категорија |
Opis |
Скраћеница |
Опсег кључања (ºЦ) |
Методе узорковања које се обично користе у теренским студијама |
1 |
Веома испарљива (гасовита) органска једињења |
ВВОЦ |
0 до 50-100 |
Батцх узорковање; адсорпција на угаљ |
2 |
Испарљива органска једињења |
ВОЦ |
50-100 до 240-260 |
Адсорпција на Тенак-у, молекуларној чађи или дрвеном угљу |
3 |
Полуиспарљива органска једињења |
СВОЦ |
240-260 до 380-400 |
Адсорпција на полиуретанској пени или КСАД-2 |
4 |
Органска једињења повезана са честицама или честицама органске материје |
|
|
|
Важна карактеристика загађивача ваздуха у затвореном простору је да њихове концентрације варирају и просторно и временски у већој мери него што је уобичајено на отвореном. То је због велике разноликости извора, испрекиданог рада неких извора и различитих присутних понора.
Концентрације загађивача које настају углавном из извора сагоревања су подложне веома великим временским варијацијама и повремено су. Епизодично ослобађање испарљивих органских једињења услед људских активности као што је сликање такође доводи до великих варијација у емисији током времена. Друге емисије, као што је ослобађање формалдехида из производа на бази дрвета, могу варирати у зависности од флуктуација температуре и влажности у згради, али емисија је континуирана. Емисија органских хемикалија из других материјала може бити мање зависна од услова температуре и влажности, али ће на њихову концентрацију у унутрашњем ваздуху у великој мери утицати услови вентилације.
Просторне варијације унутар собе обично су мање изражене од временских варијација. Унутар зграде могу постојати велике разлике у случају локализованих извора, на пример, фотокопир апарати у централној канцеларији, плински штедњаци у кухињи ресторана и пушење дувана ограничено на одређено подручје.
Извори у оквиру Зграде
Повишени нивои загађивача који настају сагоревањем, посебно азот-диоксида и угљен-моноксида у затвореним просторима, обично су резултат неодушених, неправилно вентилираних или лоше одржаваних уређаја за сагоревање и пушења дуванских производа. Керозин и гасни грејачи простора без вентилације емитују значајне количине ЦО, ЦО2, НЕx, ТАКО2, честице и формалдехид. Гасни штедњаци и пећи такође испуштају ове производе директно у унутрашњи ваздух. У нормалним условима рада, гасни грејачи ваздуха и бојлери са вентилацијом не би требало да испуштају производе сагоревања у унутрашњи ваздух. Међутим, до изливања и повратног струјања димних гасова може доћи код неисправних уређаја када је у просторији смањен притисак од стране конкурентских издувних система и под одређеним метеоролошким условима.
Еколошки дувански дим
Контаминација ваздуха у затвореном простору од дуванског дима је резултат бочног и издахнутог главног тока дима, који се обично назива дувански дим из животне средине (ЕТС). У дуванском диму је идентификовано неколико хиљада различитих састојака, а укупне количине појединачних компоненти варирају у зависности од врсте цигарете и услова стварања дима. Главне хемикалије повезане са ЕТС су никотин, нитрозамини, ПАХ, ЦО, ЦО2, НЕx, акролеин, формалдехид и водоник цијанид.
Грађевински материјали и намештај
Материјали који су добили највећу пажњу као извори загађења ваздуха у затвореном простору су плоче на бази дрвета које садрже уреа формалдехидну (УФ) смолу и УФ изолацију зидова шупљина (УФФИ). Емисија формалдехида из ових производа доводи до повишених нивоа формалдехида у зградама и то је повезано са многим притужбама на лош квалитет ваздуха у затвореном простору у развијеним земљама, посебно током касних 1970-их и раних 1980-их. Табела 2 даје примере материјала који ослобађају формалдехид у зградама. Ово показује да највеће стопе емисије могу бити повезане са производима на бази дрвета и УФФИ који су производи који се често користе у зградама. Иверица се производи од финих (око 1 мм) честица дрвета које су помешане са УФ смолама (6 до 8 тежинских%) и пресоване у дрвене плоче. Широко се користи за подове, зидне облоге, полице и компоненте ормара и намештаја. Слојеви тврдог дрвета су везани УФ смолом и обично се користе за декоративне зидне облоге и компоненте намештаја. Влакнасте плоче средње густине (МДФ) садрже ситније честице дрвета од оних које се користе у иверици и оне су такође везане УФ смолом. МДФ се најчешће користи за намештај. Примарни извор формалдехида у свим овим производима је резидуални формалдехид заробљен у смоли као резултат његовог присуства у вишку потребном за реакцију са уреом током производње смоле. Отпуштање је стога највеће када је производ нов и опада брзином која зависи од дебљине производа, почетне јачине емисије, присуства других извора формалдехида, локалне климе и понашања корисника. Почетна стопа опадања емисија може бити 50% током првих осам до девет месеци, након чега следи много спорија стопа пада. Секундарна емисија може настати услед хидролизе УФ смоле и стога се стопе емисије повећавају током периода повишене температуре и влажности. Значајни напори произвођача довели су до развоја материјала са нижим емисијама, коришћењем нижих односа (тј. ближе 1:1) урее према формалдехиду за производњу смоле и коришћењем чистача формалдехида. Регулатива и потражња потрошача довели су до широке употребе ових производа у неким земљама.
Табела 2. Стопе емисије формалдехида из разних грађевинских материјала и производа широке потрошње
Распон емисија формалдехида (мг/м2/дан) |
|
Медијапан |
17,600-55,000 |
Оплата од тврдог дрвета |
1,500-34,000 |
Иверица |
2,000-25,000 |
Изолација од уреа-формалдехидне пене |
1,200-19,200 |
Шперплоча од четинара |
240-720 |
Папирни производи |
260-680 |
Производи од фибергласа |
400-470 |
Одећа |
35-570 |
Еластични подови |
240 |
Тепих |
0-65 |
Тапацирана тканина |
0-7 |
Грађевински материјали и намештај ослобађају широк спектар других ВОЦ-а који су били предмет све веће забринутости током 1980-их и 1990-их. Емисија може бити сложена мешавина појединачних једињења, иако неколико може бити доминантно. Студија од 42 грађевинска материјала идентификовала је 62 различите хемијске врсте. Ови ВОЦ су првенствено били алифатични и ароматични угљоводоници, њихови деривати кисеоника и терпени. Једињења са највећом стабилном концентрацијом емисије, у опадајућем редоследу, били су толуен, m-ксилен, терпен, n-бутилацетат, n-бутанол, n-хексан, p-ксилен, етоксиетилацетат, n-хептан и o-ксилен. Сложеност емисије је довела до тога да се емисије и концентрације у ваздуху често пријављују као укупна концентрација или ослобађање испарљивих органских једињења (ТВОЦ). Табела 3 даје примере стопе емисије ТВОЦ за низ грађевинских производа. Ово показује да постоје значајне разлике у емисијама између производа, што значи да би, уколико би били доступни адекватни подаци, материјали могли бити одабрани у фази планирања како би се испуштање ВОЦ-а у новоизграђеним зградама свело на минимум.
Табела 3. Концентрације укупних испарљивих органских једињења (ТВОЦ) и стопе емисије повезане са различитим подним и зидним облогама и премазима
Врста материјала |
Концентрације (мг/м3) |
Стопа емисије |
тапет |
||
Винил и папир |
0.95 |
0.04 |
Винил и стаклена влакна |
7.18 |
0.30 |
Штампани папир |
0.74 |
0.03 |
зидне облоге |
||
Хессиан |
0.09 |
0.005 |
ПВЦa |
2.43 |
0.10 |
Текстил |
39.60 |
1.60 |
Текстил |
1.98 |
0.08 |
Подне облоге |
||
Линолеум |
5.19 |
0.22 |
Синтетичка влакна |
1.62 |
0.12 |
Гума |
28.40 |
1.40 |
Мекана пластика |
3.84 |
0.59 |
Хомогени ПВЦ |
54.80 |
2.30 |
Премази |
||
Акрилни латекс |
2.00 |
0.43 |
Лак, прозирни епоксид |
5.45 |
1.30 |
лак, полиуретан, |
28.90 |
4.70 |
Лак, очвршћен киселином |
3.50 |
0.83 |
a ПВЦ, поливинилхлорид.
Показало се да су средства за заштиту дрвета извор пентаклорфенола и линдана у ваздуху и прашини у зградама. Користе се првенствено за заштиту дрвета за излагање на отвореном, а такође се користе у биоцидима који се примењују за лечење суве трулежи и сузбијање инсеката.
Производи широке потрошње и други унутрашњи извори
Разноврсност и број производа за широку потрошњу и домаћинство се стално мења, а њихове хемијске емисије зависе од начина коришћења. Производи који могу допринети нивоима ВОЦ у затвореном простору укључују аеросолне производе, производе за личну хигијену, раствараче, лепкове и боје. Табела 4 илуструје главне хемијске компоненте у низу потрошачких производа.
Табела 4. Компоненте и емисије из потрошачких производа и других извора испарљивих органских једињења (ВОЦ)
извор |
Једињење |
Стопа емисије |
Средства за чишћење и |
Хлороформ |
15 μг/м2.h |
Колач од мољаца |
п-дихлорбензен |
14,000 μг/м2.h |
Одећа за хемијско чишћење |
Тетрахлоретилен |
0.5-1 мг/м2.h |
Течни подни восак |
ТВОЦ (триметилпентен и |
КСНУМКС г /2.h |
Залепите кожни восак |
ТВОЦ (пинен и 2-метил- |
КСНУМКС г /2.h |
детерџент |
ТВОЦ (лимонен, пинен и |
240 мг/м2.h |
Људске емисије |
Ацетон |
КСНУМКС мг / дан |
Копирни папир |
Формалдехид |
0.4 μг/облик |
Парни овлаживач |
диетиламиноетанол, |
- |
Машина за мокро копирање |
2,2,4-триметилхептан |
- |
Растварачи за домаћинство |
Толуен, етил бензол |
- |
Средства за уклањање боје |
Дихлорометан, метанол |
- |
Средства за уклањање боје |
дихлорометан, толуен, |
- |
Заштитник за тканину |
1,1,1-Трихлоретан, про- |
- |
Латекс боја |
2-пропанол, бутанон, етил- |
- |
Освеживач собе |
Нонан, декан, етил- |
- |
Вода за туширање |
Хлороформ, трихлоретилен |
- |
Други ВОЦ су повезани са другим изворима. Хлороформ се уноси у унутрашњи ваздух углавном као резултат дозирања или загревања воде из славине. Копирни апарати са течним процесом ослобађају изодекане у ваздух. Инсектициди који се користе за сузбијање бубашваба, термита, бува, мува, мрава и гриња се широко користе као спрејеви, уређаји за замагљивање, прашкови, импрегниране траке, мамац и огрлице за кућне љубимце. Једињења укључују диазинон, парадихлоробензен, пентаклорофенол, хлордан, малатион, нафтален и алдрин.
Остали извори укључују станаре (угљен-диоксид и мириси), канцеларијску опрему (ВОЦ и озон), раст буђи (ВОЦ, амонијак, угљен-диоксид), контаминирано земљиште (метан, ВОЦ) и електронске чистаче ваздуха и генераторе негативних јона (озон).
Допринос из спољашње средине
Табела 5 приказује типичне односе између затвореног и спољашњег простора за главне типове загађивача који се јављају у унутрашњем ваздуху и просечне концентрације измерене у спољашњем ваздуху урбаних подручја у Уједињеном Краљевству. Сумпор диоксид у унутрашњем ваздуху је обично спољашњег порекла и настаје из природних и антропогених извора. Сагоревање фосилних горива која садрже сумпор и топљење сумпорних руда су главни извори сумпор-диоксида у тропосфери. Позадински нивои су веома ниски (1 ппб), али у урбаним срединама максималне концентрације по сату могу бити од 0.1 до 0.5 ппм. Сумпор диоксид може ући у зграду у ваздуху који се користи за вентилацију и може се инфилтрирати кроз мале празнине у структури зграде. Ово зависи од херметичности зграде, метеоролошких услова и унутрашње температуре. Једном унутра, улазни ваздух ће се мешати и разблажити унутрашњим ваздухом. Сумпор диоксид који долази у контакт са грађевинским материјалима и материјалима за намештај се адсорбује и то може значајно смањити концентрацију у затвореном простору у односу на спољашњу, посебно када су нивои сумпордиоксида на отвореном високи.
Табела 5. Главни типови хемијских загађивача ваздуха у затвореном простору и њихове концентрације у урбаним подручјима Уједињеног Краљевства
Супстанца/група од |
Однос концентрација |
Типична урбана кон- |
Сумпор диоксид |
~ КСНУМКС |
10-20 ппб |
Азот-диоксид |
≤5-12 (извори у затвореном простору) |
10-45 ппб |
Озон |
0.1-0.3 |
15-60 ппб |
Угљен диоксид |
1-10 |
КСНУМКС ППМ |
Угљен моноксид |
≤5-11 (извор у затвореном) |
0.2-10 ппм |
Формалдехид |
≤КСНУМКС |
0.003 мг/м3 |
Остала органска једињења |
1-50 |
|
Суспендоване честице |
0.5-1 (без ЕТСa) |
50-150 μг/м3 |
a ЕТС, дувански дим животне средине.
Оксиди азота су производ сагоревања, а главни извори укључују издувне гасове аутомобила, електричне генераторске станице на фосилна горива и кућне грејаче простора. Азот оксид (НО) је релативно нетоксичан, али се може оксидовати у азот диоксид (НО2), посебно током епизода фотохемијског загађења. Позадинске концентрације азот-диоксида су око 1 ппб, али могу достићи 0.5 ппм у урбаним срединама. На отвореном је главни извор азот-диоксида у зградама без уређаја за гориво без вентилације. Као и код сумпор-диоксида, адсорпција на унутрашњим површинама смањује концентрацију у затвореном простору у поређењу са оном на отвореном.
Озон се производи у тропосфери фотохемијским реакцијама у загађеним атмосферама, а његово стварање је функција интензитета сунчеве светлости и концентрације азотних оксида, реактивних угљоводоника и угљен моноксида. На удаљеним локацијама, позадинске концентрације озона су 10 до 20 ппб и могу премашити 120 ппб у урбаним подручјима током летњих месеци. Концентрације у затвореном простору су знатно ниже због реакције са унутрашњим површинама и недостатка јаких извора.
Процењује се да ослобађање угљен-моноксида као резултат антропогених активности чини 30% оног присутног у атмосфери северне хемисфере. Позадински нивои су приближно 0.19 ппм, ау урбаним срединама дневни образац концентрација је повезан са употребом моторног возила са вршним нивоима на сату у распону од 3 ппм до 50 до 60 ппм. То је релативно нереактивна супстанца и стога се не исцрпљује реакцијом или адсорпцијом на унутрашњим површинама. Унутрашњи извори као што су уређаји за гориво без вентилације стога повећавају ниво позадине иначе због спољашњег ваздуха.
Однос органских једињења у затвореном и на отвореном је специфичан за једињење и може варирати током времена. За једињења са јаким унутрашњим изворима као што је формалдехид, концентрације у затвореном простору су обично доминантне. За формалдехид спољне концентрације су обично испод 0.005 мг/м3 а концентрације у затвореном простору су десет пута веће од спољашњих вредности. Друга једињења као што је бензен имају јаке изворе на отвореном, а возила на бензин су од посебног значаја. Извори бензена у затвореном простору укључују ЕТС и они резултирају средњим концентрацијама у зградама у Уједињеном Краљевству које су 1.3 пута веће од оних на отвореном. Чини се да унутрашње окружење није значајан судопер за ово једињење и стога није заштитно од бензена из спољашње средине.
Типичне концентрације у зградама
Концентрације угљен-моноксида у затвореним просторима обично се крећу од 1 до 5 ппм. Табела 6 сумира резултате пријављене у 25 студија. Концентрације су веће у присуству дуванског дима из околине, мада је изузетно да концентрације прелазе 15 ппм.
Табела 6. Резиме теренских мерења азотних оксида (БРx) и угљен моноксид (ЦО)
Сајт |
НЕx вредности (ппб) |
средње вредности ЦО |
Канцеларије |
||
пушење |
42-51 |
1.0-2.8 |
Остала радна места |
||
пушење |
NDa-КСНУМКС |
1.4-4.2 |
транспорт |
||
пушење |
150-330 |
1.6-33 |
Ресторани и кафетерије |
||
пушење |
5-120 |
1.2-9.9 |
Барови и таверне |
||
пушење |
195 |
3-17 |
a НД = није откривено.
Концентрације азот-диоксида у затвореном простору су обично 29 до 46 ппб. Ако су присутни одређени извори као што су плинске пећи, концентрације могу бити знатно веће, а пушење може имати мјерљив ефекат (види табелу 6).
Многи ВОЦ су присутни у затвореном окружењу у концентрацијама у распону од приближно 2 до 20 мг/м3. Америчка база података која садржи 52,000 записа о 71 хемикалији у кућама, јавним зградама и канцеларијама је сажета на слици 3. Окружење у којем тешко пушење и/или лоша вентилација ствара високе концентрације ЕТС-а могу произвести концентрације ВОЦ од 50 до 200 мг/м3. Грађевински материјали дају значајан допринос концентрацији у затвореном простору и нови домови ће вероватно имати већи број једињења који прелази 100 мг/мXNUMX3. Реновирање и фарбање доприносе знатно вишим нивоима ВОЦ. Концентрације једињења као што су етил ацетат, 1,1,1-трихлоретан и лимонен могу да пређу 20 мг/м3 током активности станара и током одсуства станара концентрација низа ВОЦ може да се смањи за око 50%. Описани су специфични случајеви повишених концентрација загађивача због материјала и намештаја који су повезани са притужбама корисника. То укључује бели шпирит из ињектираних слојева отпорних на влагу, нафтален из производа који садрже катран угља, етилхексанол из винилних подова и формалдехид из производа на бази дрвета.
Слика 1. Дневне концентрације одабраних једињења у затвореном простору за унутрашње просторе.
Велики број појединачних ВОЦ-а који се јављају у зградама отежава детаљно утврђивање концентрација за више од одабраних једињења. Концепт ТВОЦ је коришћен као мера мешавине присутних једињења. Не постоји широко коришћена дефиниција о опсегу једињења које ТВОЦ представља, али неки истраживачи су предложили да се ограничавање концентрација на испод 300 мг/м3 требало би да минимизира притужбе станара на квалитет ваздуха у затвореном простору.
Пестициди који се користе у затвореном простору су релативно ниске испарљивости и концентрације се јављају у ниском опсегу микрограма по кубном метру. Испарљива једињења могу контаминирати прашину и све унутрашње површине због њиховог ниског притиска паре и склоности да се адсорбују од материјала у затвореном простору. Концентрације ПАХ у ваздуху су такође под јаким утицајем њихове дистрибуције између гасне и аеросолне фазе. Пушење од стране станара може имати снажан утицај на концентрацију ваздуха у затвореном простору. Концентрације ПАХ се обично крећу од 0.1 до 99 нг/м3.
Већина радијације којој ће људско биће бити изложено током живота долази из природних извора у свемиру или из материјала присутних у земљиној кори. Радиоактивни материјали могу утицати на организам споља или, ако се удишу или прогутају са храном, изнутра. Примљена доза може бити веома променљива јер зависи, с једне стране, од количине радиоактивних минерала присутних у области света где особа живи — што је повезано са количином радиоактивних нуклида у ваздуху и пронађеном количином. како у храни, а посебно у води за пиће — и, с друге стране, о употреби одређених грађевинских материјала и употреби гаса или угља за гориво, као и о врсти грађевине која се користи и традиционалним навикама људи на датом локалитету. .
Данас се радон сматра најчешћим извором природног зрачења. Заједно са својим „ћеркама“ или радионуклидима насталим његовим распадом, радон чини отприлике три четвртине ефективне еквивалентне дозе којој су људи изложени због природних земаљских извора. Присуство радона је повезано са повећањем појаве рака плућа. због таложења радиоактивних материја у бронхијалном региону.
Радон је гас без боје, мириса и укуса седам пута тежи од ваздуха. Најчешће се јављају два изотопа. Један је радон-222, радионуклид присутан у радиоактивној серији од распада уранијума-238; његов главни извор у животној средини су стене и земљиште у коме се налази његов претходник, радијум-226. Други је радон-220 из торијумске радиоактивне серије, који има нижу инциденцу од радона-222.
Уранијум се у великој мери налази у земљиној кори. Средња концентрација радијума у земљишту је реда величине 25 Бк/кг. Бекерел (Бк) је јединица међународног система и представља јединицу радионуклидне активности која је еквивалентна једном распаду у секунди. Просечна концентрација гаса радона у атмосфери на површини земље је 3 Бк/м3, са опсегом од 0.1 (преко океана) до 10 Бк/м3. Ниво зависи од порозности земљишта, локалне концентрације радијума-226 и атмосферског притиска. С обзиром да је време полураспада радона-222 3.823 дана, највећи део дозе није изазван гасом већ кћерима радона.
Радон се налази у постојећим материјалима и свуда тече из земље. Због својих карактеристика лако се распршује на отвореном, али има тенденцију да се концентрише у затвореним просторима, посебно у пећинама и зградама, а посебно у нижим просторима где је његово елиминисање тешко без одговарајуће вентилације. У умереним регионима, процењује се да су концентрације радона у затвореном простору око осам пута веће од концентрација на отвореном.
Изложеност радону већине становништва се, дакле, јавља највећим делом унутар зграда. Средње концентрације радона зависе, у основи, од геолошких карактеристика тла, од грађевинског материјала који се користи за зграду и од количине вентилације коју добија.
Главни извор радона у затвореним просторима је радијум присутан у тлу на којем зграда почива или материјали који се користе у њеној изградњи. Други значајни извори – иако је њихов релативни утицај много мањи – су спољни ваздух, вода и природни гас. Слика 1 показује допринос који сваки извор даје укупном износу.
Слика 1. Извори радона у затвореном окружењу.
Најчешћи грађевински материјали, као што су дрво, цигла и цигла, емитују релативно мало радона, за разлику од гранита и пловца. Међутим, главни проблеми су узроковани употребом природних материјала као што је шкриљац у производњи грађевинског материјала. Други извор проблема била је употреба нуспроизвода од прераде фосфатних минерала, употреба нуспроизвода од производње алуминијума, употреба шљаке или шљаке од третмана гвоздене руде у високим пећима и коришћење пепела од сагоревања угља. Поред тога, у неким случајевима, остаци добијени од рударства уранијума су такође коришћени у грађевинарству.
Радон може ући у воду и природни гас у подземљу. Вода која се користи за снабдевање зграде, посебно ако је из дубоких бунара, може садржати значајне количине радона. Ако се ова вода користи за кување, кључање може ослободити велики део радона који садржи. Ако се вода конзумира хладна, тело лако елиминише гас, тако да пијење ове воде генерално не представља значајан ризик. Сагоревање природног гаса у пећима без димњака, у грејалицама и другим кућним апаратима такође може довести до повећања радона у затвореним просторима, посебно у становима. Понекад је проблем израженији у купатилима, јер се радон у води и природном гасу који се користи за бојлер акумулира ако нема довољно вентилације.
С обзиром на то да су могући ефекти радона на становништво у целини били непознати пре само неколико година, доступни подаци о концентрацијама пронађеним у затвореним просторима ограничени су на оне земље које су, због својих карактеристика или посебних околности, осетљивије на овај проблем. . Оно што је познато јесте да је могуће пронаћи концентрације у затвореним просторима које су далеко веће од концентрација које се налазе на отвореном у истом региону. У Хелсинкију (Финска), на пример, откривене су концентрације радона у ваздуху у затвореном простору које су пет хиљада пута веће од концентрација које се обично налазе на отвореном. Ово може бити у великој мери последица мера за уштеду енергије које могу значајно да подстичу концентрацију радона у затвореним просторима, посебно ако су јако изоловани. Зграде које су до сада проучаване у различитим земљама и регионима показују да концентрације радона пронађене у њима представљају дистрибуцију која је приближна нормалном логу. Вреди напоменути да мали број зграда у сваком региону показује концентрацију десет пута изнад медијане. Референтне вредности за радон у затвореним просторима, као и препоруке разних организација дате су у „Прописима, препорукама, смерницама и стандардима“ у овом поглављу.
Закључно, главни начин превенције изложености радону се заснива на избегавању изградње у подручјима која по својој природи емитују већу количину радона у ваздух. Тамо где то није могуће, подови и зидови треба да буду прописно заптивни, а грађевински материјали не би требало да се користе ако садрже радиоактивне материје. Унутрашњи простори, посебно подруми, треба да имају адекватну количину вентилације.
1985. године, генерални хирург Службе јавног здравља САД је прегледао здравствене последице пушења у погледу рака и хроничне болести плућа на радном месту. Закључено је да за већину америчких радника пушење цигарета представља већи узрок смрти и инвалидитета него њихово радно окружење. Међутим, контрола пушења и смањење изложености опасним агенсима на радном месту су од суштинског значаја, јер ови фактори често делују синергијски са пушењем у изазивању и развоју респираторних болести. Познато је да неколико професионалних изложености изазивају хронични бронхитис код радника. То укључује изложеност прашини од угља, цемента и зрна, аеросолима силицијум диоксида, испарењима која настају током заваривања и сумпор-диоксиду. Хронични бронхитис међу радницима у овим занимањима често се погоршава пушењем цигарета (УС Сургеон Генерал 1985).
Епидемиолошки подаци су јасно документовали да рудари уранијума и радници азбеста који пуше цигарете носе знатно већи ризик од рака респираторног тракта од непушача у овим занимањима. Канцерогени ефекат уранијума и азбеста и пушења цигарета није само адитивни, већ и синергистички у изазивању карцинома сквамозних ћелија плућа (УС Сургеон Генерал 1985; Хоффманн и Виндер 1976; Саццоманно, Хутх и Ауербацх 1988). Канцерогени ефекти излагања никлу, арсенику, хромату, хлорометил етрима и пушењу цигарета су најмање адитивни (УС Сургеон Генерал 1985; Хоффманн и Виндер 1985; ИАРЦ 1976а, Персхаген ет ал. 1987). Могло би се претпоставити да радници у коксарима који пуше имају већи ризик од рака плућа и бубрега него радници у коксарима који не пуше; међутим, недостају нам епидемиолошки подаци који поткрепљују овај концепт (ИАРЦ 1981ц).
