Учащиеся школ, студенты колледжей и университетов проводят много времени в классах, аудиториях. В связи с этим состояние среды в учебных помещениях оказывает большое влияние на состояние здоровья обучающихся.
Важным фактором состояния учащихся являются динамичные показатели воздушной среды учебных помещений: температура, влажность, содержание СО 2 . Эти факторы существуют вне зависимости от учащихся, но учащиеся на них активно влияют — пребывание учеников изменяет температуру воздуха, его влажность и газовый состав. И чем дольше ученики находятся в классе, тем сильнее эти изменения.
Понятие «окружающая среда» для ребенка включает не только внешнюю среду проживания, но и внутреннюю среду помещений, где протекает процесс жизнедеятельности детей. Это домашнее жилье, дошкольные, школьные, оздоровительные учреждения и помещения для проведения досуга и отдыха детей. Внутренняя среда современных дошкольных учреждений представляет собой сложный комплекс физических, химических, биологических и социальных факторов. Качество внутренней среды помещений определяется рядом факторов — это качество атмосферного воздуха, архитектурно-планировочные решения здания, качество и тип строительных и отделочных материалов, используемые моющие и дезинфицирующие средства, мебель, игрушки и т. д. Интенсивное развитие инновационных технологий во всем мире способствует синтезу новых полимерных материалов, которые широко применяются в строительстве, народном хозяйстве и в быту, в том числе при строительстве и оборудовании детских дошкольных учреждений. Однако результаты многолетних наблюдений показали, что полимерные и синтетические материалы являются малоинтенсивными, но достаточно постоянными факторами загрязнения окружающей среды.
По