Циљ овог прегледа је да процени токсичне ефекте изложености мушкараца и жена дуванском диму из животне средине (ЕТС) на радном месту. Свакако, смањење пушења на радном месту користиће активним пушачима смањењем потрошње цигарета током радног дана, повећавајући тиме могућност да постану бивши пушачи; али престанак пушења ће такође бити од користи оним непушачима који су алергични на дувански дим или који имају већ постојеће болести плућа или срца.
Физичко-хемијска природа дуванског дима у животној средини
Главни и споредни ток дима
ЕТС се дефинише као материјал у унутрашњем ваздуху који потиче од дуванског дима. Иако пушење лула и цигара доприносе ЕТС-у, дим цигарета је генерално главни извор. ЕТС је композитни аеросол који се емитује првенствено из запаљеног конуса дуванског производа између удисаја. Ова емисија се назива бочни дим (СС). У мањој мери, ЕТС се састоји и од састојака главног тока дима (МС), односно оних које издише пушач. Табела 7 наводи омјере главних токсичних и канцерогених агенаса у диму који се удише, главном диму и у споредном диму (Хоффманн и Хецхт 1990; Бруннеманн и Хоффманн 1991; Гуерин ет ал. 1992; Луцери ет ал. 1993) . Под „Врста токсичности“, компоненте дима означене са „Ц“ представљају карциногене за животиње које је признала Међународна агенција за истраживање рака (ИАРЦ). Међу њима су бензен, β-нафтиламин, 4-аминобифенил и полонијум-210, који су такође утврђени канцерогени за људе (ИАРЦ 1987а; ИАРЦ 1988). Када се цигарете са филтером пуше, одређене испарљиве и полуиспарљиве компоненте се селективно уклањају из МС врховима филтера (Хоффманн и Хецхт 1990). Међутим, ова једињења се јављају у далеко већим количинама у неразређеном СС него у МС. Штавише, оне компоненте дима које се преферирају да се формирају током тињања у редукционој атмосфери горућег конуса, ослобађају се у СС у далеко већој мери него у МС. Ово укључује групе канцерогена као што су испарљиви нитрозамини, нитрозамини специфични за дуван (ТСНА) и ароматични амини.
Табела 1. Неки токсични и туморогени агенси у неразређеном бочном току дима цигарета
Једињење |
Тип |
Износ у |
Однос страна- |
Парна фаза |
|||
Угљен моноксид |
T |
КСНУМКС-КСНУМКС мг |
2.5-14.9 |
Карбонил сулфид |
T |
2-3 μг |
0.03-0.13 |
1,3-бутадиен |
C |
200-250 μг |
3.8-10.8 |
Бензен |
C |
240-490 μг |
8-10 |
Формалдехид |
C |
300-1,500 μг |
10-50 |
Ацролеин |
T |
40-100 μг |
8-22 |
3-винилпиридин |
T |
330-450 μг |
24-34 |
Водоник цијанид |
T |
14-110 μг |
0.06-0.4 |
Хидразин |
C |
90 нг |
3 |
Азотни оксиди (БРx) |
T |
500-2,000 μг |
3.7-12.8 |
Н-нитрозодиметиламин |
C |
200-1,040 нг |
12-440 |
Н-нитрозодиетиламин |
C |
NDb-1,000 нг |
|
Н-нитрозопиролидин |
C |
7-700 нг |
4-120 |
Фаза честица |
|||
Тар |
C |
КСНУМКС-КСНУМКС мг |
1.1-15.7 |
Никотин |
T |
КСНУМКС-КСНУМКС мг |
1.3-21 |
Фенол |
TP |
70-250 μг |
1.3-3.0 |
Катехол |
ЦоЦ |
58-290 μг |
0.67-12.8 |
2-Толуидине |
C |
2.0-3.9 μг |
18-70 |
β-нафтиламин |
C |
19-70 нг |
8.0-39 |
4-Аминобипхенил |
C |
3.5-6.9 нг |
7.0-30 |
Бенз(а)антрацен |
C |
40-200 нг |
2-4 |
Бензо (а) пирене |
C |
40-70 нг |
2.5-20 |
Кинолин |
C |
15-20 μг |
8-11 |
Нннc |
C |
0.15-1.7 μг |
0.5-5.0 |
ННКd |
C |
0.2-1.4 μг |
1.0-22 |
Н-нитрозодиетаноламин |
C |
43 нг |
1.2 |
Кадмијум |
C |
КСНУМКС μг |
7.2 |
Никл |
C |
0.2-2.5 μг |
13-30 |
цинк |
T |
6.0 нг |
6.7 |
Полонијум-210 |
C |
0.5-1.6 пЦи |
1.06-3.7 |
a Ц=Канцерогени; ЦоЦ=ко-канцероген; Т=токсично; ТП=промотор тумора.
b НД=није откривено.
c ННН=N'-нитросонорникотин.
d ННК=4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанон.
ЕТС у затвореном ваздуху
Иако неразређени СС садржи веће количине токсичних и канцерогених компоненти од МС, СС који удишу непушачи је веома разређен ваздухом и његова својства су промењена због распадања одређених реактивних врста. Табела 8 наводи пријављене податке за токсичне и канцерогене агенсе у узорцима ваздуха у затвореном простору различитог степена загађења дуванским димом (Хоффманн и Хецхт 1990; Бруннеманн и Хоффманн 1991; Луцери ет ал. 1993). Разблаживање СС у ваздуху има значајан утицај на физичке карактеристике овог аеросола. Генерално, дистрибуција различитих агенаса између парне фазе и фазе честица се мења у корист прве. Честице у ЕТС су мање (<0.2 μ) од оних у МС (~0.3 μ), а пХ нивои СС (пХ 6.8 - 8.0) и ЕТС су виши од пХ вредности МС (5.8 - 6.2; Бруннеманн и Хоффманн 1974). Сходно томе, 90 до 95% никотина је присутно у парној фази ЕТС (Еуди ет ал. 1986). Слично, и друге основне компоненте као што је минор ницотиана алкалоиди, као и амини и амонијак, присутни су углавном у парној фази ЕТС (Хоффманн и Хецхт 1990; Гуерин ет ал. 1992).
Табела 2. Неки токсични и туморогени агенси у затвореним срединама загађеним дуванским димом
Загађивач |
локација |
Концентрација/м3 |
Душиков оксид |
Радне собе |
50-440 μг |
Азот-диоксид |
Радне собе |
68-410 μг |
Водоник цијанид |
Дневне собе |
8-122 μг |
1,3-бутадиен |
барс |
2.7-4.5 μг |
Бензен |
Јавна места |
20-317 μг |
Формалдехид |
Дневне собе |
2.3-5.0 μг |
Ацролеин |
Јавна места |
30-120 μг |
Ацетон |
Кафе куће |
910-1,400 μг |
Феноли (испарљиви) |
Кафе куће |
7.4-11.5 нг |
Н-нитрозодиметиламин |
Барови, ресторани, канцеларије |
<10-240 нг |
Н-нитрозодиетиламин |
ресторани |
<10-30 нг |
Никотин |
Резиденције |
0.5-21 μг |
2-Толуидине |
Канцеларије |
3.0-12.8 нг |
б-нафтиламин |
Канцеларије |
0.27-0.34 нг |
4-Аминобипхенил |
Канцеларије |
0.1 нг |
Бенз(а)антрацен |
ресторани |
1.8-9.3 нг |
Бензо (а) пирене |
ресторани |
2.8-760 μг |
Нннa |
барс |
4.3-22.8 нг |
ННКc |
барс |
9.6-23.8 нг |
a ННН=N'-нитросонорникотин.
b НД=није откривено.
c ННК=4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанон.
Биомаркери преузимања ЕТС од стране непушача
Иако је значајан број радника непушача изложен ЕТС-у на радном месту, у ресторанима, у својим домовима или у другим затвореним просторима, тешко је могуће проценити стварну употребу ЕТС-а од стране појединца. Изложеност ЕТС-у може се прецизније одредити мерењем специфичних састојака дима или њихових метаболита у физиолошким течностима или у издахнутом ваздуху. Иако је истражено неколико параметара, као што су ЦО у издахнутом ваздуху, карбоксихемоглобин у крви, тиоцијанат (метаболит цијановодоника) у пљувачки или урину, или хидроксипролин и Н-нитрозопролин у урину, само три мере су заправо корисне за процену уноса ЕТС од стране непушача. Они нам омогућавају да разликујемо пасивно излагање диму од изложености активних пушача и од непушача који апсолутно нису изложени дуванском диму.
Биомаркер који се најчешће користи за излагање ЕТС код непушача је котин, главни метаболит никотина. Одређује се гасном хроматографијом, или радиоимунолошким тестом у крви или пожељно урину, и одражава апсорпцију никотина кроз плућа и усну дупљу. Неколико милилитара урина пасивних пушача довољно је за одређивање котинина било којом од ове две методе. Генерално, пасивни пушач има ниво котинина од 5 до 10 нг/мл урина; међутим, повремено су мерене више вредности за непушаче који су били изложени тешком ЕТС током дужег периода. Утврђен је одговор на дозу између трајања излагања ЕТС-у и излучивања котинина у урину (табела 3, Валд ет ал. 1984). У већини теренских студија, котинин у урину пасивних пушача износио је између 0.1 и 0.3% средњих концентрација пронађених у урину пушача; међутим, након дужег излагања високим концентрацијама ЕТС-а, нивои котинина су одговарали чак 1% нивоа измерених у урину активних пушача (Национални истраживачки савет САД 1986; ИАРЦ 1987б; Агенција за заштиту животне средине САД 1992).
Табела 3. Котинин у урину код непушача према броју пријављених сати изложености туђем дуванском диму у претходних седам дана
Трајање излагања |
|||
Квинтил |
Ограничења (сати) |
Број |
Уринарни котинин (средња вредност ± СД) |
КСНУМКСст |
0.0-1.5 |
43 |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
КСНУМКСнд |
1.5-4.5 |
47 |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
КСНУМКСрд |
4.5-8.6 |
43 |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
КСНУМКСтх |
8.6-20.0 |
43 |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
КСНУМКСтх |
20.0-80.0 |
45 |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
Све |
0.0-80.0 |
221 |
КСНУМКС КСНУМКС ± |
a Тренд са повећањем изложености био је значајан (п<0.001).
Извор: На основу Валд ет ал. 1984.
Карциноген бешике 4-аминобифенил, који прелази из дуванског дима у ЕТС, откривен је као адукт хемоглобина код пасивних пушача у концентрацијама до 10% средњег нивоа адукта пронађеног код пушача (Хаммонд ет ал. 1993). Измерено је до 1% средњих нивоа метаболита никотинског канцерогена 4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанона (ННК), који се јавља у урину пушача цигарета. у урину непушача који су били изложени високим концентрацијама СС у лабораторији за испитивање (Хецхт ет ал. 1993). Иако ова последња метода биомаркера још увек није примењена у теренским студијама, она обећава као одговарајући показатељ изложености непушача карциногену плућа специфичном за дуван.
Еколошки дувански дим и здравље људи
Поремећаји осим рака
Пренатална изложеност МС и/или ЕТС и рана постнатална изложеност ЕТС повећавају вероватноћу компликација током вирусних респираторних инфекција код деце током прве године живота.
Научна литература садржи неколико десетина клиничких извештаја из различитих земаља, у којима се наводи да деца родитеља који пуше, посебно деца млађа од две године, показују вишак акутне респираторне болести (Америчка агенција за заштиту животне средине 1992; УС Сургеон Генерал 1986; Медина ет ал., 1988; Риедел ет ал., 1989). Неколико студија је такође описало пораст инфекција средњег уха код деце која су била изложена диму цигарета родитеља. Повећана преваленција излива у средњем уху који се може приписати ЕТС довела је до повећане хоспитализације мале деце ради хируршке интервенције (Агенција за заштиту животне средине САД 1992; Генерални хирург САД 1986).
Последњих година довољно клиничких доказа довели су до закључка да је пасивно пушење повезано са повећаном тежином астме код оне деце која већ болују од те болести и да највероватније доводи до нових случајева астме код деце (УС Енвиронментал Протецтион Агенци 1992. ).
Године 1992, Америчка агенција за заштиту животне средине (1992) је критички прегледала студије о респираторним симптомима и функцијама плућа код одраслих непушача изложених ЕТС, закључивши да пасивно пушење има суптилне, али статистички значајне ефекте на респираторно здравље одраслих непушача.
Претрагом литературе о утицају пасивног пушења на респираторне или коронарне болести код радника откривено је само неколико студија. Мушкарци и жене који су били изложени ЕТС на радном месту (канцеларије, банке, академске институције, итд.) десет или више година имали су оштећену функцију плућа (Вхите и Фроеб 1980; Маси ет ал. 1988).
Рак плућа
Године 1985. Међународна агенција за истраживање рака (ИАРЦ) прегледала је повезаност пасивног излагања дуванском диму са раком плућа код непушача. Иако је у неким студијама сваки непушач са раком плућа који је пријавио изложеност ЕТС-у лично интервјуисан и дао је детаљне информације о изложености (Национални истраживачки савет САД 1986; УС ЕПА 1992; УС Сургеон Генерал 1986; Кабат и Виндер 1984), ИАРЦ је закључио:
Досадашња запажања о непушачима су компатибилна или са повећаним ризиком од 'пасивног' пушења, или са одсуством ризика. Међутим, познавање природе споредног и главног тока дима, материјала апсорбованих током 'пасивног' пушења и квантитативног односа између дозе и ефекта који се обично примећују од излагања канцерогенима, доводи до закључка да пасивно пушење изазива неке ризик од рака (ИАРЦ 1986).
Дакле, постоји очигледна дихотомија између експерименталних података који подржавају концепт да ЕТС изазива одређени ризик од рака и епидемиолошких података који нису коначни у погледу изложености ЕТС-у и рака. Експериментални подаци, укључујући студије биомаркера, додатно су ојачали концепт да је ЕТС канцероген, као што је раније дискутовано. Сада ћемо разговарати о томе колико су епидемиолошке студије које су завршене од цитираног извештаја ИАРЦ-а допринеле разјашњењу питања ЕТС рака плућа.
Према ранијим епидемиолошким студијама и у око 30 студија пријављених након 1985. године, изложеност непушача ЕТС представља фактор ризика за рак плућа мањи од 2.0, у односу на ризик од непушача без значајне изложености ЕТС-у (УС Енвиронментал Агенција за заштиту 1992; Кабат и Виндер 1984; ИАРЦ 1986; Бровнсон ет ал. 1992; Бровнсон ет ал. 1993). Мало, ако их има, од ових епидемиолошких студија испуњава критеријуме узрочности у вези између фактора животне средине или занимања и рака плућа. Критеријуми који испуњавају ове услове су:
Једна од највећих несигурности у вези са епидемиолошким подацима лежи у ограниченој поузданости одговора добијених испитивањем случајева и/или њихових најближих у погледу пушачких навика случајева. Чини се да генерално постоји сагласност између историје пушења родитеља и супружника коју дају случајеви и контроле; међутим, постоје ниске стопе сагласности за трајање и интензитет пушења (Бровнсон ет ал. 1993; МцЛаугхлин ет ал. 1987; МцЛаугхлин ет ал. 1990). Неки истражитељи су довели у питање поузданост информација добијених од појединаца о њиховом пушачком статусу. Ово је илустровано великом истрагом спроведеном у јужној Немачкој. Насумично одабрану студијску популацију чинило је више од 3,000 мушкараца и жена, старости од 25 до 64 године. Ти исти људи су три пута испитивани 1984-1985, 1987-1988 и поново 1989-1990 у вези са њиховим пушачким навикама, док је сваки пут од сваког пробанда узет урин и анализиран на котинин. Они добровољци за које је утврђено да имају више од 20 нг котинина по мл урина сматрани су пушачима. Међу 800 бивших пушача који су тврдили да су непушачи, 6.3%, 6.5% и 5.2% имало је ниво котинина изнад 20 нг/мл током три тестирана периода. Самопроглашени никад непушачи, који су идентификовани као стварни пушачи према анализи котинина, чинили су 0.5%, 1.0% и 0.9% респективно (Хеллер ет ал. 1993).
Ограничена поузданост података добијених упитником, као и релативно ограничен број непушача са карциномом плућа који нису били изложени канцерогенима на својим радним местима, указују на потребу проспективне епидемиолошке студије са проценом биомаркера (нпр. котинина, метаболити полинуклеарних ароматичних угљоводоника и/или метаболити ННК у урину) да би се донела коначна процена питања о узрочности између невољног пушења и рака плућа. Иако такве проспективне студије са биомаркерима представљају велики задатак, оне су од суштинског значаја да би се одговорило на питања о изложености која имају велике импликације на јавно здравље.
Еколошки дувански дим и радно окружење
Иако епидемиолошке студије до сада нису показале узрочну повезаност између изложености ЕТС-у и рака плућа, ипак је веома пожељно заштитити раднике на месту запослења од изложености дуванском диму из околине. Овај концепт је подржан запажањем да дуготрајна изложеност непушача ЕТС-у на радном месту може довести до смањене плућне функције. Штавише, у радним срединама са изложеношћу канцерогенима, невољно пушење може повећати ризик од рака. У Сједињеним Државама, Агенција за заштиту животне средине је класификовала ЕТС као канцероген групе А (познати људски); стога закон у Сједињеним Државама захтева да запослени буду заштићени од изложености ЕТС-у.
Може се предузети неколико мера за заштиту непушача од изложености ЕТС: забрана пушења на радилишту, или барем одвајање пушача од непушача где је то могуће, и осигурање да собе за пушаче имају посебан издувни систем. Приступ који се највише исплати и далеко највише обећава јесте да се помогне запосленима који су пушачи цигарета у напорима да престану пушити.
Радно место може да понуди одличне могућности за спровођење програма одвикавања од пушења; у ствари, бројне студије су показале да су програми на радном месту успешнији од програма заснованих на клиникама, јер су програми које спонзорише послодавац интензивније природе и нуде економске и/или друге подстицаје (УС Сургеон Генерал 1985). Такође се указује да елиминација професионалних хроничних болести плућа и рака често не може да се одвија без напора да се радници претворе у бивше пушаче. Штавише, интервенције на радном месту, укључујући програме одвикавања од пушења, могу произвести трајне промене у смањењу неких кардиоваскуларних фактора ризика за запослене (Гомел ет ал. 1993).
Веома ценимо уређивачку помоћ Илсе Хофман и припрему овог рукописа Џенифер Џонтинг. Ове студије су подржане од стране УСПХС грантова ЦА-29580 и ЦА-32617 из Националног института за рак.
У вези са предузимањем мера за смањење употребе дувана, владе треба да имају на уму да док људи сами одлучују да ли треба да престану да пуше, одговорност је владе да предузме све неопходне мере да их подстакне да престану да пуше. Кораци које су предузели законодавци и владе многих земаља били су неодлучни, јер док је смањење употребе дувана неоспорно побољшање јавног здравља — уз пратеће уштеде у расходима за јавно здравство — дошло би до низа економских губитака и дислокација у многим секторима, барем привременог карактера. Притисак који међународне здравствене и еколошке организације и агенције могу извршити у том погледу је веома важан, јер многе земље могу ублажити мере против употребе дувана због економских проблема – посебно ако је дуван важан извор прихода.
Овај чланак укратко описује регулаторне мере које се могу усвојити за смањење пушења у земљи.
Упозорења на паковању цигарета
Једна од првих мера усвојених у многим земљама је да се захтева да на паклицама цигарета буде истакнуто упозорење да пушење озбиљно штети здрављу пушача. Ово упозорење, чији циљ није толико да одмах утиче на пушача, већ да покаже да је влада забринута због проблема, ствара психолошку климу која ће фаворизовати усвајање каснијих мера које би се иначе сматрале агресивним. од стране пушачке популације.
Неки стручњаци заговарају укључивање ових упозорења на цигаре и дуван за лулу. Али општије мишљење је да су та упозорења непотребна, јер људи који користе ту врсту дувана иначе не удишу дим, а продужење ових упозорења би вероватније довело до занемаривања порука у целини. Због тога преовлађује мишљење да се упозорења односе само на паклице цигарета. Позивање на пасивно пушење за сада није разматрано, али то није опција коју треба одбацити.
Ограничења пушења на јавним местима
Забрана пушења у јавним просторима један је од најефикаснијих регулаторних инструмената. Ове забране могу значајно смањити број људи изложених пасивном пушењу и, поред тога, могу смањити дневну потрошњу цигарета пушача. Уобичајене жалбе власника јавних простора, попут хотела, ресторана, рекреативних објеката, плесних сала, позоришта и тако даље, заснивају се на аргументу да ће ове мере резултирати губитком купаца. Међутим, ако владе спроведу ове мере широм света, негативан утицај губитка клијентеле ће се десити само у првој фази, јер ће се људи на крају прилагодити новој ситуацији.
Друга могућност је пројектовање посебних простора за пушаче. Раздвајање пушача од непушача требало би да буде ефикасно како би се постигле жељене користи, стварајући баријере које спречавају непушаче да удишу дувански дим. Одвајање стога мора бити физичко и, ако систем за климатизацију користи рециклирани ваздух, ваздух из просторија за пушаче не би требало да се меша са ваздухом из просторија за непушаче. Стварање простора за пушаче стога подразумева трошкове изградње и раздвајања, али може бити решење за оне који желе да служе пушачкој јавности.
Осим локација на којима је пушење очигледно забрањено из безбедносних разлога због могуће експлозије или пожара, требало би да постоје и простори – као што су здравствени и спортски објекти, школе и дневни центри – где није дозвољено пушење иако нема безбедности ризика те врсте.
Ограничења пушења на послу
Ограничења пушења на радном месту такође се могу размотрити у светлу горе наведеног. Владе и власници предузећа, заједно са синдикатима, могу успоставити програме за смањење употребе дувана на послу. Кампање за смањење пушења на послу су генерално успешне.
Кад год је то могуће, препоручује се стварање простора за непушаче ради успостављања политике против употребе дувана и подршке људима који бране право да не буду пасивни пушачи. У случају сукоба између пушача и непушача, прописи увек треба да дозвољавају непушачу да превлада, а кад год се не могу раздвојити, пушача треба притиснути да се уздржи од пушења на радној станици.
Поред места на којима из здравствених или безбедносних разлога треба забранити пушење, не треба занемарити ни могућност синергизма између ефеката хемијског загађења на радном месту и дуванског дима ни у другим областима. Тежина таквих разматрања ће, без сумње, резултирати широким проширењем ограничења пушења, посебно на индустријским радним местима.
Већи економски притисак на дуван
Још једно регулаторно средство на које се владе ослањају да би сузбиле употребу дувана је наметање виших пореза, углавном на цигарете. Ова политика има за циљ да доведе до мање потрошње дувана, што би оправдало обрнуту везу између цене дувана и његове потрошње и која се може измерити упоређивањем стања у различитим земљама. Сматра се ефикасним тамо где је становништво упозорено на опасности употребе дувана и саветовано о потреби да престане да га конзумира. Поскупљење дувана може бити мотивација за престанак пушења. Ова политика, међутим, има много противника, који своје критике заснивају на аргументима који су укратко наведени у наставку.
На првом месту, према мишљењу многих стручњака, повећање цене дувана из фискалних разлога праћено је привременим смањењем употребе дувана, праћено постепеним враћањем на пређашње нивое потрошње како се пушачи навикавају на нови ниво потрошње. Цена. Другим речима, пушачи асимилирају поскупљење дувана на исти начин на који се људи навикавају на друге порезе или на раст трошкова живота.
На другом месту, примећен је и помак у навикама пушача. Када цене расту, они имају тенденцију да траже јефтиније брендове нижег квалитета који вероватно такође представљају већи ризик по њихово здравље (јер им недостају филтери или имају веће количине катрана и никотина). Ова промена може ићи толико далеко да наведе пушаче да усвоје праксу прављења домаћих цигарета, што би у потпуности елиминисало сваку могућност контроле проблема.
Треће, многи стручњаци сматрају да мере ове врсте имају тенденцију да јачају уверење да држава прихвата дуван и његову потрошњу као још једно средство за наплату пореза, што доводи до контрадикторног уверења да је оно што држава заиста жели да људи пуше да би могла да прикупи више новца посебним порезом на дуван.
Ограничавање публицитета
Још једно оружје које владе користе да смање потрошњу дувана је ограничавање или једноставно забрана било каквог рекламирања производа. Владе и многе међународне организације имају политику забране публицитета дувана у одређеним сферама, као што су спорт (бар неки спортови), здравство, животна средина и образовање. Ова политика има неупитне предности, које су посебно ефикасне када елиминише публицитет у оним срединама које утичу на младе људе у време када је вероватно да ће престати да пуше.
Јавни програми који подстичу људе да оставе пушење
Коришћење кампања против пушења као нормалне праксе, адекватно финансираних и организованих као правило понашања у одређеним сферама, као што је свет рада, показало се веома успешним.
Кампање за едукацију пушача
Допуњујући оно што је горе речено, едукација пушача како би пушили „боље“ и смањила потрошњу цигарета је још један начин који је доступан владама да смање штетне здравствене ефекте употребе дувана на становништво. Ови напори треба да буду усмерени на смањење дневне потрошње цигарета, на што више инхибирање удисања дима, на непушење опушака цигарета (токсичност дима се повећава при крају цигарете), на нечување цигарете. стабилно на уснама, и на усвајању преференција за брендове са нижим нивоом катрана и никотина.
Мере овог типа очигледно не смањују број пушача, али смањују колико пушачима штети њихова навика. Постоје аргументи против ове врсте лека, јер може да остави утисак да пушење није сама по себи лоша навика, јер се пушачима каже како је најбоље да пуше.
Завршне напомене
Регулаторна и законодавна акција различитих влада је спора и недовољно ефикасна, посебно имајући у виду оно што би било потребно због проблема узрокованих употребом дувана. Често је то случај због законских препрека за спровођење таквих мера, аргумената против нелојалне конкуренције, па чак и због заштите права појединца на пушење. Напредак у коришћењу прописа је спор, али је ипак стабилан. С друге стране, треба имати на уму разлику између активних пушача и пасивних или пасивних пушача. Све мере које би некоме помогле да престане да пуши, или бар да ефикасно смањи дневну потрошњу, треба да буду усмерене на пушача; сву тежину прописа треба ставити на терет овој навици. Пасивном пушачу треба дати сваки могући аргумент да подржи његово или њено право да не удише дувански дим и да брани право да ужива у коришћењу окружења без дима код куће, на послу и у игри.
Са становишта загађења, ваздух у затвореном простору у неиндустријским ситуацијама испољава неколико карактеристика које га разликују од спољашњег, односно атмосферског ваздуха и од ваздуха на индустријским радним местима. Поред загађивача који се налазе у атмосферском ваздуху, унутрашњи ваздух такође укључује загађиваче које стварају грађевински материјали и активности које се одвијају у згради. Концентрације загађивача у унутрашњем ваздуху имају тенденцију да буду исте или мање од концентрација које се налазе у спољашњем ваздуху, у зависности од вентилације; Загађивачи које стварају грађевински материјали обично се разликују од оних који се налазе у спољашњем ваздуху и могу се наћи у високим концентрацијама, док они који настају активностима унутар зграде зависе од природе таквих активности и могу бити исти као и они који се налазе у спољашњем ваздуху, као што је нпр. у случају ЦО и ЦО2.
Из тог разлога, број загађивача који се налази у неиндустријском унутрашњем ваздуху је велики и варира, а нивои концентрације су ниски (осим у случајевима где постоји важан извор производње); варирају у зависности од атмосферских/климатолошких услова, типа или карактеристика зграде, њене вентилације и активности које се у њој обављају.
Анализа
Велики део методологије која се користи за мерење квалитета ваздуха у затвореном простору произилази из индустријске хигијене и мерења имисије спољашњег ваздуха. Постоји неколико аналитичких метода валидираних посебно за ову врсту тестирања, иако неке организације, попут Светске здравствене организације и Агенције за заштиту животне средине у Сједињеним Државама, спроводе истраживања у овој области. Додатна препрека је недостатак информација о односу изложеност-ефекат када се ради о дуготрајној изложености ниским концентрацијама загађујућих материја.
Аналитичке методе које се користе за индустријску хигијену су дизајниране за мерење високих концентрација и нису дефинисане за многе загађиваче, док број загађивача у ваздуху у затвореном простору може бити велики и варира, а нивои концентрације могу бити ниски, осим у одређеним случајевима. Већина метода које се користе у индустријској хигијени заснива се на узимању узорака и њиховој анализи; многе од ових метода се могу применити на ваздух у затвореном простору ако се узме у обзир неколико фактора: прилагођавање метода типичним концентрацијама; повећање њихове осетљивости без нарушавања прецизности (на пример, повећање запремине тестираног ваздуха); и потврђивање њихове специфичности.
Аналитичке методе које се користе за мерење концентрација загађујућих материја у спољашњем ваздуху сличне су онима које се користе за ваздух у затвореном простору, па се неке могу користити директно за унутрашњи ваздух, док се друге могу лако прилагодити. Међутим, важно је имати на уму да су неке методе дизајниране за директно очитавање једног узорка, док друге захтевају гломазне и понекад бучне инструменте и користе велике количине узоркованог ваздуха који може да изобличи очитавање.
Планирање читања
Традиционална процедура у области контроле животне средине на радном месту може се користити за побољшање квалитета ваздуха у затвореном простору. Састоји се од идентификовања и квантификације проблема, предлагања корективних мера, обезбеђивања да се те мере спроводе, а затим процене њихове ефикасности након одређеног временског периода. Ова уобичајена процедура није увек најадекватнија јер често тако исцрпна процена, укључујући узимање великог броја узорака, није потребна. За решавање многих постојећих проблема довољне су истражне мере, које могу да се крећу од визуелног прегледа до испитивања амбијенталног ваздуха методама директног очитавања, а које могу да обезбеде приближну концентрацију загађујућих материја. Када се предузму корективне мере, резултати се могу проценити другим мерењем, а тек када нема јасних доказа о побољшању, може се предузети детаљнија инспекција (са дубинским мерењима) или комплетна аналитичка студија (Сведисх Ворк Фонд за животну средину 1988).
Главне предности оваквог истраживачког поступка у односу на традиционалнији су економичност, брзина и ефективност. То захтева компетентно и искусно особље и употребу одговарајуће опреме. Слика 1 сумира циљеве различитих фаза овог поступка.
Слика 1. Планирање очитавања за експлораторну евалуацију.
Стратегија узорковања
Аналитичку контролу квалитета ваздуха у затвореном простору треба сматрати као крајње средство тек након што експлораторно мерење није дало позитивне резултате, или ако је потребна даља евалуација или контрола почетних тестова.
Под претпоставком претходног знања о изворима загађења и врстама загађивача, узорци, чак и када су ограничени по броју, треба да буду репрезентативни за различите проучаване просторе. Узорковање треба планирати како би се одговорило на питања Шта? Како? Где? и када?
Шта
Загађивачи у питању морају бити унапред идентификовани и, имајући у виду различите врсте информација које се могу добити, треба одлучити да ли ће емисија or имисија мерења.
Мерење емисије за квалитет ваздуха у затвореном простору може утврдити утицај различитих извора загађења, климатских услова, карактеристика зграде и људске интервенције, што нам омогућава да контролишемо или смањимо изворе емисија и побољшамо квалитет ваздуха у затвореном простору. Постоје различите технике за узимање ове врсте мерења: постављање система за прикупљање у близини извора емисије, дефинисање ограничене радне површине и проучавање емисија као да представљају опште радне услове, или рад у симулираним условима применом система за праћење који се ослањају на мере простора главе.
Мерења имисије нам омогућавају да одредимо ниво загађења ваздуха у затвореном простору у различитим деловима зграде, што омогућава израду мапе загађења за целу структуру. Користећи ова мерења и идентификујући различите области у којима су људи обављали своје активности и израчунавајући време које су провели на сваком задатку, биће могуће одредити нивое изложености. Други начин да се то уради је да поједини радници носе уређаје за надзор док раде.
Можда би било практичније, ако је број загађивача велики и разноврстан, одабрати неколико репрезентативних супстанци тако да очитавање буде репрезентативно и не прескупо.
Како
Избор типа очитавања који ће се извршити зависиће од расположиве методе (директно очитавање или узимање узорака и анализа) и од технике мерења: емисија или имисија.
Где
Одабрана локација треба да буде најприкладнија и најрепрезентативнија за добијање узорака. За то је потребно познавање зграде која се проучава: њена оријентација у односу на сунце, број сати које прима директну сунчеву светлост, број спратова, тип преградње, да ли је вентилација природна или принудна, да ли се њени прозори могу отворити, и тако даље. Познавање извора притужби и проблема је такође неопходно, на пример, да ли се јављају на горњим или доњим спратовима, или у областима близу или удаљеним од прозора, или у областима које имају лошу вентилацију или осветљење, између осталих локација. Одабир најбољих локација за извлачење узорака биће заснован на свим доступним информацијама у вези са горе наведеним критеријумима.
Када
Одлучивање када да се очитава зависи од тога како се концентрације загађивача ваздуха мењају у односу на време. Загађење се може открити прво ујутру, током радног дана или на крају дана; може се открити на почетку или на крају недеље; током зиме или лета; када је клима укључена или искључена; као и у другим временима.
Да бисмо правилно одговорили на ова питања, мора се познавати динамика датог унутрашњег окружења. Такође је неопходно познавати циљеве предузетих мерења која ће се заснивати на врстама загађивача који се истражују. На динамику унутрашњег окружења утичу различити извори загађења, физичке разлике у укљученим просторима, тип компартментализације, врста вентилације и контроле климе која се користи, спољашњи атмосферски услови (ветар, температура, годишње доба итд.). ), и карактеристике зграде (број прозора, њихова оријентација и сл.).
Циљеви мерења ће одредити да ли ће се узорковање вршити у кратким или дугим интервалима. Ако се сматра да су здравствени ефекти датих загађивача дугорочни, следи да просечне концентрације треба мерити током дужег временског периода. За супстанце које имају акутне, али не кумулативне ефекте, довољна су мерења у кратким периодима. Ако се сумња на интензивне емисије кратког трајања, потребно је често узорковање у кратким периодима како би се открило време емисије. Међутим, не треба занемарити чињеницу да се у многим случајевима могући избори у вези са врстом метода узорковања који се користе могу бити одређени аналитичким методама које су доступне или потребне.
Ако након разматрања свих ових питања није довољно јасно шта је извор проблема, или када се проблем јавља са највећом учесталошћу, одлука о томе где и када узети узорке мора се донети насумично, рачунајући број узорака као функција очекиване поузданости и цене.
Технике мерења
Доступне методе за узимање узорака ваздуха у затвореном простору и за њихову анализу могу се груписати у два типа: методе које подразумевају директно очитавање и оне које подразумевају узимање узорака за каснију анализу.
Методе засноване на директном очитавању су оне којима се узимање узорка и мерење концентрације загађујућих материја врше истовремено; они су брзи и мерење је тренутно, омогућавајући прецизне податке по релативно ниској цени. Ова група укључује колориметријске цеви специфични монитори.
Употреба колориметријских цеви заснива се на промени боје одређеног реактанта када дође у контакт са датим загађивачем. Најчешће се користе цеви које садрже чврсти реактант и ваздух се увлачи кроз њих помоћу ручне пумпе. Процена квалитета ваздуха у затвореном простору помоћу колориметријских цеви је корисна само за истраживачка мерења и за мерење спорадичних емисија пошто је њихова осетљивост генерално ниска, осим за неке загађиваче као што су ЦО и ЦО.2 који се могу наћи у високим концентрацијама у ваздуху у затвореном простору. Важно је имати на уму да је прецизност ове методе ниска и да је често фактор сметње од непознатих загађивача.
У случају специфичних монитора, детекција загађивача се заснива на физичким, електричним, термичким, електромагнетним и хемоелектромагнетним принципима. Већина монитора овог типа може се користити за мерења кратког или дугог трајања и за добијање профила контаминације на датој локацији. Њихову прецизност одређују њихови произвођачи, а правилна употреба захтева периодичне калибрације помоћу контролисане атмосфере или сертификованих гасних смеша. Монитори постају све прецизнији, а њихова осетљивост префињенија. Многи имају уграђену меморију за чување очитавања, која се затим могу преузети на рачунаре за креирање база података и лаку организацију и проналажење резултата.
Методе узорковања и анализе могу се класификовати на active (или динамички) и пасиван, у зависности од технике.
Код активних система, ово загађење се може прикупити потискивањем ваздуха кроз сабирне уређаје у којима се загађивач хвата, концентришући узорак. Ово се постиже филтерима, адсорбујућим чврстим материјама и упијајућим или реактивним растворима који се стављају у мехуриће или импрегнирају на порозни материјал. Затим се пропушта ваздух и анализира се загађивач, или производи његове реакције. За анализу ваздуха узоркованог активним системима, захтеви су фиксатор, пумпа за померање ваздуха и систем за мерење запремине узоркованог ваздуха, било директно или коришћењем података о протоку и трајању.
Проток и запремина узоркованог ваздуха су наведени у референтним приручницима или би требало да буду одређени претходним тестовима и зависиће од количине и врсте употребљеног апсорбента или адсорбента, загађивача који се мери, типа мерења (емисија или имисија). ) и стање амбијенталног ваздуха током узимања узорка (влажност, температура, притисак). Ефикасност сакупљања се повећава смањењем брзине уноса или повећањем количине употребљеног фиксатора, директно или у тандему.
Друга врста активног узорковања је директно хватање ваздуха у врећу или било који други инертни и непропусни контејнер. Ова врста прикупљања узорака се користи за неке гасове (ЦО, ЦО2, Х2ТАКО2) и корисна је као истраживачка мера када је врста загађивача непозната. Недостатак је у томе што без концентрисања узорка може бити недовољна осетљивост и може бити неопходна даља лабораторијска обрада да би се концентрација повећала.
Пасивни системи хватају загађиваче дифузијом или продирањем на базу која може бити чврсти адсорбент, било сама или импрегнирана одређеним реактантом. Ови системи су практичнији и лакши за употребу од активних система. Не захтевају пумпе за хватање узорка нити високо обучено особље. Али хватање узорка може потрајати дуго и резултати имају тенденцију да дају само средње нивое концентрације. Ова метода се не може користити за мерење вршних концентрација; у тим случајевима уместо тога треба користити активне системе. За правилно коришћење пасивних система важно је знати брзину којом се сваки загађивач хвата, што ће зависити од коефицијента дифузије гаса или паре и дизајна монитора.
Табела 1 показује главне карактеристике сваке методе узорковања, а табела 2 приказује различите методе које се користе за прикупљање и анализу узорака за најзначајније загађиваче ваздуха у затвореном простору.
Табела 1. Методологија узимања узорака
karakteristike |
Активан |
Пасивна |
Директно читање |
Мерење временских интервала |
+ |
+ |
|
Дугорочна мерења |
+ |
+ |
|
Праћење |
+ |
||
Концентрација узорка |
+ |
+ |
|
Мерење имисије |
+ |
+ |
+ |
Мерење емисије |
+ |
+ |
+ |
Тренутна реакција |
+ |
+ Значи да је дата метода погодна за метод мерења или жељене критеријуме мерења.
Табела 2. Методе детекције гасова у ваздуху у затвореном простору
Загађивач |
Директно читање |
Методе |
Анализа |
||
Хватање дифузијом |
Ухватите концентрацијом |
Директно хватање |
|||
Угљен моноксид |
Електрохемијска ћелија |
Кеса или инертни контејнер |
GCa |
||
Озон |
Хемилуминисценција |
Бубблер |
УВ-Висb |
||
Сумпор диоксид |
Електрохемијска ћелија |
Бубблер |
УВ-Вис |
||
Азот-диоксид |
Хемилуминисценција |
Филтер импрегниран са а |
Бубблер |
УВ-Вис |
|
Угљен диоксид |
Инфрацрвена спектроскопија |
Кеса или инертни контејнер |
GC |
||
Формалдехид |
- |
Филтер импрегниран са а |
Бубблер |
ХПЛЦc |
|
ВОЦс |
Портабле ГЦ |
Чврсте супстанце адсорбента |
Чврсте супстанце адсорбента |
Кеса или инертни контејнер |
ГЦ (ЕЦДd-ФИДe-НПДf-ПИДg) |
Пестициди |
- |
Чврсте супстанце адсорбента |
ГЦ (ЕЦД-ФПД-НПД) |
||
Честице |
- |
Оптички сензор |
Филтер |
Импацтор |
Гравиметрија |
— = Метода неприкладна за загађивач.
a ГЦ = гасна хроматографија.
b УВ-Вис = видљива ултраљубичаста спектрофотометрија.
c ХПЛЦ = течна хроматографија високе прецизности.
d ЦД = детектор за хватање електрона.
e ФИД = пламен, јонизациони детектор.
f НПД = детектор азота/фосфора.
g ПИД = фотојонизациони детектор.
h МС = масена спектрометрија.
Одабир методе
Да би се изабрала најбоља метода узорковања, прво треба да се утврди да постоје валидиране методе за загађиваче које се проучавају и да се побрине да су доступни одговарајући инструменти и материјали за прикупљање и анализу загађивача. Обично треба знати колика ће бити њихова цена, осетљивост која је потребна за посао, као и ствари које могу да ометају мерење, с обзиром на изабрану методу.
Процена минималних концентрација онога што се жели мерити је веома корисна када се оцењује метода која се користи за анализу узорка. Минимална потребна концентрација је директно повезана са количином загађивача која се може прикупити с обзиром на услове специфициране методом која се користи (тј. тип система који се користи за хватање загађивача или трајање узимања узорка и запремина узоркованог ваздуха). Овај минимални износ је оно што одређује осетљивост потребну за метод који се користи за анализу; може се израчунати из референтних података који се налазе у литератури за одређени загађивач или групу загађујућих материја, ако је до њих дошло методом сличном оном који ће се користити. На пример, ако се утврди да концентрације угљоводоника од 30 (мг/м3) се обично налазе у области која се проучава, аналитичка метода која се користи треба да омогући лако мерење тих концентрација. Ако се узорак добије са епруветом са активним угљем за четири сата и са протоком од 0.5 литара у минути, количина угљоводоника сакупљених у узорку се израчунава множењем брзине протока супстанце са посматраним временским периодом. У датом примеру ово је једнако:
угљоводоника
За ову примену може се користити било која метода за детекцију угљоводоника која захтева да количина у узорку буде испод 3.6 μг.
Друга процена би се могла израчунати из максималне границе утврђене као дозвољена граница за ваздух у затвореном простору за загађивач који се мери. Ако ове бројке не постоје и нису познате уобичајене концентрације у ваздуху у затвореном простору, као ни брзина којом се загађивач испушта у простор, могу се користити апроксимације на основу потенцијалних нивоа загађивача који могу негативно утицати на здравље. . Одабрана метода треба да буде способна да измери 10% утврђене границе или минималне концентрације која може утицати на здравље. Чак и ако одабрани метод анализе има прихватљив степен осетљивости, могуће је пронаћи концентрације загађујућих материја које су испод доње границе детекције изабране методе. Ово треба имати на уму када се израчунавају просечне концентрације. На пример, ако су од десет узетих очитавања три испод границе детекције, треба израчунати два просека, при чему један додељује ова три очитавања вредност нула, а други даје им најнижу границу детекције, што даје минимални просек и максимални просек. Прави измерени просек ће се наћи између њих.
Аналитичке процедуре
Број загађивача ваздуха у затвореном простору је велики и налазе се у малим концентрацијама. Методологија која је доступна заснива се на прилагођавању метода које се користе за праћење квалитета спољашњег, атмосферског, ваздуха и ваздуха у индустријским ситуацијама. Прилагођавање ових метода за анализу ваздуха у затвореном простору подразумева промену опсега тражене концентрације, када метода дозвољава, коришћење дужих времена узорковања и веће количине апсорбената или адсорбената. Све ове промене су прикладне када не доводе до губитка поузданости или прецизности. Мерење мешавине загађивача је обично скупо, а добијени резултати непрецизни. У многим случајевима све што ће бити утврђено биће профил загађења који ће указати на ниво контаминације током интервала узорковања, у поређењу са чистим ваздухом, спољашњим ваздухом или другим унутрашњим просторима. Монитори за директно очитавање се користе за праћење профила загађења и можда неће бити прикладни ако су превише бучни или превелики. Дизајнирају се све мањи и тиши монитори, који омогућавају већу прецизност и осетљивост. Табела 3 у кратким цртама приказује тренутно стање метода које се користе за мерење различитих врста загађивача.
Табела 3. Методе коришћене за анализу хемијских загађивача
Загађивач |
Монитор за директно читањеa |
Узорковање и анализа |
Угљен моноксид |
+ |
+ |
Угљен диоксид |
+ |
+ |
Азот-диоксид |
+ |
+ |
Формалдехид |
- |
+ |
Сумпор диоксид |
+ |
+ |
Озон |
+ |
+ |
ВОЦс |
+ |
+ |
Пестициди |
- |
+ |
Честице |
+ |
+ |
a ++ = најчешће коришћени; + = мање се користи; – = није применљиво.
Анализа гасова
Активне методе су најчешће за анализу гасова, а спроводе се коришћењем апсорбујућих раствора или адсорбентних чврстих материја, или директним узимањем узорка ваздуха врећом или неком другом инертном и херметичком посудом. Да би се спречио губитак дела узорка и повећала тачност очитавања, запремина узорка мора бити мања, а количина коришћеног апсорбента или адсорбента треба да буде већа него код других врста загађења. Такође треба водити рачуна о транспорту и складиштењу узорка (држање на ниској температури) и минимизирању времена пре него што се узорак тестира. Методе директног очитавања се широко користе за мерење гасова због значајног побољшања могућности савремених монитора, који су осетљивији и прецизнији него раније. Због своје лакоће употребе и нивоа и врсте информација које дају, они све више замењују традиционалне методе анализе. Табела 4 показује минималне нивое детекције за различите проучаване гасове с обзиром на коришћени метод узорковања и анализе.
Табела 4. Доње границе детекције за неке гасове од стране монитора који се користе за процену квалитета ваздуха у затвореном простору
Загађивач |
Монитор за директно читањеa |
Узимање узорака и |
Угљен моноксид |
КСНУМКС ППМ |
КСНУМКС ППМ |
Азот-диоксид |
2 ппб |
1.5 ппб (1 недеља)b |
Озон |
4 ппб |
5.0 ппб |
Формалдехид |
5.0 ппб (1 недеља)b |
a Монитори угљен-диоксида који користе инфрацрвену спектроскопију увек су довољно осетљиви.
b Пасивни монитори (дужина експозиције).
Ови гасови су уобичајени загађивачи у ваздуху у затвореном простору. Мере се коришћењем монитора који их детектују директно електрохемијским или инфрацрвеним средствима, иако инфрацрвени детектори нису веома осетљиви. Они се такође могу мерити узимањем узорака ваздуха директно са инертним кесама и анализом узорка гасном хроматографијом са детектором пламене јонизације, при чему се гасови прво трансформишу у метан помоћу каталитичке реакције. Детектори топлотне проводљивости су обично довољно осетљиви да мере нормалне концентрације ЦО2.
Азот-диоксид
Развијене су методе за детекцију азот-диоксида, НО2, у ваздуху у затвореном простору коришћењем пасивних монитора и узимања узорака за каснију анализу, али ове методе су представљале проблеме осетљивости који ће, надамо се, бити превазиђени у будућности. Најпознатији метод је Палмесова цев, која има границу детекције од 300 ппб. За неиндустријске ситуације, узорковање би требало да траје најмање пет дана да би се добила граница детекције од 1.5 ппб, што је три пута више од вредности слепог узорка за једнонедељно излагање. Преносиви монитори који мере у реалном времену такође су развијени на основу реакције хемилуминисценције између НО2 и реактант луминол, али на резултате добијене овом методом може утицати температура и њихова линеарност и осетљивост зависе од карактеристика раствора луминола који се користи. Монитори који имају електрохемијске сензоре имају побољшану осетљивост, али су подложни сметњама од једињења која садрже сумпор (Фреика 1993).
Сумпор диоксид
За мерење сумпор диоксида, СО, користи се спектрофотометријска метода2, у затвореном окружењу. Узорак ваздуха се пропушта кроз раствор калијум тетрахлоромеркуријата да би се формирао стабилан комплекс који се заузврат мери спектрофотометријски након реакције са параросанилином. Остале методе се заснивају на пламеној фотометрији и пулсирајућој ултраљубичастој флуоресценцији, а постоје и методе засноване на извођењу мерења пре спектроскопске анализе. Ова врста детекције, која се користи за спољне мониторе ваздуха, није погодна за анализу ваздуха у затвореном простору због недостатка специфичности и зато што многи од ових монитора захтевају систем за вентилацију да би елиминисали гасове које стварају. Пошто емисије СО2 су знатно смањени и не сматра се важним загађивачем ваздуха у затвореном простору, развој монитора за његову детекцију није много одмакао. Међутим, на тржишту постоје преносиви инструменти који могу открити СО2 на основу детекције параросанилина (Фреика 1993).
Озон
Озон, О3, може се наћи само у затвореним срединама у посебним ситуацијама у којима се ствара континуирано, јер брзо пропада. Мери се методама директног очитавања, колориметријским епруветама и методама хемилуминисценције. Такође се може открити методама које се користе у индустријској хигијени и које се лако могу прилагодити за ваздух у затвореном простору. Узорак се добија апсорбујућим раствором калијум јодида у неутралном медијуму и затим се подвргава спектрофотометријској анализи.
Формалдехид
Формалдехид је важан загађивач ваздуха у затвореном простору, а због његових хемијских и токсичних карактеристика препоручује се индивидуална процена. Постоје различите методе за детекцију формалдехида у ваздуху, а све се заснивају на узимању узорака за каснију анализу, са активним фиксирањем или дифузијом. Најприкладнији метод хватања биће одређен врстом узорка (емисија или имисија) који се користи и осетљивошћу аналитичке методе. Традиционалне методе се заснивају на добијању узорка пропуштањем ваздуха кроз дестиловану воду или раствором 1% натријум бисулфата на 5°Ц, а затим га анализира спектрофлуорометријским методама. Док се узорак чува, треба га чувати и на 5°Ц. ТАКО2 а компоненте дуванског дима могу створити сметње. Активни системи или методе које хватају загађиваче дифузијом са чврстим адсорбентима се све чешће користе у анализи ваздуха у затвореном простору; сви се састоје од базе која може бити филтер или чврста супстанца засићена реактантом, као што је натријум бисулфат или 2,4-дифенилхидразин. Методе које хватају загађивач дифузијом, поред општих предности те методе, осетљивије су од активних метода јер је време потребно за добијање узорка дуже (Фреика 1993).
Детекција испарљивих органских једињења (ВОЦ)
Методе које се користе за мерење или праћење органских испарења у ваздуху у затвореном простору морају да испуњавају низ критеријума: треба да имају осетљивост од делова на милијарду (ппб) до делова на трилион (ппт), инструменте који се користе за узимање узорка или Директно очитавање мора бити преносиво и лако за руковање на терену, а добијени резултати морају бити прецизни и могу се копирати. Постоји велики број метода које испуњавају ове критеријуме, али оне које се најчешће користе за анализу ваздуха у затвореном простору заснивају се на узимању узорака и анализи. Постоје методе директне детекције које се састоје од преносивих гасних хроматографа са различитим методама детекције. Ови инструменти су скупи, руковање њима је софистицирано и њима може управљати само обучено особље. За поларна и неполарна органска једињења која имају тачку кључања између 0°Ц и 300°Ц, најраспрострањенији адсорбент и за активне и за пасивне системе узорковања је активни угаљ. Користе се и порозни полимери и полимерне смоле, као што су Тенак ГЦ, КСАД-2 и Амберсорб. Најраспрострањенији од њих је Тенак. Узорци добијени активним угљем се екстрахују угљен-дисулфидом и анализирају гасном хроматографијом са пламеном јонизацијом, електрон-хватањем или детекторима масене спектрометрије, а затим квалитативном и квантитативном анализом. Узорци добијени са Тенак-ом се обично екстрахују термичком десорпцијом са хелијумом и кондензују у хладној замци азота пре него што се унесу у хроматограф. Друга уобичајена метода се састоји у директном добијању узорака, коришћењем кеса или инертних контејнера, доводу ваздуха директно у гасни хроматограф или у концентрисању узорка прво са адсорбентом и хладном замком. Границе детекције ових метода зависе од анализираног једињења, запремине узетог узорка, позадинског загађења и граница детекције коришћеног инструмента. Пошто је квантификација сваког од присутних једињења немогућа, квантификацију се обично обавља по породицама, користећи као референтна једињења која су карактеристична за сваку породицу једињења. У откривању ВОЦ-а у ваздуху у затвореном простору, чистоћа растварача који се користи је веома важна. Ако се користи термичка десорпција, чистоћа гасова је такође важна.
Детекција пестицида
За детекцију пестицида у ваздуху у затвореном простору, уобичајене методе се састоје од узимања узорака чврстим адсорбентима, иако није искључена употреба мехурића и мешовитих система. Чврсти адсорбент који се најчешће користи је порозни полимер Цхромосорб 102, иако се све више користе полиуретанске пене (ПУФ) које могу да захвате већи број пестицида. Методе анализе варирају у зависности од методе узорковања и пестицида. Обично се анализирају коришћењем гасне хроматографије са различитим специфичним детекторима, од хватања електрона до масене спектрометрије. Потенцијал последњег за идентификацију једињења је значајан. Анализа ових једињења представља одређене проблеме, који укључују контаминацију стаклених делова у системима за узимање узорака траговима полихлорисаних бифенила (ПЦБ), фталата или пестицида.
Детекција прашине или честица животне средине
За хватање и анализу честица и влакана у ваздуху на располагању је велики избор техника и опреме који су погодни за процену квалитета ваздуха у затвореном простору. Монитори који дозвољавају директно очитавање концентрације честица у ваздуху користе детекторе дифузне светлости, а методе које користе узимање узорака и анализу користе мерење и анализу помоћу микроскопа. Ова врста анализе захтева сепаратор, као што је циклон или импактор, да одвоји веће честице пре него што се филтер може користити. Методе које користе циклон могу да поднесу мале количине, што резултира дугим сесијама узимања узорака. Пасивни монитори нуде одличну прецизност, али на њих утиче температура околине и имају тенденцију да дају очитавања са вишим вредностима када су честице мале.
Карактеристике и порекло биолошке контаминације ваздуха у затвореном простору
Иако постоји широк спектар честица биолошког порекла (биочестица) у ваздуху у затвореном простору, у већини радних окружења у затвореном простору микроорганизми (микроби) су од највећег значаја за здравље. Поред микроорганизама, који укључују вирусе, бактерије, гљивице и протозое, ваздух у затвореном простору такође може садржати зрна полена, животињску перут и фрагменте инсеката и гриња и производе њиховог излучивања (Ваннер ет ал. 1993). Поред биоаеросола ових честица, могу постојати и испарљива органска једињења која потичу из живих организама као што су собне биљке и микроорганизми.
Полен
Поленова зрна садрже супстанце (алергене) које код осетљивих или атопијских особа могу изазвати алергијске реакције које се обично манифестују као „пелудна грозница“ или ринитис. Таква алергија је првенствено повезана са спољашњим окружењем; у ваздуху у затвореном простору, концентрације полена су обично знатно ниже него у спољашњем ваздуху. Разлика у концентрацији полена између спољашњег и унутрашњег ваздуха највећа је за зграде у којима системи грејања, вентилације и климатизације (ХВАЦ) имају ефикасну филтрацију на улазу спољашњег ваздуха. Прозорске јединице за климатизацију такође дају ниже нивое полена у затвореном простору од оних које се налазе у зградама са природном вентилацијом. Може се очекивати да ваздух неких радних окружења у затвореном простору има висок број полена, на пример, у просторијама где је присутан велики број цветних биљака из естетских разлога, или у комерцијалним стакленицима.
Дандер
Перут се састоји од фине коже и честица косе/перја (и повезане осушене пљувачке и урина) и извор је моћних алергена који могу изазвати нападе ринитиса или астме код осетљивих особа. Главни извори перути у затвореним срединама су обично мачке и пси, али пацови и мишеви (било као кућни љубимци, експерименталне животиње или штеточине), хрчци, гербили (врста пустињских пацова), заморци и птице у кавезима могу бити додатни извори. Перут од ових и са фармских и рекреативних животиња (нпр. коња) може се унети на одећи, али у радном окружењу највећа изложеност перути ће вероватно бити у објектима и лабораторијама за узгој животиња или у зградама које су заражене гамадима.
Инсекти
Ови организми и производи њиховог излучивања такође могу изазвати респираторне и друге алергије, али изгледа да не доприносе значајно биооптерећењу у ваздуху у већини ситуација. Честице од бубашваба (посебно Блателла германица Перипланета америцана) може бити значајно у нехигијенским, врућим и влажним радним срединама. Изложеност честицама бубашваба и других инсеката, укључујући скакавце, жижаке, брашнасте бубе и воћне мушице, може бити узрок лошег здравља запослених у узгојним објектима и лабораторијама.
Гриње
Ови пауци су посебно повезани са прашином, али фрагменти ових микроскопских сродника паука и производи њиховог излучивања (фекалије) могу бити присутни у ваздуху у затвореном простору. гриња кућне прашине, Дерматопхагоидес птерониссинус, је најважнија врста. Са својим блиским рођацима, то је главни узрок респираторне алергије. Повезује се првенствено са домовима, посебно је заступљен у постељини, али је присутан и у тапацираном намештају. Постоје ограничени докази који указују на то да такав намештај може да обезбеди нишу у канцеларијама. Складишне гриње повезане са ускладиштеном храном и сточном храном, на пример, Ацарус, Глицифаг Тирофаг, такође може допринети алергеним фрагментима у ваздуху у затвореном простору. Иако ће највероватније утицати на фармере и раднике који рукују расутом робом хране, нпр Д. птерониссинус, гриње за складиштење могу постојати у прашини у зградама, посебно у топлим влажним условима.
Вируси
Вируси су веома важни микроорганизми по укупној количини болести које изазивају, али не могу самостално егзистирати ван живих ћелија и ткива. Иако постоје докази који указују на то да се неки шире у рециркулишућем ваздуху ХВАЦ система, главни начин преноса је контакт од особе до особе. Такође је важно удисање на кратком домету аеросола насталих кашљањем или кијањем, на пример, прехладе и вируса грипа. Стопе заразе ће стога вероватно бити веће у препуним просторијама. Нема очигледних промена у дизајну или управљању зградама које могу променити ово стање ствари.
Бактерије
Ови микроорганизми су подељени у две главне категорије према њиховој реакцији бојења по Граму. Најчешћи грам-позитивни типови потичу из уста, носа, назофаринкса и коже, тј. Стапхилоцоццус епидермидис, С. ауреус и врсте Аероцоццус, Мицроцоццус Стрептоцоццус. Грам-негативне бактерије углавном нису у изобиљу, али повремено Ацтинетобацтер, Аеромонас, Флавобацтериум а посебно псеудомонас врсте могу бити истакнуте. Узрок легионарске болести, Легионелла пнеумопхила, може бити присутан у залихама топле воде и овлаживачима за климатизацију, као иу опреми за респираторну терапију, ђакузијима, бањама и туш кабинама. Из оваквих инсталација се шири у воденим аеросолима, али такође може ући у зграде у ваздуху из оближњих расхладних торњева. Време преживљавања за Л. пнеумопхила на ваздуху у затвореном простору изгледа не дуже од 15 минута.
Поред горе наведених једноћелијских бактерија, постоје и филаментозни типови који производе споре распршене у ваздуху, односно актиномицете. Чини се да су повезани са влажним конструкцијским материјалима и могу да испуштају карактеристичан мирис земље. Две од ових бактерија које могу да расту на 60°Ц, Фаениа рецтивиргула (раније Мицрополиспора фаени) и Тхермоацтиномицес вулгарис, могу се наћи у овлаживачима и другој ХВАЦ опреми.
Фунги
Гљиве се састоје од две групе: прво, микроскопске квасце и плесни познате као микрогљивице, и друго, гљиве од гипса и гљивица које труле дрво, које се називају макрогљивама јер производе макроскопска тела спора видљива голим оком. Осим једноћелијских квасаца, гљиве колонизују супстрате као мрежа (мицелијум) филамената (хифа). Ове филаментозне гљиве производе бројне споре дисперговане у ваздуху, из микроскопских спорних структура у калупима и из великих спорних структура у макрогљивама.
У ваздуху кућа и неиндустријских радних места постоје споре многих различитих плесни, али најчешће су врсте Цладоспориум, , Пенициллиум, Аспергиллус Еуротиум. Неки плесни у унутрашњем ваздуху, као нпр Цладоспориум спп., обилују на површинама листова и другим деловима биљака на отвореном, посебно лети. Међутим, иако споре у унутрашњем ваздуху могу настати на отвореном, Цладоспориум такође је у стању да расте и производи споре на влажним површинама у затвореном простору и на тај начин повећава биооптерећење ваздуха у затвореном простору. Различите врсте , Пенициллиум генерално се сматра да потичу у затвореном простору, као што су Аспергиллус Еуротиум. Квасци се налазе у већини узорака ваздуха у затвореном простору, а повремено могу бити присутни у великом броју. Ружичасти квасац Рходоторула or Спороболомицес су истакнуте у ваздушној флори и такође могу бити изоловане од површина захваћених буђом.
Зграде пружају широк спектар ниша у којима је присутан мртви органски материјал који служи као исхрана коју већина гљива и бактерија може искористити за раст и производњу спора. Хранљиве материје су присутне у материјалима као што су: дрво; папир, боје и други површински премази; меки намештај као што су теписи и тапацирани намештај; земљиште у саксијама за биљке; прашина; љуске и излучевине људи и других животиња; и кувану храну и њихове сирове састојке. Да ли ће доћи до раста или не зависи од доступности влаге. Бактерије могу да расту само на засићеним површинама, или у води у ХВАЦ одводним посудама, резервоарима и слично. Неки калупи такође захтевају услове скоро засићења, али други су мање захтевни и могу се размножавати на материјалима који су влажни, а не потпуно засићени. Прашина може бити складиште и, такође, ако је довољно влажна, појачало за калупе. Стога је важан извор спора које се преносе ваздухом када се прашина узнемирава.
Протозоа
Протозое као нпр Ацантхамоеба Наеглери су микроскопске једноћелијске животиње које се хране бактеријама и другим органским честицама у овлаживачима, резервоарима и одводним посудама у ХВАЦ системима. Честице ових протозоа могу бити распршене и наводе се као могући узроци грознице овлаживача.
Микробна испарљива органска једињења
Микробна испарљива органска једињења (МВОЦ) значајно варирају по хемијском саставу и мирису. Неке производе широк спектар микроорганизама, али друге су повезане са одређеним врстама. Такозвани алкохол од печурака, 1-октен-3-ол (који има мирис свежих печурака) је међу онима које производе многе различите плесни. Остале мање уобичајене испарљиве буђи укључују 3,5-диметил-1,2,4-тритиолон (описан као „фетид”); геосмин, или 1,10-диметил-транс-9-декалол („земљасти“); и 6-пентил-α-пирон („кокос“, „муста“). Међу бактеријама, врсте псеудомонас производе пиразине са мирисом на „запаљени кромпир“. Мирис било ког појединачног микроорганизма је производ сложене мешавине МВОЦ.
Историја микробиолошких проблема квалитета ваздуха у затвореном простору
Микробиолошка испитивања ваздуха у домовима, школама и другим зградама вршена су више од једног века. Рана истраживања су се понекад бавила релативном микробиолошком „чистоћом“ ваздуха у различитим типовима зграда и било каквом везом коју би она могла имати са стопом смртности међу станарима. У вези са дугогодишњим интересовањем за ширење патогена у болницама, развој савремених волуметријских микробиолошких узорковача ваздуха 1940-их и 1950-их довео је до систематских истраживања микроорганизама у ваздуху у болницама, а потом и познатих алергених плесни у ваздуху у домовима. и јавне зграде и на отвореном. Други рад је био усмерен 1950-их и 1960-их на истраживање професионалних респираторних болести као што су плућа фармера, плућа радника у сладу и бисиноза (код радника у памуку). Иако је грозница овлаживача ваздуха слична грипу код групе радника први пут описана 1959. године, прошло је још десет до петнаест година пре него што су пријављени други случајеви. Међутим, чак ни сада, конкретан узрок није познат, иако су умешани микроорганизми. Они су такође позвани као могући узрок „синдрома болесне зграде“, али су докази за такву везу још увек веома ограничени.
Иако су алергијска својства гљива добро позната, први извештај о лошем здрављу услед удисања гљивичних токсина на неиндустријском радном месту, болници у Квебеку, појавио се тек 1988. (Маинвилле ет ал. 1988). Симптоми екстремног умора међу особљем приписани су трихотеценским микотоксинима у спорама Стацхиботрис атра Трицходерма вириде, а од тада је међу наставницима и другим запосленима на факултету забележен „синдром хроничног умора“ изазван излагањем микотоксичној прашини. Први је био узрок болести код канцеларијских радника, при чему су неки здравствени ефекти били алергијске природе, а други типа који се чешће повезују са токсикозом (Јоханнинг ет ал. 1993). На другим местима, епидемиолошка истраживања су показала да може постојати неки неалергијски фактор или фактори повезани са гљивама који утичу на здравље дисајних путева. Микотоксини које производе појединачне врсте плесни могу овде имати важну улогу, али постоји и могућност да неки општији атрибут инхалационих гљива штети здрављу дисајних органа.
Микроорганизми повезани са лошим квалитетом ваздуха у затвореном простору и њихови здравствени ефекти
Иако су патогени релативно ретки у ваздуху у затвореном простору, постоје бројни извештаји који повезују микроорганизме у ваздуху са бројним алергијским стањима, укључујући: (1) атопијски алергијски дерматитис; (2) ринитис; (3) астма; (4) грозница овлаживача; и (5) екстринзични алергијски алвеолитис (ЕАА), такође познат као хиперсензитивни пнеумонитис (ХП).
Гљиве се сматрају важнијим од бактерија као компоненте биоаеросола у ваздуху у затвореном простору. Пошто расту на влажним површинама као очигледне флеке буђи, гљиве често дају јасну видљиву индикацију проблема са влагом и потенцијалних опасности по здравље у згради. Раст плесни доприноси и броју и врсти флори плесни у затвореном простору која иначе не би била присутна. Попут Грам-негативних бактерија и Ацтиномицеталес, хидрофилне („које воле влагу”) гљиве су индикатори екстремно влажних места амплификације (видљивих или скривених), а самим тим и лошег квалитета ваздуха у затвореном простору. То укључује Фусариум, Пхома, Стацхиботрис, Трицходерма, Улокладијум, квасци и ређе опортунистички патогени Аспергиллус фумигатус Екопхиала јеанселмеи. Високи нивои плесни који показују различите степене ксерофилије („љубав према сувоће“), имају мању потребу за водом, могу указивати на постојање места амплификације која су мање влажна, али су ипак значајна за раст. Плијесни су такође у изобиљу у кућној прашини, тако да велики број може бити и маркер прашњаве атмосфере. Они се крећу од благо ксерофилних (способних да издрже суве услове) Цладоспориум врста до умерено ксерофилна Аспергиллус версицолор, , Пенициллиум (на пример, P. аурантиогрисеум P. цхрисогенум) и изузетно ксерофилна Аспергиллус пенициллиоидес, Еуротиум Валлемиа.
Гљивични патогени ретко су у изобиљу у ваздуху у затвореном простору, али А. фумигатус и неки други опортунистички аспергили који могу да нападну људско ткиво могу расти у тлу саксијских биљака. Екопхиала јеанселмеи може да расте у одводима. Иако споре ових и других опортунистичких патогена као нпр Фусариум солани Псеудаллесцхериа боидии мало је вероватно да ће бити опасни за здраве, могу бити опасни за имунолошки компромитоване појединце.
Гљиве које се преносе ваздухом су много важније од бактерија као узрочници алергијских болести, иако се чини да су, барем у Европи, гљивични алергени мање важни од полена, гриња кућне прашине и животињске перути. Показало се да су многе врсте гљивица алергене. Неке од гљивица у унутрашњем ваздуху које се најчешће наводе као узрочници ринитиса и астме дате су у табели 1. Врсте Еуротиум и друге изузетно ксерофилне плесни у кућној прашини су вероватно важније као узроци ринитиса и астме него што је раније било познато. Алергијски дерматитис због гљивица је много ређи од ринитиса/астме, са Алтернариа, Аспергиллус Цладоспориум бити уплетен. Случајеви ЕАА, који су релативно ретки, приписани су низу различитих гљива, од квасца Спороболомицес на макрогљивицу која трули дрво Серпула (табела 2). Генерално се сматра да развој симптома ЕАА код појединца захтева излагање најмање милион и више, вероватно сто милиона спора које садрже алергене по кубном метру ваздуха. Такви нивои контаминације ће се вероватно појавити само тамо где постоји обилан раст гљивица у згради.
Табела 1. Примери врста гљивица у ваздуху у затвореном простору, које могу изазвати ринитис и/или астму
Алтернариа |
Геотрицхум |
Серпула |
Аспергиллус |
Муцор |
Стацхиботрис |
Цладоспориум |
, Пенициллиум |
Стемпхилиум/Улоцладиум |
Еуротиум |
Рхизопус |
Валлемиа |
Фусариум |
Рходоторула/Спороболомицес |
|
Табела 2. Микроорганизми у ваздуху у затвореном простору пријављени као узроци екстринзичног алергијског алвеолитиса повезаног са зградом
тип |
Микроорганизми |
извор
|
Бактерије |
Бациллус субтилис |
Распаднуто дрво |
|
Фаениа рецтивиргула |
Овлаживач |
|
Псеудомонас аеругиноса |
Овлаживач
|
|
Тхермоацтиномицес вулгарис |
Клима уређај
|
Фунги |
Ауреобасидиум пуллуланс |
сауна; зид собе |
|
Цепхалоспориум сп. |
Подрум; овлаживач |
|
Цладоспориум сп. |
Невентилирано купатило |
|
Муцор сп. |
Импулсни систем грејања ваздуха |
|
Пенициллиум сп. |
Импулсни систем грејања ваздуха овлаживач |
|
П. цасеи |
Зид собе |
|
П. цхрисогенум / П. цицлопиум |
Паркет |
|
Серпула лацриманс |
Дрво захваћено сувом трулежом |
|
Спороболомицес |
Зид собе; плафон |
|
Трицхоспорон цутанеум |
Дрво; матирање |
Као што је раније наведено, удисање спора токсикогених врста представља потенцијалну опасност (Соренсон 1989; Миллер 1993). То нису само споре Стацхиботрис који садрже високе концентрације микотоксина. Иако споре ове плесни, која расте на тапетама и другим целулозним подлогама у влажним зградама и такође је алергена, садрже изузетно јаке микотоксине, друге токсикогене плесни које су чешће присутне у ваздуху у затвореном простору укључују Аспергиллус (посебно А. версицолор) и , Пенициллиум (на пример, P. аурантиогрисеум P. виридицатум) и Трицходерма. Експериментални докази указују на то да је низ микотоксина у спорама ових плесни имуносупресивни и снажно инхибирају чишћење и друге функције ћелија плућних макрофага које су неопходне за здравље дисајних путева (Соренсон 1989).
Мало се зна о здравственим ефектима МВОЦ насталих током раста и спорулације плесни или њихових бактеријских парњака. Иако се чини да многи МВОЦ имају релативно ниску токсичност (Соренсон 1989), анегдотски докази указују да они могу изазвати главобољу, нелагодност и можда акутне респираторне реакције код људи.
Бактерије у унутрашњем ваздуху генерално не представљају опасност по здравље јер флором обично доминирају грам-позитивни становници коже и горњих дисајних путева. Међутим, висок број ових бактерија указује на пренасељеност и лошу вентилацију. Присуство великог броја грам-негативних типова и/или Ацтиномицеталес у ваздуху указују да постоје веома влажне површине или материјали, одводи или посебно овлаживачи у ХВАЦ системима у којима се они размножавају. Показало се да неке грам-негативне бактерије (или ендотоксин екстрахован из њихових зидова) изазивају симптоме грознице овлаживача. Повремено је раст овлаживача био довољно велик да се генеришу аеросоли који садрже довољно алергених ћелија да изазову симптоме ЕАА налик акутној пнеумонији (видети табелу 15).
У ретким случајевима, патогене бактерије као нпр Мицобацтериум туберцулосис у језгрима капљица од заражених појединаца могу се распршити рециркулацијским системима у све делове затвореног окружења. Иако је патоген, Легионелла пнеумопхила, је изолован од овлаживача и клима уређаја, већина избијања легионелозе је повезана са аеросолима из расхладних торњева или тушева.
Утицај промена у пројектовању зграда
Током година, повећање величине зграда упоредо са развојем система за климатизацију, који су кулминирали у савременим ХВАЦ системима, резултирало је квантитативним и квалитативним променама у биооптерећењу ваздуха у радним срединама у затвореном простору. У последње две деценије, прелазак на пројектовање зграда са минималном потрошњом енергије довео је до развоја зграда са знатно смањеном инфилтрацијом и ексфилтрацијом ваздуха, што омогућава накупљање микроорганизама у ваздуху и других загађивача. У таквим „тесним“ зградама, водена пара, која би претходно била испуштена напоље, кондензује се на хладним површинама, стварајући услове за раст микроба. Поред тога, ХВАЦ системи дизајнирани само за економску ефикасност често промовишу раст микроба и представљају здравствени ризик за станаре великих зграда. На пример, овлаживачи који користе рециркулисану воду брзо постају контаминирани и делују као генератори микроорганизама, распршивачи воде за влажење аеросолизирају микроорганизме, а постављање филтера узводно, а не низводно од таквих подручја стварања и аеросолизације микроба омогућава даље преношење микроба. аеросола на радно место. Смештање усисника ваздуха у близини расхладних торњева или других извора микроорганизама, као и отежано приступање ХВАЦ систему за одржавање и чишћење/дезинфекцију, такође су међу недостацима у пројектовању, раду и одржавању који могу да угрозе здравље. Они то чине тако што излажу станаре великом броју одређених микроорганизама у ваздуху, уместо ниском броју мешавина врста које рефлектују спољашњи ваздух, што би требало да буде норма.
Методе вредновања квалитета ваздуха у затвореном простору
Узорковање ваздуха микроорганизама
У истраживању микробне флоре ваздуха у згради, на пример, да би се покушало утврдити узрок лошег здравља њених станара, потребно је прикупити објективне податке који су и детаљни и поуздани. Пошто је општа перцепција да микробиолошки статус ваздуха у затвореном простору треба да одражава статус спољашњег ваздуха (АЦГИХ 1989), организми се морају тачно идентификовати и упоредити са онима у спољашњем ваздуху у то време.
Узорци ваздуха
Методе узорковања које омогућавају, директно или индиректно, културу одрживих бактерија и гљивица у ваздуху на хранљивом агар гелу нуде најбоље шансе за идентификацију врста и стога се најчешће користе. Агар медијум се инкубира све док се колоније не развију из заробљених биочестица и могу да се преброје и идентификују, или се подкултуре на друге подлоге ради даљег испитивања. Агар медијуми потребни за бактерије се разликују од оних за гљиве, а неке бактерије, на пример, Легионелла пнеумопхила, могу се изоловати само на посебним селективним медијима. За гљиве се препоручује употреба две подлоге: медијума опште намене као и медијума који је селективнији за изоловање ксерофилних гљива. Идентификација се заснива на грубим карактеристикама колонија, и/или њиховим микроскопским или биохемијским карактеристикама, и захтева знатну вештину и искуство.
Распон доступних метода узорковања је адекватно прегледан (нпр. Фланниган 1992; Ваннер ет ал. 1993), а овде су наведени само најчешће коришћени системи. Могуће је направити грубу процену пасивним сакупљањем микроорганизама који гравитирају из ваздуха у отворене Петријеве посуде које садрже агар медијум. Резултати добијени коришћењем ових плоча за насељавање су неволуметријски, на њих снажно утичу атмосферске турбуленције и фаворизују сакупљање великих (тешких) спора или накупина спора/ћелија. Због тога је пожељно користити волуметријски узоркивач ваздуха. Ударни узоркивачи у којима честице у ваздуху утичу на површину агара се широко користе. Ваздух се увлачи или кроз прорез изнад ротирајуће агар плоче (прорезни ударни узоркивач) или кроз перфорирани диск изнад агар плоче (узорак за узорковање сита). Иако се једностепени сита узоркивачи широко користе, неки истраживачи преферирају шестостепени Андерсенов узоркивач. Како ваздух каскаде кроз сукцесивно све финије рупе у његових шест наслаганих алуминијумских секција, честице се сортирају на различите агар плоче према њиховој аеродинамичкој величини. Узорковалац стога открива величину честица из којих се развијају колоније када се агар плоче накнадно инкубирају и показује где би у респираторном систему највероватније били депоновани различити организми. Популарни узоркивач који ради на другачијем принципу је Реутер центрифугални узоркивач. Центрифугално убрзање ваздуха који се увлачи вентилатором са импелером узрокује да честице ударе великом брзином на агар у пластичној траци која облаже цилиндар за узорковање.
Други приступ узорковању је прикупљање микроорганизама на мембранском филтеру у касети филтера спојеној на пумпу мале запремине која се може пунити. Цео склоп се може закачити за каиш или појас и користити за прикупљање личног узорка током нормалног радног дана. Након узорковања, мали делови испирања из филтера и разблажења испирања могу се затим распоредити на низ агарних подлога, инкубирати и направити бројање одрживих микроорганизама. Алтернатива филтеру за узорковање је течни импингер, у коме честице ваздуха увучене кроз капиларне млазнице нападају и сакупљају се у течности. Делови сабирне течности и раствори припремљени од ње третирају се на исти начин као и они из филтерских узорковача.
Озбиљан недостатак у овим „одрживим“ методама узорковања је то што они процењују само организме који се заправо могу узгајати, а они могу бити само један или два процента укупне ваздушне споре. Међутим, укупан број (одрживи плус неодрживи) се може направити коришћењем импакционих узорковача у којима се честице сакупљају на лепљивим површинама ротирајућих штапова (узорак са ротирајућим краком) или на пластичној траци или стакленом микроскопском предмету различитих модела прореза. -тип импакционог узоркивача. Бројање се врши под микроскопом, али се на овај начин може идентификовати само релативно мали број гљива, односно оне које имају карактеристичне споре. Филтрационо узорковање је поменуто у вези са проценом одрживих микроорганизама, али је такође средство за добијање укупног броја. Део истих испирања који су нанети на агар подлогу може бити обојен и микроорганизми избројани под микроскопом. Укупни број се такође може извршити на исти начин из сабирне течности у течним импингерима.
Избор узоркивача ваздуха и стратегије узорковања
Који узоркивач се користи у великој мери зависи од искуства истраживача, али је избор важан и из квантитативних и из квалитативних разлога. На пример, агар плоче једностепених импакционих узоркивача су много лакше „преоптерећене“ спорама током узорковања него оне са шестостепених узорковача, што доводи до прекомерног раста инкубираних плоча и озбиљних квантитативних и квалитативних грешака у процени ваздуха у ваздуху. Популација. Начин на који различити узоркивачи раде, њихова времена узорковања и ефикасност којом уклањају различите величине честица из амбијенталног ваздуха, извлаче их из ваздушне струје и сакупљају на површини или у течности, сви се значајно разликују. Због ових разлика, није могуће направити валидна поређења између података добијених коришћењем једног типа узоркивача у једном истраживању са подацима из другог типа узорковача у другом истраживању.
Стратегија узорковања као и избор узоркивача је веома важна. Не може се одредити општа стратегија узорковања; сваки случај захтева сопствени приступ (Ваннер ет ал. 1993). Велики проблем је што дистрибуција микроорганизама у ваздуху у затвореном простору није равномерна, ни у простору ни у времену. На њу дубоко утиче степен активности у просторији, посебно било какво чишћење или грађевински радови који избацују сталожену прашину. Сходно томе, постоје значајне флуктуације у бројевима у релативно кратким временским интервалима. Осим филтера за узорковање и течних импингера, који се користе неколико сати, већина узорковача ваздуха се користи за добијање узорка „граби“ за само неколико минута. Стога узорке треба узимати у свим условима рада и употребе, укључујући и време када системи ХВАЦ функционишу и када не. Иако обимно узорковање може открити опсег концентрација живих спора које се сусрећу у затвореном окружењу, није могуће на задовољавајући начин проценити изложеност појединаца микроорганизмима у окружењу. Чак и узорци узети током радног дана личним филтером за узорковање не дају адекватну слику, јер дају само просечну вредност и не откривају вршне експозиције.
Поред јасно препознатих ефеката одређених алергена, епидемиолошка истраживања указују да може постојати неки неалергијски фактор повезан са гљивицама који утиче на здравље дисајних путева. Микотоксини које производе појединачне врсте плесни могу имати важну улогу, али постоји и могућност да је у питању неки општији фактор. У будућности, укупни приступ истраживању гљивичног оптерећења ваздуха у затвореном простору вероватно ће бити: (1) процена које су алергене и токсикогене врсте присутне узорковањем за одрживе гљиве; и (2) да се добије мера укупне количине гљивичног материјала којој су појединци изложени у радном окружењу. Као што је горе напоменуто, да би се добиле последње информације, укупни број може се узети током радног дана. Међутим, у блиској будућности, методе које су недавно развијене за анализу 1,3-β-глукана или ергостерола (Миллер 1993) могу бити шире прихваћене. Обе супстанце су структурне компоненте гљива и стога дају меру количине гљивичног материјала (тј. његове биомасе). Пријављена је веза између нивоа 1,3-β-глукана у ваздуху у затвореном простору и симптома синдрома болесне зграде (Миллер 1993).
Стандарди и смернице
Док су неке организације категорисале нивое контаминације ваздуха и прашине у затвореном простору (табела 3), због проблема са узорковањем ваздуха постоји оправдана невољност да се поставе нумерички стандарди или референтне вредности. Примећено је да би оптерећење микроба у ваздуху у климатизованим зградама требало да буде знатно ниже него у спољашњем ваздуху, при чему је разлика између природно вентилисаних зграда и спољашњег ваздуха мања. АЦГИХ (1989) препоручује да се за тумачење података узорковања ваздуха користи редослед врста гљивица у унутрашњем и спољашњем ваздуху. Присуство или превласт неких плесни у унутрашњем ваздуху, али не и на отвореном, може идентификовати проблем унутар зграде. На пример, обиље у ваздуху у затвореном простору таквих хидрофилних калупа као што су Стацхиботрис атра готово увек указује на веома влажно место појачања унутар зграде.
Табела 3. Уочени нивои микроорганизама у ваздуху и прашини неиндустријских затворених средина
Цатегори оф |
ЦФУa по метру ваздуха |
Гљиве као ЦФУ/г |
|
Бактерије |
Фунги |
||
Веома низак |
|||
низак |
|||
Средњи |
|||
висок |
|||
Веома висок |
> КСНУМКС |
> КСНУМКС |
> КСНУМКС |
a ЦФУ, јединице које формирају колоније.
Извор: прилагођено из Ваннер ет ал. 1993.
Иако утицајна тела, као што је АЦГИХ Биоаеросолс Цоммиттее, нису успоставила нумеричке смернице, канадски водич о пословним зградама (Натхансон 1993), заснован на неких пет година истраживања око 50 климатизованих зграда федералне владе, укључује неке смернице о бројевима. Међу главним тачкама су следеће:
Ове нумеричке вредности су засноване на четвороминутним узорцима ваздуха прикупљеним Реутер центрифугалним узоркивачем. Мора се нагласити да се они не могу превести на друге поступке узорковања, друге типове зграда или друге климатске/географске регионе. Оно што је норма или прихватљиво може се заснивати само на опсежним истраживањима низа зграда у одређеном региону користећи добро дефинисане процедуре. Не могу се поставити граничне вредности за изложеност плесни уопште или одређеним врстама.
Контрола микроорганизама у затвореним срединама
Кључна детерминанта микробног раста и производње ћелија и спора које могу постати аеросолизоване у затвореним срединама је вода, а смањењем доступности влаге, а не употребом биоцида, треба постићи контролу. Контрола укључује правилно одржавање и поправку зграде, укључујући брзо сушење и елиминацију узрока цурења/штете од поплава (Мореи 1993а). Иако се одржавање релативне влажности просторија на нивоу мањем од 70% често наводи као мера контроле, ово је ефикасно само ако је температура зидова и других површина блиска температури ваздуха. На површини лоше изолованих зидова температура може бити испод тачке росе, што доводи до кондензације и развоја хидрофилних гљивица, па чак и бактерија (Фланниган 1993). Слична ситуација може настати у влажним тропским или суптропским климама где се влага у ваздуху који прожима омотач зграде са климатизацијом кондензује на хладнијој унутрашњој површини (Мореи 1993б). У таквим случајевима, контрола лежи у дизајну и правилној употреби изолације и парних баријера. У комбинацији са ригорозним мерама контроле влаге, програми одржавања и чишћења треба да обезбеде уклањање прашине и других детритуса који обезбеђују хранљиве материје за раст, а такође делују као резервоари микроорганизама.
У ХВАЦ системима (Натхансон 1993), треба спречити накупљање стајаће воде, на пример, у одводним посудама или испод расхладних калемова. Тамо где су спрејеви, фитиљи или резервоари за загрејану воду саставни део овлаживања у ХВАЦ системима, неопходно је редовно чишћење и дезинфекција да би се ограничио раст микроба. Овлаживање сувом паром ће вероватно у великој мери смањити ризик од раста микроба. Пошто филтери могу да акумулирају прљавштину и влагу и стога обезбеђују места за појачавање микробног раста, треба их редовно мењати. Микроорганизми такође могу расти у порозној звучној изолацији која се користи за постављање канала ако постане влажна. Решење овог проблема је постављање такве изолације на спољашњост, а не на унутрашњост; унутрашње површине треба да буду глатке и не би требало да пружају окружење погодно за раст. Такве опште мере контроле ће контролисати раст Легионелла у ХВАЦ системима, али се препоручују додатне карактеристике, као што је уградња високоефикасног филтера за честице ваздуха (ХЕПА) на усису (Феелеи 1988). Поред тога, системи за воду треба да обезбеде да се топла вода загрева равномерно до 60°Ц, да нема области у којима вода стагнира и да ниједан арматурни систем не садржи материјале који подстичу раст Легионелла.
Тамо где контроле нису биле адекватне и долази до раста буђи, неопходне су корективне мере. Неопходно је уклонити и одбацити све порозне органске материјале, као што су теписи и други мекани намештај, плафонске плочице и изолација, на иу којима постоји раст. Глатке површине треба опрати избељивачем натријум хипохлоритом или одговарајућим дезинфекционим средством. Биоциди који се могу распршити не би требало да се користе у оперативним системима ХВАЦ.
Током санације, увек се мора водити рачуна да се микроорганизми на или у контаминираним материјалима не распршују. У случајевима када се решавају велике површине буђи (десет квадратних метара или више), можда ће бити неопходно да се задржи потенцијална опасност, одржава негативан притисак у зони заштите током санације и има ваздушне браве/деконтаминационе области између затвореног простора и остатак зграде (Мореи 1993а, 1993б; Нев Иорк Цити Департмент оф Хеалтх 1993). Прашине присутне пре или настале током уклањања контаминираног материјала у запечаћене контејнере треба сакупљати усисивачем са ХЕПА филтером. Током операција, стручно особље за санацију мора да носи ХЕПА респираторну заштиту за цело лице и заштитну одећу, обућу и рукавице за једнократну употребу (Нев Иорк Цити Департмент оф Хеалтх 1993). Тамо где се решавају мање области раста буђи, особље за редовно одржавање може се запослити након одговарајуће обуке. У таквим случајевима, задржавање се не сматра неопходним, али особље мора да носи пуну респираторну заштиту и рукавице. У свим случајевима, и редовни станари и особље које ће бити запослено на санацији треба да буду свесни опасности. Потоњи не би требало да имају већ постојећу астму, алергију или имуносупресивне поремећаје (Нев Иорк Цити Департмент оф Хеалтх 1993).
Критеријуми за оснивање
Постављање специфичних водича и стандарда за ваздух у затвореном простору је производ проактивне политике у овој области од стране органа надлежних за њихово успостављање и одржавање квалитета ваздуха у затвореном простору на прихватљивом нивоу. У пракси, задаци су подељени и подељени између многих субјеката одговорних за контролу загађења, очување здравља, обезбеђење безбедности производа, надгледање хигијене на раду и регулисање изградње и изградње.
Успостављање уредбе има за циљ да ограничи или смањи нивое загађења ваздуха у затвореном простору. Овај циљ се може постићи контролом постојећих извора загађења, разређивањем унутрашњег ваздуха спољашњим и провером квалитета расположивог ваздуха. Ово захтева успостављање специфичних максималних граница за загађиваче који се налазе у ваздуху у затвореном простору.
Концентрација било ког загађивача у ваздуху у затвореном простору прати модел уравнотежене масе изражен у следећој једначини:
где је:
Ci = концентрација загађивача у ваздуху у затвореном простору (мг/м3);
Q = брзина емисије (мг/х);
V = запремина унутрашњег простора (м3);
Co = концентрација загађивача у спољашњем ваздуху (мг/м3);
n = брзина вентилације по сату;
a = стопа распада загађивача по сату.
Генерално се примећује да ће – у статичним условима – концентрација присутних загађивача делимично зависити од количине једињења испуштеног у ваздух из извора контаминације и његове концентрације у спољашњем ваздуху, као и од различитих механизама помоћу којих загађивач је уклоњен. Механизми елиминације укључују разблаживање загађивача и његово „нестајање“ током времена. Сви прописи, препоруке, смернице и стандарди који се могу поставити у циљу смањења загађења морају узети у обзир ове могућности.
Контрола извора загађења
Један од најефикаснијих начина за смањење нивоа концентрације загађивача у унутрашњем ваздуху је контрола извора контаминације унутар зграде. Ово укључује материјале који се користе за изградњу и декорацију, активности унутар зграде и саме станаре.
Уколико се сматра неопходним регулисати емисије које настају услед употребљених грађевинских материјала, постоје стандарди који директно ограничавају садржај у тим материјалима једињења за које је доказано штетно дејство по здравље. Нека од ових једињења се сматрају канцерогенима, као што су формалдехид, бензен, неки пестициди, азбест, фиберглас и други. Други пут је регулисање емисија успостављањем емисионих стандарда.
Ова могућност представља многе практичне потешкоће, а главне међу њима су недостатак договора о томе како да се мере ове емисије, недостатак знања о њиховом утицају на здравље и удобност станара зграде, као и инхерентне потешкоће у идентификацији и квантификујући стотине једињења која емитују дотични материјали. Један од начина да се крене у успостављање стандарда емисије је да се крене од прихватљивог нивоа концентрације загађивача и да се израчуна стопа емисије која узима у обзир услове животне средине – температуру, релативну влажност, брзину размене ваздуха, фактор оптерећења и тако даље. —који су репрезентативни за начин на који се производ стварно користи. Главна критика упућена овој методологији је да више од једног производа може генерисати исто једињење које загађује. Стандарди емисије се добијају из очитавања узетих у контролисаној атмосфери где су услови савршено дефинисани. Постоје објављени водичи за Европу (ЦОСТ 613 1989. и 1991.) и за Сједињене Државе (АСТМ 1989.). Критике које се обично упућују њима засноване су на: (1) чињеници да је тешко доћи до упоредних података и (2) проблемима који се појављују када унутрашњи простор има повремене изворе загађења.
Што се тиче активности које се могу одвијати у згради, највећи фокус је стављен на одржавање зграде. У овим активностима контрола се може успоставити у виду прописа о обављању одређених послова—попут препорука које се односе на примену пестицида или смањење изложености олову или азбесту када се објекат обнавља или руши.
Пошто је дувански дим – који се може приписати станарима зграде – тако често узрок загађења ваздуха у затвореном простору, заслужује посебан третман. Многе земље имају законе, на државном нивоу, који забрањују пушење у одређеним врстама јавних простора као што су ресторани и позоришта, али други аранжмани су веома чести према којима је пушење дозвољено у одређеним посебно одређеним деловима дате зграде.
Када је употреба одређених производа или материјала забрањена, ове забране се доносе на основу њихових наводних штетних ефеката на здравље, који су мање-више добро документовани за нивое који су нормално присутни у ваздуху у затвореном простору. Још једна потешкоћа која се јавља је то што често нема довољно информација или знања о својствима производа који би могли да се користе уместо њих.
Елиминација загађивача
Постоје тренуци када није могуће избећи емисије одређених извора загађења, као што је случај, на пример, када су емисије последица станара зграде. Ове емисије укључују угљен диоксид и биоефлуенте, присуство материјала са својствима која се ни на који начин не контролишу, или обављање свакодневних задатака. У овим случајевима један од начина да се смањи ниво контаминације је вентилациони систем и друга средства која се користе за чишћење ваздуха у затвореном простору.
Вентилација је једна од опција на које се највише ослања да би се смањила концентрација загађујућих материја у затвореним просторима. Међутим, потреба за уштедом енергије захтева да унос спољашњег ваздуха за обнављање унутрашњег ваздуха буде што штедљивији. Постоје стандарди у вези са тим који одређују минималне стопе вентилације, засноване на обнављању запремине унутрашњег ваздуха по сату са спољним ваздухом, или који одређују минимални допринос ваздуха по кориснику или јединици простора, или који узимају у обзир концентрацију ваздуха. угљен-диоксида с обзиром на разлике између простора са пушачима и без пушача. У случају зграда са природном вентилацијом, минимални захтеви су такође постављени за различите делове зграде, као што су прозори.
Међу референцама које најчешће цитира већина постојећих стандарда, како националних тако и међународних – иако нису правно обавезујући – су норме које је објавило Америчко удружење инжењера за грејање, хлађење и климатизацију (АСХРАЕ). Формулисани су да помогну професионалцима за климатизацију у дизајну њихових инсталација. У АСХРАЕ Стандарду 62-1989 (АСХРАЕ 1989), наведене су минималне количине ваздуха потребне за вентилацију зграде, као и прихватљив квалитет унутрашњег ваздуха који је потребан за становнике како би се спречили штетни утицаји на здравље. За угљен-диоксид (једињење које већина аутора не сматра загађивачем с обзиром на његово људско порекло, али се користи као индикатор квалитета ваздуха у затвореном простору како би се успоставило правилно функционисање вентилационих система) овај стандард препоручује границу од 1,000 ппм у како би се задовољили критеријуми удобности (мириса). Овај стандард такође утврђује квалитет спољашњег ваздуха потребан за обнављање унутрашњег ваздуха.
У случајевима када извор контаминације — било да је унутрашњи или спољашњи — није лако контролисати и где се опрема мора користити да би се елиминисала из околине, постоје стандарди који гарантују њихову ефикасност, као што су они који наводе специфичне методе за проверу перформансе одређене врсте филтера.
Екстраполација са стандарда хигијене рада на стандарде квалитета ваздуха у затвореном простору
Могуће је утврдити различите типове референтних вредности које су применљиве на ваздух у затвореном простору у зависности од врсте популације коју треба заштитити. Ове вредности могу бити засноване на стандардима квалитета за амбијентални ваздух, на специфичним вредностима за дате загађиваче (као што су угљен-диоксид, угљен-моноксид, формалдехид, испарљива органска једињења, радон и тако даље), или се могу заснивати на стандардима који се обично користе у хигијени рада. . Ове последње су вредности формулисане искључиво за примену у индустријским окружењима. Осмишљени су, пре свега, да заштите раднике од акутних ефеката загађивача — попут иритације слузокоже или горњих дисајних путева — или да спрече тровање са системским дејством. Због ове могућности, многи аутори, када се баве унутрашњим окружењем, користе као референцу граничне вредности изложености за индустријску средину коју је утврдила Америчка конференција владиних индустријских хигијеничара (АЦГИХ) Сједињених Држава. Ове границе се зову граничне вредности прага (ТЛВс), а укључују граничне вредности за радне дане од осам сати и радне недеље од 40 сати.
Нумерички односи се примењују како би се ТЛВ прилагодили условима унутрашњег окружења зграде, а вредности се обично смањују за фактор два, десет или чак сто, у зависности од врсте утицаја на здравље и врсте погођеног становништва. Разлози који се наводе за смањење вредности ТЛВ-а када се примењују на изложености ове врсте укључују чињеницу да је особље у неиндустријским срединама истовремено изложено ниским концентрацијама неколико, иначе непознатих хемијских супстанци које су способне да делују синергистички на начин да не може се лако контролисати. Опште је прихваћено, с друге стране, да је у индустријским срединама број опасних материја које треба контролисати познат, а често и ограничен, иако су концентрације обично много веће.
Штавише, у многим земљама, индустријске ситуације се прате како би се обезбедила усклађеност са утврђеним референтним вредностима, нешто што се не ради у неиндустријском окружењу. Стога је могуће да у неиндустријским срединама, повремена употреба неких производа може произвести високе концентрације једног или више једињења, без икаквог праћења животне средине и без начина да се открију нивои изложености који су се десили. С друге стране, ризици који су инхерентни индустријској делатности су познати или би требало да буду познати и стога постоје мере за њихово смањење или праћење. Погођени радници су информисани и имају средства да смање ризик и да се заштите. Штавише, радници у индустрији су обично одрасли људи доброг здравља и прихватљиве физичке кондиције, док становништво затворених средина има, генерално, шири спектар здравствених статуса. Нормалан посао у канцеларији, на пример, могу обављати људи са физичким ограничењима или људи подложни алергијским реакцијама који не би могли да раде у одређеним индустријским окружењима. Екстремни случај оваквог начина размишљања односио би се на коришћење зграде као породичног стана. Коначно, као што је горе наведено, ТЛВ, баш као и други стандарди занимања, заснивају се на изложености од осам сати дневно, 40 сати недељно. Ово представља мање од једне четвртине времена када би особа била изложена ако би стално остала у истом окружењу или би била изложена некој супстанци током читавих 168 сати у седмици. Поред тога, референтне вредности су засноване на студијама које укључују недељне изложености и које узимају у обзир времена неизлагања (између излагања) од 16 сати дневно и 64 сата викендом, што отежава екстраполације на јачина ових података.
Закључак до којег већина аутора долази је да, да би се користили стандарди за индустријску хигијену ваздуха у затвореном простору, референтне вредности морају укључивати веома велику маргину грешке. Стога АСХРАЕ Стандард 62-1989 предлаже концентрацију од једне десетине ТЛВ вредности коју препоручује АЦГИХ за индустријска окружења за оне хемијске загађиваче који немају сопствене утврђене референтне вредности.
Што се тиче биолошких загађивача, не постоје технички критеријуми за њихову процену који би могли бити применљиви на индустријско окружење или унутрашње просторе, као што је случај са ТЛВ-овима АЦГИХ за хемијске загађиваче. Ово би могло бити због природе биолошких загађивача, који показују широку варијабилност карактеристика које отежавају успостављање критеријума за њихову процену који су генерализовани и валидирани за сваку дату ситуацију. Ове карактеристике укључују репродуктивни капацитет дотичног организма, чињеницу да иста микробна врста може имати различите степене патогености или чињеницу да промене фактора животне средине као што су температура и влажност могу утицати на њихово присуство у било којој средини. Ипак, упркос овим потешкоћама, Комитет за биоаеросол АЦГИХ је развио смернице за процену ових биолошких агенаса у затвореном окружењу: Смернице за процену биоаеросола у затвореном окружењу (1989). Стандардни протоколи који се препоручују у овим смерницама постављају системе и стратегије узорковања, аналитичке процедуре, тумачење података и препоруке за корективне мере. Могу се користити када медицинске или клиничке информације упућују на постојање болести као што су грозница од овлаживача, преосетљиви пнеумонитис или алергије повезане са биолошким загађивачима. Ове смернице се могу применити када је потребно узорковање да би се документовао релативни допринос већ идентификованих извора биоаеросола или да би се потврдила медицинска хипотеза. Узорковање треба обавити како би се потврдили потенцијални извори, али се не препоручује рутинско узорковање ваздуха ради откривања биоаеросола.
Постојеће смернице и стандарди
Различите међународне организације као што су Светска здравствена организација (СЗО) и Међународни савет за истраживање зграда (ЦИБЦ), приватне организације као што је АСХРАЕ и земље попут Сједињених Држава и Канаде, између осталих, успостављају смернице и стандарде о изложености. Са своје стране, Европска унија (ЕУ) је преко Европског парламента представила резолуцију о квалитету ваздуха у затвореним просторима. Ова резолуција утврђује потребу да Европска комисија предложи, што је пре могуће, конкретне директиве које укључују:
Многа хемијска једињења имају мирисе и иритирајуће особине у концентрацијама које, према садашњим сазнањима, нису опасне за станаре зграде, али их може приметити – и стога изнервирати – велики број људи. Референтне вредности које се данас користе углавном покривају ову могућност.
С обзиром на чињеницу да се употреба стандарда хигијене рада не препоручује за контролу ваздуха у затвореном простору осим ако се не узме у обзир корекција, у многим случајевима је боље консултовати референтне вредности које се користе као смернице или стандарди за квалитет амбијенталног ваздуха. Америчка агенција за заштиту животне средине (ЕПА) поставила је стандарде за амбијентални ваздух намењене заштити, уз адекватну маргину безбедности, здравља становништва уопште (примарни стандарди), па чак и његовог благостања (секундарни стандарди) од свих штетних ефеката који могу бити предвиђени због датог загађивача. Ове референтне вредности су стога корисне као општи водич за успостављање прихватљивог стандарда квалитета ваздуха за дати унутрашњи простор, а неки стандарди попут АСХРАЕ-92 их користе као критеријуме квалитета за обнављање ваздуха у затвореној згради. Табела 1 приказује референтне вредности за сумпор-диоксид, угљен-моноксид, азот-диоксид, озон, олово и честице.
Табела 1. Стандарди квалитета ваздуха које је утврдила Америчка агенција за заштиту животне средине
Просечна концентрација |
|||
Загађивач |
μг/м3 |
ппм |
Временски оквир за експозиције |
Сумпор диоксид |
80a |
0.03 |
1 година (аритметичка средина) |
365a |
0.14 |
КСНУМКС сатиc |
|
1,300b |
0.5 |
КСНУМКС сатиc |
|
Честице |
150а, б |
- |
КСНУМКС сатиd |
50а, б |
- |
КСНУМКС годинеd (аритметичко значење) |
|
Угљен моноксид |
10,000a |
9.0 |
КСНУМКС сатиc |
40,000a |
35.0 |
КСНУМКС сатc |
|
Озон |
235а, б |
0.12 |
КСНУМКС сат |
Азот-диоксид |
100а, б |
0.053 |
1 година (аритметичка средина) |
Довести |
1.5а, б |
- |
3 месеци |
a Примарни стандард. b Секундарни стандард. c Максимална вредност која се не сме прекорачити више од једном годишње. d Измерено као честице пречника ≤10 μм. Извор: Америчка агенција за заштиту животне средине. Национални примарни и секундарни амбијент Стандарди квалитета ваздуха. Законик савезних прописа, Наслов 40, део 50 (јул 1990).
Са своје стране, СЗО је успоставила смернице које имају за циљ да обезбеде основу за заштиту јавног здравља од штетних ефеката због загађења ваздуха и да елиминишу или сведу на минимум оне загађиваче ваздуха за које се зна или се сумња да су опасни по људско здравље и добробит (СЗО 1987). Ове смернице не праве разлике у погледу врсте изложености са којом се баве, те стога покривају изложености спољашњем ваздуху, као и изложености које се могу јавити у затвореним просторима. У табелама 2 и 3 приказане су вредности које је предложила СЗО (1987) за неканцерогене супстанце, као и разлике између оних које изазивају здравствене ефекте и оних које изазивају сензорну нелагодност.
Табела 2. Смерничке вредности СЗО за неке супстанце у ваздуху засноване на познатим ефектима на људско здравље, осим рака или непријатног мириса.a
Загађивач |
Вредност смерница (време- |
Трајање излагања |
Органска једињења |
||
Угљен-дисулфид |
100 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
1,2-дихлороетан |
0.7 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
Формалдехид |
100 μг/м3 |
КСНУМКС минута |
Метилен хлорид |
3 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
Стирене |
800 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
Тетрахлоретилен |
5 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
Толуен |
8 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
Триклоретилен |
1 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
Неорганска једињења |
||
Кадмијум |
1-5 нг/м3 |
1 година (рурална подручја) |
Угљен моноксид |
100 μг/мКСНУМКС Ц |
КСНУМКС минута |
Хидроген сулфид |
150 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
Довести |
0.5-1.0 μг/м3 |
КСНУМКС године |
Манган |
1 μг/м3 |
КСНУМКС сат |
Меркур |
1 μг/мКСНУМКС Б |
КСНУМКС сат |
Азот-диоксид |
400 μг/м3 |
КСНУМКС сат |
Озон |
150-200 μг/м3 |
КСНУМКС сат |
Сумпор диоксид |
500 μг/м3 |
КСНУМКС минута |
Ванадијум |
1 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
a Информације у овој табели треба да се користе заједно са образложењем датим у оригиналној публикацији.
b Ова вредност се односи само на ваздух у затвореном простору.
c Излагање овој концентрацији не би требало да пређе назначено време и не би требало да се понавља у року од 8 сати. Извор: СЗО 1987.
Табела 3. Вредности смерница СЗО за неке не-канцерогене супстанце у ваздуху, засноване на сензорним ефектима или реакцијама сметњи у просеку 30 минута
Загађивач |
Праг мириса |
||
Откривање |
Препознавање |
Вредност смерница |
|
Угљеник |
|
|
|
Водоник |
|
|
|
Стирене |
70 μг/м3 |
210-280 μг/м3 |
70 μг/м3 |
тетрахлор- |
|
|
|
Толуен |
1 мг/м3 |
10 мг/м3 |
1 мг/м3 |
b У производњи вискозе га прате и друге мирисне супстанце као што су водоник сулфид и карбонил сулфид. Извор: СЗО 1987.
За канцерогене супстанце, ЕПА је успоставила концепт јединице ризика. Ове јединице представљају фактор који се користи за израчунавање повећања вероватноће да ће човек добити рак због доживотног излагања канцерогеној супстанци у ваздуху у концентрацији од 1 μг/м3. Овај концепт је применљив на супстанце које могу бити присутне у ваздуху у затвореном простору, као што су метали као што су арсен, хром ВИ и никл; органска једињења попут бензена, акрилонитрила и полицикличних ароматичних угљоводоника; или честице, укључујући азбест.
У конкретном случају радона, у табели 20 приказане су референтне вредности и препоруке различитих организација. Стога ЕПА препоручује серију постепених интервенција када нивои ваздуха у затвореном простору порасту изнад 4 пЦи/л (150 Бк/м3), утврђивање временских оквира за смањење тих нивоа. ЕУ, на основу извештаја који је 1987. поднела радна група Међународне комисије за радиолошку заштиту (ИЦРП), препоручује просечну годишњу концентрацију гаса радона, правећи разлику између постојећих зграда и нових зграда. Са своје стране, СЗО даје своје препоруке имајући у виду изложеност продуктима распада радона, изражену као концентрација равнотежног еквивалента радона (ЕЕР) и узимајући у обзир повећање ризика од добијања рака између 0.7 к 10-4 и 2.1 к 10-4 за доживотну изложеност од 1 Бк/м3 ЕЕР.
Табела 4. Референтне вредности за радон према три организације
Организација |
Концентрација |
Препорука |
еколошки |
4-20 пЦи/л |
Смањите ниво у годинама |
Европска унија |
>400 Бк/м3 а, б >400 Бк/м3 a |
Смањите ниво Смањите ниво |
Светско здравље |
>100 Бк/м3 ЕЕРc |
Смањите ниво |
a Просечна годишња концентрација гаса радона.
b Еквивалентно дози од 20 мСв/год.
c Годишњи просек.
Коначно, мора се имати на уму да се референтне вредности утврђују, генерално, на основу познатих ефеката које појединачне супстанце имају на здравље. Иако ово често може представљати напоран посао у случају испитивања ваздуха у затвореном простору, не узима у обзир могуће синергистичке ефекте одређених супстанци. То укључује, на пример, испарљива органска једињења (ВОЦ). Неки аутори су предложили могућност дефинисања укупних нивоа концентрација испарљивих органских једињења (ТВОЦ) на које станари зграде могу да почну да реагују. Једна од главних потешкоћа је то што, са становишта анализе, дефиниција ТВОЦ-а још увек није решена на опште задовољство.
У пракси, будуће успостављање референтних вредности у релативно новој области квалитета ваздуха у затвореном простору биће под утицајем развоја политике заштите животне средине. Ово ће зависити од напретка знања о ефектима загађивача и од побољшања аналитичких техника које нам могу помоћи да одредимо ове вредности.
Људи у урбаним срединама проводе између 80 и 90% свог времена у затвореним просторима док обављају седеће активности, како током посла, тако и током слободног времена. (Види слику 1).
Слика 1. Становници градова проводе 80 до 90% свог времена у затвореном простору
Ова чињеница је довела до стварања у овим затвореним просторима окружења које је било удобније и хомогеније од оних које се налазе на отвореном са њиховим променљивим климатским условима. Да би то било могуће, ваздух у овим просторима је морао бити кондициониран, загреван током хладне сезоне и хлађен током вруће сезоне.
Да би климатизација била ефикасна и исплатива била је неопходна контрола ваздуха који улази у зграде споља, за који се није могло очекивати да има жељене топлотне карактеристике. Резултат су биле све више херметичке зграде и строжа контрола количине амбијенталног ваздуха која се користила за обнављање устајалог ваздуха у затвореном простору.
Енергетска криза почетком 1970-их — и резултирајућа потреба за уштедом енергије — представљала је још једно стање ствари које је често одговорно за драстична смањења запремине амбијенталног ваздуха који се користи за обнављање и вентилацију. Оно што се тада обично радило је да се ваздух у згради више пута рециклира. То је урађено, наравно, у циљу смањења трошкова климатизације. Али почело је да се дешава нешто друго: број притужби, нелагодности и/или здравствених проблема станара ових зграда се значајно повећао. Ово је заузврат повећало социјалне и финансијске трошкове због одсуства и навело стручњаке да проуче порекло притужби за које се до тада сматрало да су независне од загађења.
Није компликовано објаснити шта је довело до појаве притужби: зграде се све више граде херметички, смањује се количина ваздуха који се доводи за вентилацију, више материјала и производа се користи за термичку изолацију зграда, број хемијских производа. а коришћени синтетички материјали се умножавају и диверзификују и индивидуална контрола животне средине се постепено губи. Резултат је унутрашње окружење које је све више контаминирано.
Станари зграда са деградираним окружењем тада реагују, углавном, изражавањем притужби на аспекте свог окружења и представљањем клиничких симптома. Симптоми за које се најчешће чује су следеће врсте: иритација слузокоже (очи, нос и грло), главобоља, отежано дисање, већа учесталост прехлада, алергија и сл.
Када дође време да се дефинишу могући узроци који изазивају ове притужбе, привидна једноставност задатка уступа место веома сложеној ситуацији када се покушава успоставити однос узрока и последице. У овом случају се морају сагледати сви фактори (било да су из окружења или другог порекла) који могу бити умешани у тегобе или здравствене проблеме који су се појавили.
Закључак — после много година проучавања овог проблема — је да ови проблеми имају вишеструко порекло. Изузетак су они случајеви у којима је јасно утврђена узрочно-последична веза, као у случају избијања легионарске болести, на пример, или проблеми иритације или повећане осетљивости услед излагања формалдехиду.
Феномен је добио име синдром болесне зграде, и дефинише се као они симптоми који утичу на станаре зграде у којој су притужбе због слабости чешће него што се може разумно очекивати.
У табели 1 приказани су неки примери загађивача и најчешћи извори емисија који се могу повезати са падом квалитета ваздуха у затвореном простору.
Поред квалитета ваздуха у затвореном простору, на који утичу хемијски и биолошки загађивачи, синдром болесне зграде приписује се многим другим факторима. Неки су физички, као што су топлота, бука и осветљење; неки су психосоцијални, међу којима су најважнији начин организације рада, радни односи, темпо рада и обим посла.
Табела 1. Најчешћи загађивачи у затвореном простору и њихови извори
Сајт |
Извори емисије |
Загађивач |
напољу |
Фиксни извори |
|
Индустријска места, производња енергије |
Сумпор диоксид, оксиди азота, озон, честице, угљен моноксид, органска једињења |
|
Моторна возила |
Угљен моноксид, олово, оксиди азота |
|
Соил |
Радон, микроорганизми |
|
Индоорс |
Грађевински материјал |
|
Камен, бетон |
Радон |
|
Дрвени композити, фурнир |
Формалдехид, органска једињења |
|
Изолација |
Формалдехид, фиберглас |
|
Успоривачи пожара |
Азбест |
|
Бојити |
Органска једињења, олово |
|
Опрема и инсталације |
||
Системи грејања, кухиње |
Угљенмоноксид и диоксид, оксиди азота, органска једињења, честице |
|
Фотокопир апарати |
Озон |
|
Вентилациони системи |
Влакна, микроорганизми |
|
Окупаци |
||
Метаболичка активност |
Угљен диоксид, водена пара, мириси |
|
Биолошка активност |
Микроорганизми |
|
Људска активност |
||
пушење |
Угљен моноксид, друга једињења, честице |
|
Освеживачи ваздуха |
Флуороугљеници, мириси |
|
Чишћење |
Органска једињења, мириси |
|
Слободно време, уметничке активности |
Органска једињења, мириси |
Ваздух у затвореном простору игра веома важну улогу у синдрому болесне зграде, па контрола његовог квалитета стога може помоћи, у већини случајева, да се поправе или побољшају услови који доводе до појаве синдрома. Међутим, треба имати на уму да квалитет ваздуха није једини фактор који треба узети у обзир при процени унутрашњег окружења.
Мере за контролу унутрашњег окружења
Искуство показује да је већина проблема који се јављају у затвореним срединама резултат одлука донетих током пројектовања и изградње зграде. Иако се ови проблеми могу касније решити предузимањем корективних мера, треба истаћи да је спречавање и отклањање недостатака током пројектовања објекта ефикасније и исплативије.
Велика разноликост могућих извора загађења одређује мноштво корективних радњи које се могу предузети да би се они ставили под контролу. Дизајн зграде може укључивати професионалце из различитих области, као што су архитекте, инжењери, дизајнери ентеријера и други. Стога је важно у овој фази имати на уму различите факторе који могу допринети елиминисању или минимизирању могућих будућих проблема који могу настати због лошег квалитета ваздуха. Фактори које треба узети у обзир су
Избор градилишта
Загађење ваздуха може настати из извора који су близу или удаљени од изабраног места. Ова врста загађења укључује, углавном, органске и неорганске гасове који настају сагоревањем — било од моторних возила, индустријских постројења или електричних постројења у близини локације — и честице у ваздуху различитог порекла.
Загађење пронађено у земљишту укључује гасовита једињења из закопаних органских материја и радона. Ови загађивачи могу продрети у зграду кроз пукотине у грађевинским материјалима који су у контакту са земљом или миграцијом кроз полупропусне материјале.
Када је изградња зграде у фази планирања, треба проценити различите могуће локације. Треба изабрати најбољу локацију, узимајући у обзир ове чињенице и информације:
С друге стране, локални извори загађења морају се контролисати коришћењем различитих специфичних техника, као што су исушивање или чишћење тла, смањење притиска у тлу или коришћење архитектонских или сценских преграда.
Архитектонско пројектовање
Интегритет зграде је вековима био основна забрана у време планирања и пројектовања нове зграде. У том циљу, данас као и у прошлости, разматрана је способност материјала да издржи деградацију услед влаге, температурних промена, кретања ваздуха, радијације, напада хемијских и биолошких агенаса или природних катастрофа.
Чињеница да горепоменуте факторе треба узети у обзир приликом предузимања било ког архитектонског пројекта није проблем у тренутном контексту: поред тога, пројекат мора да примени исправне одлуке у погледу интегритета и добробити станара. Током ове фазе пројекта морају се донети одлуке о питањима као што су дизајн унутрашњег простора, избор материјала, локација активности које би могле бити потенцијални извори загађења, отвори зграде према споља, прозори и прозори. вентилациони систем.
Грађевински отвори
Ефикасне мере контроле током пројектовања објекта састоје се од планирања локације и оријентације ових отвора са циљем да се минимизира количина контаминације која може ући у објекат из претходно откривених извора загађења. Треба имати на уму следећа разматрања:
Слика 2. Продор загађења споља
виндовс
Последњих година дошло је до преокрета од тренда виђеног 1970-их и 1980-их, а сада постоји тенденција укључивања радних прозора у нове архитектонске пројекте. Ово даје неколико предности. Једна од њих је могућност да се обезбеди допунска вентилација у оним областима (нада се мало) којима је то потребно, под претпоставком да вентилациони систем има сензоре у тим областима за спречавање неравнотеже. Треба имати на уму да могућност отварања прозора не гарантује увек да ће свеж ваздух ући у зграду; ако је вентилациони систем под притиском, отварање прозора неће обезбедити додатну вентилацију. Остале предности су дефинитивно психосоцијалног карактера, омогућавајући станарима одређени степен индивидуалне контроле над околином и директан и визуелни приступ отвореном простору.
Заштита од влаге
Главни начин контроле је смањење влажности у темељима зграде, где се микроорганизми, посебно гљивице, могу често ширити и развијати.
Одвлаживање простора и стварање притиска у земљишту могу спречити појаву биолошких агенаса и такође могу спречити продор хемијских загађивача који могу бити присутни у земљишту.
Заптивање и контрола затворених делова зграде који су најподложнији влази у ваздуху је још једна мера коју треба узети у обзир, јер влага може оштетити материјале који се користе за облагање зграде, што доводи до тога да ови материјали могу постати извор микробиолошке контаминације. .
Планирање унутрашњих простора
У фазама планирања је важно знати на који начин ће се зграда користити или активности које ће се у њој обављати. Пре свега је важно знати које активности могу бити извор контаминације; ово знање се онда може користити за ограничавање и контролу ових потенцијалних извора загађења. Неки примери активности које могу бити извори контаминације унутар зграде су припрема хране, штампа и графичка уметност, пушење и употреба машина за фотокопирање.
О локацији ових активности на одређеним локацијама, одвојеним и изолованим од осталих делатности, треба одлучити на начин да станари зграде буду што мање погођени.
Препоручљиво је да ови процеси буду опремљени локализованим системом за екстракцију и/или општим системима вентилације са посебним карактеристикама. Прва од ових мера је намењена контроли загађивача на извору емисије. Други, применљив када постоје бројни извори, када су распршени унутар датог простора, или када је загађивач изузетно опасан, треба да испуњава следеће захтеве: треба да буде способан да обезбеди количине новог ваздуха које су адекватне с обзиром на утврђене стандарда за дотичну активност, не би требало поново користити ваздух мешајући га са општим протоком вентилације у згради и требало би да укључује додатну принудну екстракцију ваздуха тамо где је то потребно. У таквим случајевима проток ваздуха на овим локацијама треба пажљиво планирати, како би се избегао пренос загађивача између суседних простора – стварањем, на пример, негативног притиска у датом простору.
Понекад се контрола постиже елиминацијом или смањењем присуства загађивача у ваздуху филтрацијом или хемијским чишћењем ваздуха. Приликом коришћења ових техника контроле, треба имати на уму физичке и хемијске карактеристике загађивача. Системи за филтрирање, на пример, су адекватни за уклањање честица из ваздуха – све док је ефикасност филтера усклађена са величином честица које се филтрирају – али дозвољавају пролаз гасова и пара.
Уклањање извора загађења је најефикаснији начин контроле загађења у затвореним просторима. Добар пример који илуструје поенту су ограничења и забране пушења на радном месту. Тамо где је пушење дозвољено, обично је ограничено на посебне просторе који су опремљени посебним вентилационим системима.
Избор материјала
У покушају да се спрече могући проблеми загађења унутар зграде, треба обратити пажњу на карактеристике материјала који се користе за изградњу и декорацију, на намештај, на уобичајене радне активности које ће се обављати, на начин на који ће се зграда чистити и дезинфиковати и начин сузбијања инсеката и других штеточина. Такође је могуће смањити нивое испарљивих органских једињења (ВОЦ), на пример, узимајући у обзир само материјале и намештај који имају познате стопе емисије за ова једињења и бирајући оне са најнижим нивоима.
Данас, иако су неке лабораторије и институције спровеле студије о емисијама ове врсте, доступне информације о стопама емисије загађивача за грађевинске материјале су оскудне; ова оскудица је додатно погоршана огромним бројем доступних производа и варијабилности коју показују током времена.
Упркос овој тешкоћи, неки произвођачи су почели да проучавају своје производе и да укључују, обично на захтев потрошача или грађевинског стручњака, информације о спроведеним истраживањима. Производи се све чешће обележавају еколошки безбедно, нетоксично и тако даље.
Ипак, има још много проблема које треба превазићи. Примери ових проблема укључују високу цену неопходних анализа како у времену тако иу новцу; недостатак стандарда за методе које се користе за анализу узорака; компликовано тумачење резултата добијених због недостатка знања о утицају неких загађивача на здравље; и недостатак сагласности међу истраживачима о томе да ли су материјали са високим нивоом емисије који емитују у кратком временском периоду пожељнији од материјала са ниским нивоом емисије који емитују током дужих временских периода.
Али чињеница је да ће у наредним годинама тржиште грађевинских и декоративних материјала постати конкурентније и да ће бити под све већим законодавним притиском. Ово ће резултирати елиминацијом неких производа или њиховом заменом другим производима који имају ниже стопе емисије. Мере ове врсте се већ предузимају са лепковима који се користе у производњи мокуетте тканине за тапацирање, а пример су и елиминисање опасних једињења као што су жива и пентаклорофенол у производњи боја.
Док се не сазна више и не сазре законска регулатива у овој области, одлуке о избору најприкладнијих материјала и производа за употребу или уградњу у нове зграде биће препуштене професионалцима. Овде су наведена нека разматрања која им могу помоћи да донесу одлуку:
Вентилациони системи и контрола климе у затвореном простору
У затвореним просторима, вентилација је један од најважнијих метода за контролу квалитета ваздуха. У овим просторима има толико извора загађења, а карактеристике ових загађивача су толико разнолике да је готово немогуће потпуно управљати њима у фази пројектовања. Загађење које стварају сами станари у згради – активностима којима се баве и производима које користе за личну хигијену – је прави пример; генерално, ови извори контаминације су ван контроле пројектанта.
Вентилација је, стога, метод контроле који се обично користи за разблаживање и уклањање загађивача из загађених унутрашњих простора; може се извести чистим спољним ваздухом или рециклираним ваздухом који је погодно пречишћен.
Много различитих тачака треба узети у обзир приликом пројектовања вентилационог система да би он служио као адекватан метод контроле загађења. Међу њима су квалитет спољашњег ваздуха који ће се користити; посебне захтеве одређених загађивача или извора њиховог генерисања; превентивно одржавање самог вентилационог система, који такође треба сматрати могућим извором контаминације; и дистрибуцију ваздуха унутар зграде.
Табела 2 сумира главне тачке које треба узети у обзир при пројектовању вентилационог система за одржавање квалитетног унутрашњег окружења.
У типичном систему за вентилацију/климатизацију, ваздух који је узет споља и који је помешан са променљивим делом рециклираног ваздуха пролази кроз различите системе за климатизацију, обично се филтрира, греје или хлади у зависности од сезоне и овлажује или одвлажити по потреби.
Табела 2. Основни захтеви за вентилациони систем разблажењем
Системска компонента |
Услов |
Разблаживање спољним ваздухом |
Треба гарантовати минималну количину ваздуха по кориснику по сату. |
Циљ треба да буде обнављање запремине унутрашњег ваздуха минималан број пута на сат. |
|
Запремину спољашњег ваздуха треба повећати на основу интензитета извора загађења. |
|
За просторе у којима ће се одвијати активности које стварају загађење треба гарантовати директну екстракцију ка споља. |
|
Локације за довод ваздуха |
Треба избегавати постављање довода ваздуха у близини перја познатих извора загађења. |
Треба избегавати подручја у близини стајаће воде и аеросола који излазе из расхладних торњева. |
|
Треба спречити улазак било које животиње и спречити птице да седе или гнезде у близини захвата. |
|
Локација извлачења ваздуха |
Одводне отворе треба поставити што је даље могуће од места за усис ваздуха и повећати висину испусног отвора. |
Оријентација испусних отвора треба да буде у супротном смеру од хауба за довод ваздуха. |
|
Филтрирање и чишћење |
Треба користити механичке и електричне филтере за честице. |
Треба инсталирати систем за хемијску елиминацију загађивача. |
|
Микробиолошка контрола |
Треба избегавати стављање било каквих порозних материјала у директан контакт са ваздушним струјама, укључујући и оне у разводним цевоводима. |
Треба избегавати скупљање стајаће воде где се ствара кондензација у клима уређајима. |
|
Треба успоставити програм превентивног одржавања и заказати периодично чишћење овлаживача и расхладних торњева. |
|
Дистрибуција ваздуха |
Треба елиминисати и спречити стварање мртвих зона (где нема вентилације) и раслојавање ваздуха. |
Пожељно је мешати ваздух тамо где га станари удишу. |
|
На свим локацијама треба одржавати адекватне притиске на основу активности које се у њима обављају. |
|
Системи за погон и извлачење ваздуха треба да се контролишу како би се одржала равнотежа између њих. |
Једном третиран, ваздух се дистрибуира цевоводима у сваку област зграде и испоручује се кроз дисперзионе решетке. Затим се меша у заузетим просторима размењујући топлоту и обнављајући унутрашњу атмосферу пре него што се коначно одвуче из сваког локала повратним каналима.
Количина спољашњег ваздуха коју треба користити за разблаживање и уклањање загађивача је предмет многих студија и контроверзи. Последњих година дошло је до промена у препорученим нивоима спољашњег ваздуха иу објављеним стандардима вентилације, у већини случајева које укључују повећање количине спољашњег ваздуха који се користи. Упркос томе, примећено је да су ове препоруке недовољне за ефикасну контролу свих извора загађења. То је зато што се утврђени стандарди заснивају на попуњености и занемарују друге важне изворе загађења, као што су материјали који се користе у грађевинарству, намештај и квалитет ваздуха који се узима споља.
Према томе, потребна количина вентилације треба да се заснива на три основна разматрања: квалитет ваздуха који желите да добијете, квалитет спољашњег ваздуха који је доступан и укупно оптерећење загађења у простору који ће се вентилирати. Ово је полазна тачка студија које су спровели професор ПО Фангер и његов тим (Фангер 1988, 1989). Ове студије су усмерене на успостављање нових стандарда за вентилацију који испуњавају захтеве за квалитет ваздуха и који пружају прихватљив ниво удобности како га перципирају станари.
Један од фактора који утиче на квалитет ваздуха у унутрашњим просторима је квалитет спољашњег ваздуха. Карактеристике спољашњих извора загађења, као што су саобраћај возила и индустријске или пољопривредне активности, стављају њихову контролу ван домашаја пројектаната, власника и станара зграде. У оваквим случајевима надлежни за заштиту животне средине морају преузети одговорност за утврђивање смерница за заштиту животне средине и за њихово поштовање. Међутим, постоје многе мере контроле које се могу применити и које су корисне у смањењу и елиминацији загађења из ваздуха.
Као што је већ поменуто, посебну пажњу треба обратити на локацију и оријентацију усисних и издувних канала, како би се избегло увлачење загађења из саме зграде или њених инсталација (расхладних торњева, вентилационих отвора у кухињи и купатилу, итд.) , као и из објеката у непосредној близини.
Када се утврди да је спољашњи или рециклирани ваздух загађен, препоручене мере контроле се састоје од његовог филтрирања и чишћења. Најефикаснији метод уклањања честица је електростатичким филтерима и механичким филтерима за задржавање. Потоњи ће бити најефикаснији што су прецизније калибрисани према величини честица које треба елиминисати.
Употреба система који могу да елиминишу гасове и паре путем хемијске апсорпције и/или адсорпције је техника која се ретко користи у неиндустријским ситуацијама; међутим, уобичајено је пронаћи системе који маскирају проблем загађења, посебно мирисе, на пример, употребом освеживача ваздуха.
Друге технике за чишћење и побољшање квалитета ваздуха састоје се од употребе јонизатора и озонизатора. Разборитост би била најбоља политика за коришћење ових система за побољшање квалитета ваздуха док се њихова стварна својства и могући негативни утицаји на здравље јасно не знају.
Када се ваздух третира и охлади или загреје, он се испоручује у унутрашње просторе. Да ли је дистрибуција ваздуха прихватљива или не, зависиће, у великој мери, од избора, броја и постављања дифузијских решетки.
Имајући у виду разлике у мишљењима о ефикасности различитих процедура које треба следити за мешање ваздуха, неки дизајнери су почели да користе, у неким ситуацијама, системе за дистрибуцију ваздуха који испоручују ваздух на нивоу пода или на зидове као алтернативу дифузионим решеткама. на плафону. У сваком случају, локацију повратних регистара треба пажљиво испланирати како би се избегао кратки спој на улазу и излазу ваздуха, што би спречило његово потпуно мешање као што је приказано на слици 3.
Слика 3. Пример како се дистрибуција ваздуха може кратко спојити у затвореним просторима
У зависности од тога колико су радни простори подељени, дистрибуција ваздуха може представљати низ различитих проблема. На пример, у отвореним радним просторима где су дифузионе решетке на плафону, ваздух у просторији се можда неће у потпуности мешати. Овај проблем има тенденцију да се погорша када тип вентилационог система који се користи може да обезбеди променљиве количине ваздуха. Дистрибутивни водови ових система су опремљени терминалима који модификују количину ваздуха који се доводи у цевоводе на основу података добијених од термостата за подручје.
Потешкоће се могу развити када ваздух струји смањеном брзином кроз значајан број ових терминала – ситуација која настаје када термостати различитих области достигну жељену температуру – а снага вентилатора који гурају ваздух аутоматски се смањује. Резултат тога је да је укупан проток ваздуха кроз систем мањи, у неким случајевима много мањи, или чак да је имисија новог спољашњег ваздуха потпуно прекинута. Постављање сензора који контролишу проток спољашњег ваздуха на улазу у систем може осигурати да се минимални проток новог ваздуха одржава у сваком тренутку.
Још један проблем који се редовно јавља је блокирање протока ваздуха услед постављања делимичних или потпуних преграда у радном простору. Постоји много начина да се исправи ова ситуација. Један од начина је да оставите отворен простор на доњем крају панела који деле кабине. Други начини укључују уградњу додатних вентилатора и постављање дифузијских решетки на под. Употреба допунских индукционих вентилоконвектора помаже у мешању ваздуха и омогућава индивидуалну контролу термичких услова датог простора. Не умањујући важност квалитета ваздуха по себи и средства за његово контролисање, треба имати на уму да се удобно унутрашње окружење постиже равнотежом различитих елемената који утичу на њега. Предузимање било какве акције – чак и позитивне акције – која утиче на један од елемената без обзира на остале може утицати на равнотежу међу њима, што ће довести до нових притужби станара зграде. Табеле 3 и 4 показују како неке од ових радњи, које су намењене побољшању квалитета ваздуха у затвореном простору, доводе до квара осталих елемената у једначини, тако да прилагођавање радног окружења може имати реперкусије на квалитет ваздуха у затвореном простору.
Табела 3. Мере контроле квалитета ваздуха у затвореном простору и њихов утицај на унутрашње окружење
акција |
дејство |
Термичко окружење |
|
Повећање количине свежег ваздуха |
Повећање промаје |
Смањење релативне влажности ради провере микробиолошких агенаса |
Недовољна релативна влажност |
Акустично окружење |
|
Повремено довод спољашњег ваздуха ради очувања |
Повремено излагање буци |
Визуелно окружење |
|
Смањење употребе флуоресцентних светала за смањење |
Смањење ефикасности осветљења |
Психосоцијално окружење |
|
Отворене канцеларије |
Губитак интимности и дефинисаног радног простора |
Табела 4. Прилагођавања радне средине и њихов утицај на квалитет ваздуха у затвореном простору
акција |
дејство |
Термичко окружење |
|
Заснивање снабдевања спољашњим ваздухом на топлотном |
Недовољна количина свежег ваздуха |
Употреба овлаживача |
Потенцијална микробиолошка опасност |
Акустично окружење |
|
Повећање употребе изолационих материјала |
Могуће испуштање загађивача |
Визуелно окружење |
|
Системи засновани искључиво на вештачком осветљењу |
Незадовољство, морталитет биљака, раст микробиолошких агенаса |
Психосоцијално окружење |
|
Коришћење опреме у радном простору, као што су фотокопир машине и штампач |
Повећање нивоа загађења |
Осигурање квалитета целокупног окружења зграде у фази пројектовања у великој мери зависи од њеног управљања, али пре свега од позитивног односа према станарима те зграде. Станари су најбољи сензори на које власници зграде могу да се ослоне како би проценили правилно функционисање инсталација које имају за циљ да обезбеде квалитетно унутрашње окружење.
Контролни системи засновани на приступу „Великог брата“, који доносе све одлуке које регулишу унутрашње окружење као што су осветљење, температура, вентилација и тако даље, имају тенденцију да имају негативан утицај на психолошко и социолошко благостање станара. Станари тада виде да је њихов капацитет за стварање услова животне средине који задовољавају њихове потребе смањен или блокиран. Поред тога, контролни системи овог типа понекад нису у стању да се мењају како би испунили различите захтеве животне средине који могу настати услед промена у активностима које се обављају у датом простору, броју људи који у њему раде или променама у начину расподеле простора.
Решење би се могло састојати од инсталирања система централизоване контроле за унутрашње окружење, са локализованим контролама које регулишу станари. Ову идеју, која се врло често користи у области визуелног окружења где је опште осветљење допуњено локализованијим осветљењем, требало би проширити на друге проблеме: опште и локализовано грејање и климатизацију, опште и локализовано снабдевање свежим ваздухом и тако даље.
Да сумирамо, може се рећи да у сваком случају део услова животне средине треба да буде оптимизован путем централизоване контроле засноване на безбедности, здрављу и економским аспектима, док би различите локалне услове животне средине требало да оптимизују корисници простор. Различити корисници ће имати различите потребе и различито ће реаговати на дате услове. Компромис ове врсте између различитих делова ће без сумње довести до већег задовољства, благостања и продуктивности.
Квалитет ваздуха унутар зграде зависи од низа фактора који укључују квалитет спољашњег ваздуха, дизајн система вентилације/климатизације, начин рада и одржавања система и изворе унутрашњег загађења. Уопштено говорећи, ниво концентрације било ког загађивача у затвореном простору биће одређен балансом између стварања загађивача и брзине његовог елиминисања.
Што се тиче стварања загађивача, извори загађења такође могу бити спољашњи или унутрашњи. Спољни извори укључују загађење атмосфере услед индустријских процеса сагоревања, саобраћаја возила, електрана и тако даље; загађење које се емитује у близини усисних шахтова где се ваздух увлачи у зграду, као што је онај из расхладних торњева или издувних отвора других зграда; и еманације из контаминираног земљишта као што је гас радон, цурење из резервоара за бензин или пестициди.
Међу изворима унутрашњег загађења, вреди поменути оне који су повезани са самим системима вентилације и климатизације (углавном микробиолошка контаминација било ког сегмента таквих система), материјалима који се користе за изградњу и декорацију зграде, као и станарима зграде. зграда. Специфични извори унутрашњег загађења су дувански дим, лабораторије, фотокопир апарати, фотографске лабораторије и штампарије, теретане, козметички салони, кухиње и кафетерије, купатила, паркинг гараже и котларнице. Сви ови извори треба да имају општи систем вентилације и ваздух извучен из ових простора не би требало да се рециклира кроз зграду. Када ситуација то налаже, ове области такође треба да имају локализован систем вентилације који ради екстракцијом.
Процена квалитета ваздуха у затвореном простору обухвата, између осталих задатака, мерење и процену загађивача који могу бити присутни у згради. Неколико индикатора се користи за утврђивање квалитета ваздуха у згради. Они укључују концентрације угљен-моноксида и угљен-диоксида, укупна испарљива органска једињења (ТВОЦ), укупне суспендоване честице (ТСП) и брзину вентилације. Постоје различити критеријуми или препоручене циљне вредности за процену неких супстанци које се налазе у унутрашњим просторима. Они су наведени у различитим стандардима или смерницама, као што су смернице за квалитет унутрашњег ваздуха које је објавила Светска здравствена организација (СЗО) или стандарди Америчког друштва инжењера за грејање, хлађење и климатизацију (АСХРАЕ).
За многе од ових супстанци, међутим, не постоје дефинисани стандарди. За сада је препоручени правац деловања примена вредности и стандарда за индустријска окружења које је обезбедила Америчка конференција владиних индустријских хигијеничара (АЦГИХ 1992). Сигурносни или корективни фактори се тада примењују у рангу једне половине, једне десетине или једне стоте вредности наведених.
Методе контроле ваздуха у затвореном простору могу се поделити у две главне групе: контрола извора загађења, или контрола животне средине помоћу вентилације и стратегија пречишћавања ваздуха.
Контрола извора загађења
Извор загађења се може контролисати на различите начине, укључујући следеће:
Контрола животне средине
Унутрашње окружење неиндустријских зграда обично има много извора загађења и, поред тога, они имају тенденцију да буду расути. Систем који се најчешће користи за исправљање или спречавање проблема загађења у затвореном простору је вентилација, било општа или путем разблаживања. Ова метода се састоји од померања и усмеравања тока ваздуха да ухвати, задржи и транспортује загађиваче од њиховог извора до вентилационог система. Поред тога, општа вентилација такође омогућава контролу топлотних карактеристика унутрашњег окружења помоћу климатизације и рециркулације ваздуха (погледајте „Циљеви и принципи опште вентилације и вентилације за разблаживање“, на другом месту у овом поглављу).
Да би се разблажило унутрашње загађење, повећање запремине спољашњег ваздуха је препоручљиво само када је систем одговарајуће величине и не узрокује недостатак вентилације у другим деловима система или када додатни волумен не спречава правилно климатизацију. . Да би вентилациони систем био што ефикаснији, на изворима загађења треба инсталирати локализоване екстракторе; ваздух помешан са загађењем не би требало да се рециклира; станаре треба поставити у близини отвора за дифузију ваздуха и извора загађења у близини отвора за одвод ваздуха; загађиваче треба избацити најкраћим могућим путем; а просторе који имају локализоване изворе загађења треба држати под негативним притиском у односу на спољашњи атмосферски притисак.
Чини се да је већина недостатака вентилације повезана са неадекватном количином спољашњег ваздуха. Међутим, неправилна дистрибуција вентилираног ваздуха такође може довести до проблема са лошим квалитетом ваздуха. У просторијама са веома високим плафонима, на пример, где се топао (мање густ) ваздух доводи одозго, температура ваздуха може постати слојевита и вентилација тада неће успети да разблажи загађење присутно у просторији. Постављање и локација отвора за дифузију ваздуха и отвора за поврат ваздуха у односу на путнике и изворе контаминације је разматрање које захтева посебну пажњу приликом пројектовања вентилационог система.
Технике чишћења ваздуха
Методе пречишћавања ваздуха треба да буду прецизно дизајниране и одабране за специфичне, врло конкретне врсте загађивача. Једном инсталирано, редовно одржавање ће спречити да систем постане нови извор контаминације. Следи опис шест метода које се користе за уклањање загађивача из ваздуха.
Филтрација честица
Филтрација је корисна метода за уклањање течности или чврстих материја у суспензији, али треба имати на уму да не елиминише гасове или паре. Филтери могу ухватити честице опструкцијом, ударом, пресретањем, дифузијом и електростатичким привлачењем. Филтрација унутрашњег система климатизације неопходна је из више разлога. Један је да се спречи накупљање прљавштине која може да доведе до смањења ефикасности грејања или хлађења. Систем такође може бити кородиран одређеним честицама (сумпорна киселина и хлориди). Филтрација је такође неопходна да би се спречио губитак равнотеже у вентилационом систему због наслага на лопатицама вентилатора и лажних информација које се уносе у контроле због зачепљених сензора.
Системи за филтрирање ваздуха у затвореном простору имају користи од постављања најмање два филтера у серију. Први, предфилтер или примарни филтер, задржава само веће честице. Овај филтер треба често мењати и продужиће живот следећег филтера. Секундарни филтер је ефикаснији од првог и може да филтрира споре гљивица, синтетичка влакна и уопште ситнију прашину од оне коју сакупља примарни филтер. Ови филтери треба да буду довољно фини да елиминишу иритансе и токсичне честице.
Филтер се бира на основу његове ефикасности, његовог капацитета да акумулира прашину, губитка пуњења и потребног нивоа чистоће ваздуха. Ефикасност филтера се мери у складу са стандардима АСХРАЕ 52-76 и Еуровент 4/5 (АСХРАЕ 1992; ЦЕН 1979). Њихов капацитет за задржавање мери масу задржане прашине помножену са запремином филтрираног ваздуха и користи се за карактеризацију филтера који задржавају само велике честице (филтри ниске и средње ефикасности). Да би се измерио његов капацитет задржавања, синтетички аеросол прашина познате концентрације и гранулометрије се пропушта кроз филтер. део задржан у филтеру израчунава се гравиметријом.
ефикасност филтера се изражава множењем броја задржаних честица са запремином филтрираног ваздуха. Ова вредност је она која се користи за карактеризацију филтера који такође задржавају ситније честице. Да би се израчунала ефикасност филтера, кроз њега се провлачи струја атмосферског аеросола који садржи аеросол честица пречника између 0.5 и 1 μм. Количина ухваћених честица се мери помоћу опацитиметра, који мери непрозирност изазвану седиментом.
ДОП је вредност која се користи за карактеризацију веома ефикасних филтера за честице ваздуха (ХЕПА). ДОП филтера се израчунава помоћу аеросола направљеног испаравањем и кондензацијом диоктилфталата, који производи честице пречника 0.3 μм. Ова метода се заснива на својству расејања светлости капљица диоктилфталата: ако филтер прођемо кроз овај тест, интензитет распршене светлости је пропорционалан површинској концентрацији овог материјала и пенетрација филтера се може мерити релативним интензитетом расуте светлости пре и после филтрирања аеросола. Да би филтер добио ознаку ХЕПА, на основу овог теста мора бити бољи од 99.97 посто.
Иако постоји директна веза између њих, резултати ове три методе нису директно упоредиви. Ефикасност свих филтера се смањује како се запуше, а онда могу постати извор мириса и контаминације. Корисни век филтера високе ефикасности може се знатно продужити коришћењем једног или више филтера нижег степена испред филтера високе ефикасности. У табели 1 приказани су почетни, коначни и средњи приноси различитих филтера према критеријумима утврђеним АСХРАЕ 52-76 за честице пречника 0.3 μм.
Табела 1. Ефикасност филтера (према АСХРАЕ стандарду 52-76) за честице пречника 3 мм
Опис филтера |
АСХРАЕ 52-76 |
Ефикасност (%) |
|||
Тачка прашине (%) |
Хапшење (%) |
Почетни |
Завршни |
средњи |
|
Средњи |
КСНУМКС-КСНУМКС |
92 |
1 |
25 |
15 |
Средњи |
КСНУМКС-КСНУМКС |
96 |
5 |
55 |
34 |
висок |
КСНУМКС-КСНУМКС |
97 |
19 |
70 |
50 |
висок |
КСНУМКС-КСНУМКС |
98 |
50 |
86 |
68 |
висок |
КСНУМКС-КСНУМКС |
99 |
75 |
99 |
87 |
95% ХЕПА |
- |
- |
95 |
99.5 |
99.1 |
99.97% ХЕПА |
- |
- |
99.97 |
99.7 |
99.97 |
Електростатичке падавине
Овај метод се показао корисним за контролу честица. Опрема ове врсте ради тако што јонизује честице, а затим их елиминише из ваздушне струје пошто их привлачи и хвата сабирна електрода. Јонизација се дешава када контаминирани ефлуент прође кроз електрично поље генерисано јаким напоном који се примењује између сабирне и пражњене електроде. Напон се добија генератором једносмерне струје. Сабирна електрода има велику површину и обично је позитивно наелектрисана, док се електрода за пражњење састоји од негативно наелектрисаног кабла.
Најважнији фактори који утичу на јонизацију честица су стање ефлуента, његово испуштање и карактеристике честица (величина, концентрација, отпор итд.). Ефикасност хватања расте са влажношћу, величином и густином честица, а опада са повећањем вискозитета ефлуента.
Главна предност ових уређаја је да су веома ефикасни у прикупљању чврстих материја и течности, чак и када је величина честица веома фина. Поред тога, ови системи се могу користити за велике запремине и високе температуре. Губитак притиска је минималан. Недостаци ових система су њихова висока почетна цена, велики захтеви за простором и безбедносни ризици који представљају с обзиром на веома високе напоне, посебно када се користе за индустријску примену.
Електростатички филтери се користе у пуном опсегу, од индустријских окружења за смањење емисије честица до кућних подешавања за побољшање квалитета ваздуха у затвореном простору. Потоњи су мањи уређаји који раде на напонима у распону од 10,000 до 15,000 волти. Они обично имају системе са аутоматским регулаторима напона који обезбеђују да се увек примени довољна напетост да се произведе јонизација без изазивања пражњења између обе електроде.
Генерисање негативних јона
Ова метода се користи за уклањање честица суспендованих у ваздуху и, по мишљењу неких аутора, за стварање здравије средине. Ефикасност ове методе као начина за смањење нелагодности или болести се још увек проучава.
Адсорпција гаса
Ова метода се користи за уклањање загађујућих гасова и пара као што су формалдехид, сумпор-диоксид, озон, оксиди азота и органске паре. Адсорпција је физичка појава којом су молекули гаса заробљени чврстом адсорбујућом материјом. Адсорбент се састоји од порозне чврсте супстанце са веома великом површином. Да би се ова врста загађивача очистила из ваздуха, она је направљена да протиче кроз кертриџ пун адсорбента. Највише се користи активни угаљ; он задржава широк спектар неорганских гасова и органских једињења. Алифатични, хлорисани и ароматични угљоводоници, кетони, алкохоли и естри су неки од примера.
Силика гел је такође неоргански адсорбент и користи се за хватање поларнијих једињења као што су амини и вода. Постоје и други, органски адсорбенти сачињени од порозних полимера. Важно је имати на уму да све чврсте материје адсорбента задржавају само одређену количину загађивача и онда, када су засићене, треба да се регенеришу или замене. Други метод хватања преко адсорбентних чврстих материја је употреба мешавине активне глинице и угљеника импрегнираног специфичним реактантима. Неки метални оксиди, на пример, хватају паре живе, водоник-сулфид и етилен. Мора се имати на уму да се угљен-диоксид не задржава адсорпцијом.
Апсорпција гаса
Елиминација гасова и дима апсорпцијом укључује систем који фиксира молекуле пропуштањем кроз апсорбујући раствор са којим хемијски реагују. Ово је веома селективна метода и користи реагенсе специфичне за загађивач који треба да се ухвати.
Реагенс је углавном растворен у води. Такође се мора заменити или регенерисати пре него што се потроши. Пошто се овај систем заснива на преношењу загађивача из гасовите у течну фазу, физичка и хемијска својства реагенса су веома важна. Посебно су важне њена растворљивост и реактивност; други аспекти који играју важну улогу у овом трансферу из гасовите у течну фазу су пХ, температура и површина контакта између гаса и течности. Тамо где је загађивач високо растворљив, довољно је провући га кроз раствор да би се фиксирао за реагенс. Тамо где загађивач није тако лако растворљив, систем који се мора применити мора да обезбеди већу површину контакта између гаса и течности. Неки примери упијача и загађивача за које су посебно погодни дати су у табели 2.
Табела 2. Реагенси који се користе као апсорбенти за различите контаминанте
Абсорбент |
Контаминант |
Диетилхидроксамин |
Хидроген сулфид |
Калијум пермангенат |
Мирисни гасови |
Хлороводоничне и сумпорне киселине |
Аминес |
Натријум сулфид |
Алдехиди |
Натријум хидроксид |
Формалдехид |
Озонизација
Овај метод побољшања квалитета ваздуха у затвореном простору заснива се на употреби гаса озона. Озон се генерише из гаса кисеоника ултраљубичастим зрачењем или електричним пражњењем и користи се за уклањање загађивача распршених у ваздуху. Велика оксидациона моћ овог гаса чини га погодним за употребу као антимикробно средство, дезодоранс и дезинфекционо средство и може помоћи у уклањању штетних гасова и испарења. Такође се користи за пречишћавање простора са високим концентрацијама угљен моноксида. У индустријским окружењима користи се за пречишћавање ваздуха у кухињама, кафетеријама, постројењима за прераду хране и рибе, хемијским постројењима, постројењима за пречишћавање отпадних вода, фабрикама гуме, расхладним постројењима и тако даље. У канцеларијским просторима се користи са инсталацијама клима уређаја за побољшање квалитета ваздуха у затвореном простору.
Озон је плавичасти гас са карактеристичним продорним мирисом. У високим концентрацијама је токсичан, па чак и фаталан за човека. Озон настаје дејством ултраљубичастог зрачења или електричног пражњења на кисеоник. Треба разликовати намерну, случајну и природну производњу озона. Озон је изузетно токсичан и иритантан гас и при краткотрајној и дуготрајној изложености. Због начина на који реагује у телу, нису познати нивои за које нема биолошких ефеката. Ови подаци се детаљније разматрају у одељку о хемикалијама Енциклопедија.
Процеси који користе озон треба да се спроводе у затвореним просторима или да имају локализовани систем за екстракцију да би се ухватило свако ослобађање гаса на извору. Боце за озон треба чувати у расхладним просторијама, даље од било каквих редукционих агенаса, запаљивих материјала или производа који могу катализирати његов разградњу. Треба имати на уму да ако озонизатори функционишу под негативним притисцима, и имају уређаје за аутоматско затварање у случају квара, могућност цурења је минимизирана.
Електрична опрема за процесе који користе озон треба да буде савршено изолована, а одржавање треба да обавља искусно особље. Када користите озонизаторе, цеви и додатна опрема треба да имају уређаје који одмах искључују озонизаторе када се открије цурење; у случају губитка ефикасности у функцијама вентилације, одвлаживања или хлађења; када дође до вишка притиска или вакуума (у зависности од система); или када је излаз система или прекомеран или недовољан.
Када се озонизатори инсталирају, они треба да буду опремљени детекторима специфичним за озон. Чулу мириса се не може веровати јер може постати засићено. Цурење озона се може открити помоћу реактивних трака калијум јодида које постају плаве, али ово није специфична метода јер је тест позитиван на већину оксиданата. Боље је континуирано пратити цурења користећи електрохемијске ћелије, ултраљубичасту фотометрију или хемилуминизенцију, са одабраним детекторским уређајем повезаним директно на алармни систем који делује када се достигну одређене концентрације.
Када се загађивачи који се стварају на радилишту треба контролисати проветравањем читавог локалитета о коме говоримо општа вентилација. Употреба опште вентилације подразумева прихватање чињенице да ће се загађивач у одређеној мери дистрибуирати кроз цео простор радилишта, па би стога могао да утиче на раднике који су удаљени од извора контаминације. Општа вентилација је, дакле, стратегија која је супротна локализована екстракција. Локализована екстракција настоји да елиминише загађивач тако што га пресретне што је ближе могуће извору (погледајте „Ваздух у затвореном простору: методе за контролу и чишћење“, на другом месту у овом поглављу).
Један од основних циљева сваког општег система вентилације је контрола телесних мириса. Ово се може постићи испоруком не мање од 0.45 кубних метара у минути, м3/мин, новог ваздуха по кориснику. Када је пушење често или је рад физички напоран, потребна је брзина вентилације већа и може премашити 0.9 м3/мин по особи.
Ако су једини еколошки проблеми које вентилациони систем мора да превазиђе управо описани, добро је имати на уму да сваки простор има одређени ниво „природне“ обнове ваздуха помоћу такозване „инфилтрације“, која јавља се кроз врата и прозоре, чак и када су затворени, и кроз друга места продора у зид. Упутства за климатизацију обично пружају довољно информација у вези са тим, али се може рећи да као минимум ниво вентилације услед инфилтрације пада између 0.25 и 0.5 обнављања на сат. Индустријска локација ће обично имати између 0.5 и 3 обнављања ваздуха на сат.
Када се користи за контролу хемијских загађивача, општа вентилација мора бити ограничена само на оне ситуације у којима количине створених загађивача нису велике, где је њихова токсичност релативно умерена и где радници не обављају своје задатке у непосредној близини извора. контаминација. Ако се ове наредбе не поштују, биће тешко добити прихватање за адекватну контролу радног окружења јер се морају користити тако високе стопе обнављања да ће велике брзине ваздуха вероватно стварати нелагодност и зато што су високе стопе обнављања скупе за одржавање. Стога је необично препоручити употребу опште вентилације за контролу хемијских супстанци, осим у случају растварача који имају дозвољене концентрације веће од 100 делова на милион.
Када је, с друге стране, циљ опште вентилације одржавање топлотних карактеристика радног окружења у погледу законски прихватљивих ограничења или техничких препорука као што су смернице Међународне организације за стандардизацију (ИСО), овај метод има мање ограничења. Општа вентилација се стога чешће користи за контролу топлотне средине него за ограничавање хемијске контаминације, али треба јасно препознати њену корисност као допуну техникама локализоване екстракције.
Док су дуги низ година фразе општа вентилација вентилација разблажењем сматрани синонимом, данас то више није случај због нове опште стратегије вентилације: вентилација померањем. Иако се вентилација разблажењем и вентилација померањем уклапају у дефиницију опште вентилације коју смо горе навели, обе се у великој мери разликују у стратегији коју користе за контролу контаминације.
Вентилација разблаживањем има за циљ што потпуније мешање ваздуха који се механички уводи са свим ваздухом који се већ налази у простору, тако да концентрација датог загађивача буде што уједначенија у целом простору (или тако да температура буде што већа). што је могуће уједначенији, ако је термичка контрола жељени циљ). Да би се постигла ова уједначена мешавина, ваздух се убризгава са плафона у виду струјања релативно великом брзином, а ови токови стварају снажну циркулацију ваздуха. Резултат је висок степен мешања новог ваздуха са ваздухом који је већ присутан у простору.
Вентилација померањем, у својој идеалној концептуализацији, састоји се од убризгавања ваздуха у простор на такав начин да нови ваздух истискује ваздух који је раније био тамо без мешања са њим. Вентилација померањем се постиже убризгавањем новог ваздуха у простор малом брзином и близу пода, и извлачењем ваздуха близу плафона. Коришћење вентилације померањем за контролу термичког окружења има предност у томе што профитира од природног кретања ваздуха генерисаног варијацијама густине које су саме због температурних разлика. Иако се вентилација померањем већ широко користи у индустријским ситуацијама, научна литература о овој теми је још увек прилично ограничена, па је стога и даље тешко проценити њену ефикасност.
Вентилација разблаживањем
Дизајн система вентилације разблаживањем заснива се на хипотези да је концентрација загађивача иста у целом предметном простору. Ово је модел који хемијски инжењери често називају резервоаром са мешањем.
Ако претпоставите да је ваздух који се убризгава у простор без загађивача и да је у почетном тренутку концентрација унутар простора нула, мораћете да знате две чињенице да бисте израчунали потребну брзину вентилације: количину загађивача који се генерише у простору и нивоа концентрације животне средине која се тражи (који би хипотетички био исти у целом простору).
Под овим условима, одговарајући прорачуни дају следећу једначину:
где
ц (т) = концентрација загађивача у простору у времену t
a = количина произведеног загађивача (маса по јединици времена)
Q = брзина којом се испоручује нови ваздух (запремина у јединици времена)
V = запремина дотичног простора.
Горња једначина показује да ће концентрација тежити стабилном стању при вредности а/К, и да ће то учинити брже што је мања вредност К/В, који се често назива „број обнављања по јединици времена“. Иако се повремено сматра да је индекс квалитета вентилације практично еквивалентан тој вредности, горња једначина јасно показује да је њен утицај ограничен на контролу брзина стабилизације услова околине, али не и нивоа концентрације на којој ће се такво стабилно стање појавити. То ће зависити само на количину загађивача који се генерише (a), и о брзини вентилације (Q).
Када је ваздух у датом простору контаминиран, али се не стварају нове количине загађивача, брзина смањења концентрације током одређеног временског периода је дата следећим изразом:
где Q V имају горе описано значење, t1 t2 су, респективно, почетно и коначно време и c1 c2 су почетна и крајња концентрација.
Изрази се могу наћи за прорачуне у случајевима када почетна концентрација није нула (Цонстанце 1983; АЦГИХ 1992), када ваздух убризган у простор није потпуно лишен загађивача (због смањења трошкова грејања у зимском делу ваздуха). се рециклира, на пример), или где количине произведеног загађивача варирају у зависности од времена.
Ако занемаримо прелазну фазу и претпоставимо да је стабилно стање постигнуто, једначина показује да је брзина вентилације еквивалентна а/цлим, Где cлим је вредност концентрације која се мора одржавати у датом простору. Ова вредност ће бити утврђена прописима или, као помоћна норма, техничким препорукама као што су граничне вредности прага (ТЛВ) Америчке конференције владиних индустријских хигијеничара (АЦГИХ), која препоручује да се стопа вентилације израчунава по формули
где a cлим имају већ описано значење и K је фактор сигурности. Вредност од K између 1 и 10 се мора изабрати у зависности од ефикасности мешавине ваздуха у датом простору, токсичности растварача (што је мањи cлим је, што је већа вредност од K ће бити) и било које друге околности које индустријски хигијеничар сматра релевантним. АЦГИХ, између осталих, наводи трајање процеса, циклус рада и уобичајену локацију радника у односу на изворе емисије загађујућих материја, број ових извора и њихову локацију у датом простору, сезонски промене у количини природне вентилације и предвиђено смањење функционалне ефикасности вентилационе опреме као други одлучујући критеријуми.
У сваком случају, употреба горње формуле захтева разумно тачно познавање вредности a K то би требало искористити, и стога дајемо неке предлоге у вези са тим.
Количина произведеног загађивача се често може проценити количином одређених материјала утрошених у процесу који генерише загађивач. Дакле, у случају растварача, употребљена количина ће бити добар показатељ максималне количине која се може наћи у животној средини.
Као што је горе наведено, вредност од K треба одредити у функцији ефикасности ваздушне смеше у датом простору. Ова вредност ће, дакле, бити мања у директној сразмери са колико је добра процена проналажења исте концентрације загађивача у било којој тачки унутар датог простора. Ово ће заузврат зависити од тога како је ваздух распоређен у простору који се вентилира.
Према овим критеријумима, минималне вредности од K треба користити када се ваздух убризгава у простор на распоређен начин (на пример помоћу пленума), и када су убризгавање и извлачење ваздуха на супротним крајевима датог простора. С друге стране, веће вредности за K треба користити када се ваздух доводи повремено и када се ваздух извлачи на местима близу улаза новог ваздуха (слика 1).
Слика 1. Шема циркулације ваздуха у просторији са два доводна отвора
Треба напоменути да када се ваздух убризгава у дати простор - посебно ако се ради великом брзином - створена струја ваздуха ће вршити значајно привлачење ваздуха који га окружује. Овај ваздух се затим меша са струјом и успорава је, стварајући такође мерљиву турбуленцију. Као последица, овај процес доводи до интензивног мешања ваздуха већ у простору и новог ваздуха који се убризгава, стварајући унутрашње ваздушне струје. Предвиђање ових струја, чак и генерално, захтева велику дозу искуства (слика 2).
Слика 2. Предложени К фактори за улазне и издувне локације
Да би се избегли проблеми који настају због тога што су радници изложени струјама ваздуха при релативно великим брзинама, ваздух се обично убризгава путем дифузних решетки дизајнираних на такав начин да омогућавају брзо мешање новог ваздуха са ваздухом који је већ присутан у простор. На овај начин, области у којима се ваздух креће великом брзином остају што мање.
Управо описани ефекат струје се не производи у близини места где ваздух излази или се извлачи кроз врата, прозоре, вентилационе отворе или друге отворе. Ваздух доспева до усисних решетки из свих праваца, па чак и на релативно малој удаљености од њих, кретање ваздуха није лако перципирано као ваздушна струја.
У сваком случају, када се ради о дистрибуцији ваздуха, важно је имати на уму погодност постављања радних места, колико је то могуће, на начин да нови ваздух стигне до радника пре него што дође до извора контаминације.
Када се у датом простору налазе важни извори топлоте, кретање ваздуха ће у великој мери бити условљено конвекцијским струјама које настају због разлике у густини између гушћег, хладног ваздуха и лакшег, топлог ваздуха. У просторима ове врсте, пројектант дистрибуције ваздуха не сме пропустити да има у виду постојање ових извора топлоте, иначе се кретање ваздуха може показати веома другачијим од предвиђеног.
Присуство хемијске контаминације, с друге стране, не мења на мерљив начин густину ваздуха. Док у чистом стању загађивачи могу имати густину која се веома разликује од густине ваздуха (обично много већа), с обзиром на стварне, постојеће концентрације на радном месту, мешавина ваздуха и загађивача нема густину значајно другачију од густина чистог ваздуха.
Такође, треба истаћи да је једна од најчешћих грешака у примени ове врсте вентилације снабдевање простора само усисивачима ваздуха, без икаквог промишљања о адекватним усисима ваздуха. У овим случајевима, ефикасност усисних вентилатора је смањена и, стога, стварне стопе извлачења ваздуха су много мање од планираних. Резултат су веће амбијенталне концентрације загађивача у датом простору од првобитно израчунатих.
Да бисте избегли овај проблем, требало би размислити о томе како ће се ваздух увести у простор. Препоручени начин деловања је употреба имисионих вентилатора, као и вентилатора за екстракцију. Нормално, брзина екстракције треба да буде већа од брзине имисије како би се омогућила инфилтрација кроз прозоре и друге отворе. Поред тога, препоручљиво је да се простор држи под благим негативним притиском како би се спречило да контаминација која се генерира да однесе у подручја која нису контаминирана.
Вентилација по померању
Као што је горе поменуто, са вентилацијом померањем настоји се минимизирати мешање новог ваздуха и ваздуха који се раније налазио у датом простору, и покушава се прилагодити систем моделу познатом као проток утикача. Ово се обично постиже увођењем ваздуха малим брзинама и на ниским надморским висинама у датом простору и извлачењем у близини плафона; ово има две предности у односу на вентилацију разблажењем.
На првом месту, омогућава ниже стопе обнављања ваздуха, јер се загађење концентрише у близини плафона простора, где нема радника који би га удисали. Тхе srednja vrednost концентрација у датом простору ће тада бити већа од cлим вредност на коју смо раније говорили, али то не значи већи ризик за раднике јер ће у заузетој зони датог простора концентрација загађивача бити иста или нижа од cлим.
Поред тога, када је циљ вентилације контрола топлотне средине, вентилација померањем омогућава увођење топлијег ваздуха у дати простор него што би то захтевао систем вентилације разблажењем. То је зато што је топли ваздух који се извлачи на температури неколико степени вишој од температуре у зони заузетог простора.
Основне принципе вентилације померањем развио је Сандберг, који је раних 1980-их развио општу теорију за анализу ситуација у којима су постојале неуједначене концентрације загађујућих материја у затвореним просторима. Ово нам је омогућило да превазиђемо теоријска ограничења вентилације разблаживањем (које претпоставља уједначену концентрацију у датом простору) и отворило пут за практичну примену (Сандберг 1981).
Иако се вентилација померањем широко користи у неким земљама, посебно у Скандинавији, објављено је врло мало студија у којима се упоређује ефикасност различитих метода у стварним инсталацијама. Ово је несумњиво због практичних потешкоћа уградње два различита система вентилације у праву фабрику и због тога што експериментална анализа ових типова система захтева употребу трагача. Праћење се врши додавањем гаса за праћење у струју вентилације ваздуха, а затим мерењем концентрације гаса у различитим тачкама у простору иу извученом ваздуху. Ова врста испитивања омогућава да се закључи како је ваздух распоређен у простору и да се затим упореди ефикасност различитих вентилационих система.
Неколико доступних студија које су спроведене у стварним постојећим инсталацијама нису коначне, осим што се тиче чињенице да системи који користе вентилацију померањем обезбеђују бољу обнову ваздуха. У овим студијама, међутим, често се изражавају резерве у погледу резултата утолико што нису потврђени мерењима амбијенталног нивоа контаминације на радилиштима.
Једна од главних функција зграде у којој се обављају неиндустријске активности (канцеларије, школе, станови, итд.) је да обезбеди станарима здраво и удобно окружење за рад. Квалитет овог окружења у великој мери зависи од тога да ли су системи вентилације и климатизације зграде адекватно пројектовани и одржавани и правилно функционишу.
Ови системи стога морају да обезбеде прихватљиве термичке услове (температура и влажност) и прихватљив квалитет ваздуха у затвореном простору. Другим речима, требало би да имају за циљ одговарајућу мешавину спољашњег ваздуха са унутрашњим ваздухом и треба да користе системе за филтрирање и чишћење који могу да елиминишу загађиваче који се налазе у унутрашњем окружењу.
Идеја да је чист спољашњи ваздух неопходан за добробит у затвореним просторима изражена је још од осамнаестог века. Бенџамин Френклин је препознао да је ваздух у просторији здравији ако јој се обезбеди природна вентилација отварањем прозора. Идеја да би обезбеђивање великих количина спољашњег ваздуха могло помоћи у смањењу ризика од заразе болестима попут туберкулозе постала је популарна у деветнаестом веку.
Студије спроведене током 1930-их су показале да, да би се људски биолошки ефлувија разблажила до концентрација које не би изазвале неугодност због мириса, количина новог спољашњег ваздуха потребна за просторију је између 17 и 30 кубних метара на сат по кориснику.
У стандарду бр. 62 који је постављен 1973. године, Америчко друштво инжењера за грејање, хлађење и климатизацију (АСХРАЕ) препоручује минимални проток од 34 кубна метра спољашњег ваздуха на сат по кориснику за контролу мириса. Апсолутни минимум 8.5 м3/хр/особљу се препоручује да спречи да угљен-диоксид пређе 2,500 ппм, што је половина границе изложености постављене за индустријска окружења.
Ова иста организација, у стандарду бр. 90, постављеном 1975. – усред енергетске кризе – усвојила је горе поменути апсолутни минимум остављајући по страни, привремено, потребу за већим вентилационим токовима да би се разблажили загађивачи као што су дувански дим, биолошки излив итд. напред.
АСХРАЕ је у свом стандарду бр. 62 (1981) исправио овај пропуст и утврдио своју препоруку као 34 м.3/сат/станара за просторе у којима је пушење дозвољено и 8.5 м3/хр/станара у просторима где је пушење забрањено.
Последњи стандард који је објавио АСХРАЕ, такође бр. 62 (1989), утврдио је минимум од 25.5 м3/хр/станар за заузете унутрашње просторе независно од тога да ли је пушење дозвољено или не. Такође препоручује повећање ове вредности када се ваздух који се доводи у зграду не меша на одговарајући начин у зони дисања или ако у згради постоје необични извори загађења.
Комисија европских заједница је 1992. објавила свој Смернице за захтеве за вентилацију у зградама. За разлику од постојећих препорука за стандарде вентилације, овај водич не наводи запремине вентилационог протока које треба обезбедити за дати простор; уместо тога даје препоруке које су израчунате као функција жељеног квалитета ваздуха у затвореном простору.
Постојећи стандарди за вентилацију прописују одређене количине вентилационог протока које треба обезбедити по кориснику. Тенденције које се виде у новим смерницама показују да само прорачуни запремине не гарантују добар квалитет ваздуха у затвореном простору за сваку поставку. Ово је случај из три основна разлога.
Прво, претпостављају да су станари једини извори контаминације. Најновија истраживања показују да би и друге изворе загађења, поред станара, требало узети у обзир као могуће изворе загађења. Примери укључују намештај, пресвлаке и сам систем вентилације. Други разлог је што ови стандарди препоручују исту количину спољашњег ваздуха без обзира на квалитет ваздуха који се преноси у зграду. И трећи разлог је што нису јасно дефинисани квалитет унутрашњег ваздуха који је потребан за дати простор. Стога се предлаже да се будући стандарди вентилације заснивају на следеће три премисе: одабир дефинисане категорије квалитета ваздуха за простор који ће се проветравати, укупно оптерећење загађујућих материја у заузетом простору и квалитет спољашњег ваздуха који је на располагању. .
Опажени квалитет ваздуха
Квалитет ваздуха у затвореном простору може се дефинисати као степен у коме су испуњени захтеви и захтеви човека. У основи, станари простора захтевају две ствари од ваздуха који удишу: да перципирају ваздух који удишу као свеж, а не прљав, устајао или иритантан; и да знају да су штетни ефекти на здравље који могу бити последица удисања тог ваздуха занемарљиви.
Уобичајено је мислити да степен квалитета ваздуха у простору више зависи од компоненти тог ваздуха него од утицаја тог ваздуха на станаре. Стога може изгледати лако проценити квалитет ваздуха, под претпоставком да се познавањем његовог састава може утврдити његов квалитет. Овај метод процене квалитета ваздуха добро функционише у индустријским окружењима, где налазимо хемијска једињења која су укључена у производни процес или су изведена из процеса и где постоје мерни уређаји и референтни критеријуми за процену концентрација. Ова метода, међутим, не функционише у неиндустријским окружењима. Неиндустријска окружења су места где се могу наћи хиљаде хемијских супстанци, али у веома ниским концентрацијама, понекад хиљаду пута нижим од препоручених граница излагања; процењивање ових супстанци једне по једне резултирало би погрешном проценом квалитета тог ваздуха и вероватно би се проценило да је ваздух високог квалитета. Али постоји један аспект који остаје да се размотри, а то је недостатак знања које постоји о комбинованом дејству тих хиљада супстанци на људска бића, и то може бити разлог зашто се тај ваздух перципира као прљав, устајао или иритантан.
Закључак до којег се дошло је да традиционалне методе које се користе за индустријску хигијену нису добро прилагођене да дефинишу степен квалитета који ће перципирати људска бића која удишу ваздух који се оцењује. Алтернатива хемијској анализи је коришћење људи као мерних уређаја за квантификацију загађења ваздуха, коришћење панела судија за процену.
Људска бића перципирају квалитет ваздуха помоћу два чула: мирисног, који се налази у носној дупљи и осетљивог на стотине хиљада мирисних супстанци, и хемијског, који се налази у слузокожи носа и очију, осетљив на сличан број иритирајућих материја присутних у ваздуху. Комбиновани одговор ова два чула одређује како се ваздух перципира и омогућава субјекту да процени да ли је његов квалитет прихватљив.
Олф јединица
Један олф (од латинског = олфацтус) је стопа емисије загађивача ваздуха (биоефлуента) од стандардне особе. Једна стандардна особа је просечна одрасла особа која ради у канцеларији или на сличном неиндустријском радном месту, седећи иу топлотном комфору са стандардном хигијенском опремом до 0.7 купатила/дан. Загађење од људског бића је одабрано да дефинише појам олф из два разлога: први је тај што је биолошки излив који човек емитује добро познат, а други је што је било много података о незадовољству изазваном таквим биолошким изливом.
Било који други извор контаминације може се изразити као број стандардних особа (олфс) који су потребни да изазову исту количину незадовољства као извор контаминације који се процењује.
Слика 1 приказује криву која дефинише олф. Ова крива показује како се контаминација коју производи стандардна особа (1 олф) перципира при различитим брзинама вентилације и омогућава израчунавање стопе незадовољних појединаца — другим речима, оних који ће приметити да је квалитет ваздуха неприхватљив одмах након ушли су у собу. Крива је заснована на различитим европским студијама у којима је 168 људи проценило квалитет ваздуха који је загадило преко хиљаду људи, мушкараца и жена, који се сматра стандардним. Сличне студије спроведене у Северној Америци и Јапану показују висок степен корелације са европским подацима.
Слика 1. Крива Олф дефиниције
Јединица деципол
Концентрација загађења у ваздуху зависи од извора контаминације и његовог разблажења услед вентилације. Уочено загађење ваздуха се дефинише као концентрација људског биолошког ефлувије која би изазвала исту нелагодност или незадовољство као и концентрација загађеног ваздуха која се процењује. Једно деципол (од латинског поллутио) је контаминација коју изазива стандардна особа (1 олф) када је брзина вентилације 10 литара у секунди неконтаминираног ваздуха, тако да можемо написати
1 деципол = 0.1 олф/(литар/секунда)
Слика 2, изведена из истих података као и претходна слика, приказује однос између перципираног квалитета ваздуха, израженог у процентима незадовољних појединаца и у дециполима.
Слика 2. Однос између перципираног квалитета ваздуха израженог као проценат незадовољних појединаца и деципола
Да би се одредила потребна вентилација са становишта удобности, неопходно је одабрати степен жељеног квалитета ваздуха у датом простору. Три категорије или нивоа квалитета су предложене у табели 1, а изведене су из слика 1 и 2. Сваки ниво одговара одређеном проценту незадовољних људи. Избор једног или другог нивоа зависиће пре свега од тога за шта ће се простор користити и од економских разлога.
Табела 1. Нивои квалитета ваздуха у затвореном простору
Опажени квалитет ваздуха |
|||
Категорија |
Проценат незадовољних |
Дециполс |
Потребна брзина вентилације1 |
A |
10 |
0.6 |
16 |
B |
20 |
1.4 |
7 |
C |
30 |
2.5 |
4 |
1 Под претпоставком да је спољашњи ваздух чист и ефикасност вентилационог система једнака један.
Извор: ЦИК 1992.
Као што је већ наведено, подаци су резултат експеримената спроведених са судским већем, али је важно имати на уму да неке од супстанци које се налазе у ваздуху могу бити опасне (канцерогена једињења, микроорганизми и радиоактивне супстанце, за на пример) чула не препознају и да сензорни ефекти других загађивача немају квантитативни однос са њиховом токсичношћу.
Извори контаминације
Као што је раније наглашено, један од недостатака данашњих стандарда вентилације је што узимају у обзир само станаре као изворе контаминације, док је познато да будући стандарди треба да узму у обзир све могуће изворе загађења. Поред станара и њихових активности, укључујући могућност да пуше, постоје и други извори загађења који значајно доприносе загађењу ваздуха. Примери укључују намештај, пресвлаке и тепихе, грађевински материјал, производе који се користе за декорацију, производе за чишћење и сам систем вентилације.
Оно што одређује оптерећење загађења ваздуха у датом простору је комбинација свих ових извора контаминације. Ово оптерећење се може изразити као хемијска контаминација или као сензорна контаминација изражена у олфовима. Ово последње интегрише дејство неколико хемијских супстанци онако како их људска бића перципирају.
Хемијско оптерећење
Контаминација која потиче из датог материјала може се изразити као брзина емисије сваке хемијске супстанце. Укупно оптерећење хемијским загађењем израчунава се сабирањем свих извора, и изражава се у микрограмима у секунди (μг/с).
У стварности, може бити тешко израчунати оптерећење загађења јер је често доступно мало података о стопама емисије за многе најчешће коришћене материјале.
Сензорно оптерећење
Оптерећење загађења које опажају чула изазивају они извори контаминације који утичу на перципирани квалитет ваздуха. Задата вредност овог сензорног оптерећења може се израчунати сабирањем свих олфа различитих извора контаминације који постоје у датом простору. Као иу претходном случају, још увек нема много информација о олфовима по квадратном метру (олфс/м2) од многих материјала. Из тог разлога се испоставило да је практичније проценити сензорно оптерећење целе зграде, укључујући станаре, намештај и вентилациони систем.
У табели 2 приказано је оптерећење загађивањем у олфовима од стране станара зграде док обављају различите врсте активности, као удео оних који пуше и не пуше, као и производњу различитих једињења попут угљен-диоксида (ЦО2), угљен моноксид (ЦО) и водена пара. Табела 3 показује неке примере типичних стопа попуњености у различитим врстама простора. И на крају, тспособан 4 одражава резултате сензорног оптерећења – мерено у олфс по квадратном метру – које се налази у различитим зградама.
Табела 2. Контаминација услед корисника зграде
Сензорно оптерећење мириса/путника |
CO2 |
CO3 |
Водена пара4 |
|
Седећи, 1-1.2 мет1 |
||||
0% пушача |
2 |
19 |
50 |
|
20% пушача2 |
2 |
19 |
11x10-3 |
50 |
40% пушача2 |
3 |
19 |
21x10-3 |
50 |
100% пушача2 |
6 |
19 |
53x10-3 |
50 |
Физички напор |
||||
Ниско, 3 мет |
4 |
50 |
200 |
|
Средњи, 6 мет |
10 |
100 |
430 |
|
Висок (атлетски), |
20 |
170 |
750 |
|
Деца |
||||
Центар за бригу о деци |
1.2 |
18 |
90 |
|
Школа |
1.3 |
19 |
50 |
1 1 мет је брзина метаболизма седентарне особе у мировању (1 мет = 58 В/м2 површине коже).
2 Просечна потрошња од 1.2 цигарете/сат по пушачу. Просечна емисија, 44 мл ЦО по цигарети.
3 Од дуванског дима.
4 Применљиво на људе блиске термалној неутралности.
Извор: ЦИК 1992.
Табела 3. Примери степена заузетости различитих објеката
Изградња |
Станари/м2 |
Канцеларије |
0.07 |
Конференцијске собе |
0.5 |
Позоришта, друга велика окупљалишта |
1.5 |
Школе (учионице) |
0.5 |
Центри за бригу о деци |
0.5 |
Станови |
0.05 |
Извор: ЦИК 1992.
Табела 4. Контаминација због зграде
Сензорно оптерећење—олф/м2 |
||
Просек |
Интервал |
|
Канцеларије1 |
0.3 |
КСНУМКС-КСНУМКС |
Школе (учионице)2 |
0.3 |
КСНУМКС-КСНУМКС |
Установе за бригу о деци3 |
0.4 |
КСНУМКС-КСНУМКС |
Позоришта4 |
0.5 |
КСНУМКС-КСНУМКС |
Зграде са ниским степеном загађења5 |
КСНУМКС-КСНУМКС |
1 Подаци добијени у 24 канцеларије са механички вентилацијом.
2 Подаци добијени у 6 школа са механичком вентилацијом.
3 Подаци добијени у 9 центара за бригу о деци са механичком вентилацијом.
4 Подаци добијени у 5 сала са механичком вентилацијом.
5 Циљ који треба да се постигне новим зградама.
Извор: ЦИК 1992.
Квалитет спољашњег ваздуха
Још једна премиса, она која заокружује инпуте потребне за креирање вентилационих стандарда за будућност, је квалитет расположивог спољашњег ваздуха. Препоручене вредности изложености одређеним супстанцама, како из унутрашњег тако и спољашњег простора, налазе се у публикацији Смернице за квалитет ваздуха за Европу од стране СЗО (1987).
Табела 5 показује нивое запаженог квалитета спољашњег ваздуха, као и концентрације неколико типичних хемијских загађивача пронађених напољу.
Табела 5. Нивои квалитета спољашњег ваздуха
Перцеивед |
Загађивачи животне средине2 |
||||
Деципол |
CO2 (мг/м3) |
ЦО (мг/м3) |
НЕ2 (мг/м3) |
SO2 (мг/м3) |
|
Уз море, у планини |
0 |
680 |
0-0.2 |
2 |
1 |
Град, квалитетан |
0.1 |
700 |
1-2 |
5-20 |
5-20 |
Град, лош квалитет |
> КСНУМКС |
700-800 |
4-6 |
50-80 |
50-100 |
1 Вредности перципираног квалитета ваздуха су дневне просечне вредности.
2 Вредности загађујућих материја одговарају просечним годишњим концентрацијама.
Извор: ЦИК 1992.
Треба имати на уму да у многим случајевима квалитет спољашњег ваздуха може бити лошији од нивоа наведених у табели или у смерницама СЗО. У таквим случајевима ваздух треба да се очисти пре него што се пренесе у заузете просторе.
Ефикасност вентилационих система
Други важан фактор који ће утицати на прорачун вентилационих захтева за дати простор је ефикасност вентилације (Ev), који се дефинише као однос између концентрације загађујућих материја у извученом ваздуху (Ce) и концентрација у зони дисања (Cb).
Ev = Цe/Cb
Ефикасност вентилације зависи од дистрибуције ваздуха и локације извора загађења у датом простору. Ако су ваздух и загађивачи потпуно помешани, ефикасност вентилације је једнака један; ако је квалитет ваздуха у зони за дисање бољи од квалитета извађеног ваздуха, онда је ефикасност већа од један и жељени квалитет ваздуха се може постићи нижим брзинама вентилације. С друге стране, веће стопе вентилације ће бити потребне ако је ефикасност вентилације мања од један, или другачије речено, ако је квалитет ваздуха у зони дисања инфериорнији у односу на квалитет извађеног ваздуха.
У прорачуну ефикасности вентилације корисно је просторе поделити на две зоне, једну у коју се доводи ваздух, а другу остатак просторије. За вентилационе системе који раде по принципу мешања, зона у коју се доводи ваздух се углавном налази изнад зоне дисања, а најбољи услови се постижу када је мешање толико темељно да обе зоне постају једна. За вентилационе системе који раде по принципу померања, ваздух се доводи у зону у којој живе људи, а зона екстракције се обично налази изнад главе; овде се најбољи услови постижу када је мешање између обе зоне минимално.
Ефикасност вентилације је, дакле, функција локације и карактеристика елемената који доводе и одводе ваздух и локације и карактеристика извора контаминације. Поред тога, то је такође функција температуре и запремине ваздуха. Ефикасност вентилационог система могуће је израчунати нумеричком симулацијом или мерењем. Када подаци нису доступни, вредности на слици 3 могу се користити за различите вентилационе системе. Ове референтне вредности узимају у обзир утицај дистрибуције ваздуха, али не и локацију извора загађења, под претпоставком да су они равномерно распоређени по вентилираном простору.
Слика 3. Ефикасност вентилације у зони дисања према различитим принципима вентилације
Израчунавање захтева за вентилацију
На слици 4 приказане су једначине које се користе за израчунавање вентилационих захтева са становишта удобности, као и са становишта заштите здравља.
Слика 4. Једначине за прорачун захтева за вентилацију
Захтеви за вентилацију за удобност
Први кораци у прорачуну захтева за комфором је да се одреди ниво квалитета унутрашњег ваздуха који се жели да добије за вентилисани простор (видети табелу 1), и да се процени квалитет спољашњег ваздуха на располагању (видети табелу 5).
Следећи корак се састоји у процени сензорног оптерећења, коришћењем табела 8, 9 и 10 за одабир оптерећења према станарима и њиховим активностима, типу зграде и степену заузетости по квадратном метру површине. Укупна вредност се добија сабирањем свих података.
У зависности од принципа рада вентилационог система и коришћењем слике 9, могуће је проценити ефикасност вентилације. Примена једначине (1) на слици 9 ће дати вредност за потребну количину вентилације.
Захтеви за вентилацију ради заштите здравља
Процедура слична горе описаној, али коришћењем једначине (2) на слици 3, обезбедиће вредност протока вентилације неопходну за спречавање здравствених проблема. За израчунавање ове вредности потребно је идентификовати супстанцу или групу критичних хемијских супстанци које се предлаже за контролу и проценити њихове концентрације у ваздуху; такође је неопходно омогућити различите критеријуме за процену, узимајући у обзир ефекте загађивача и осетљивост станара које желите да заштитите—деце или старијих, на пример.
Нажалост, још увек је тешко проценити потребе вентилације за здравствену заштиту због недостатка информација о неким варијаблама које улазе у прорачуне, као што су стопе емисије загађивача (G), критеријуме за оцењивање затворених простора (Cv) и други.
Студије спроведене на терену показују да је у просторима где је потребна вентилација за постизање угодних услова концентрације хемијских супстанци ниске. Ипак, ти простори могу да садрже изворе загађења који су опасни. Најбоља политика у овим случајевима је елиминисање, замена или контрола извора загађења уместо разблаживања загађивача општом вентилацијом.
" ОДРИЦАЊЕ ОД ОДГОВОРНОСТИ: МОР не преузима одговорност за садржај представљен на овом веб порталу који је представљен на било ком другом језику осим енглеског, који је језик који се користи за почетну производњу и рецензију оригиналног садржаја. Одређене статистике нису ажуриране од продукција 4. издања Енциклопедије (1998).“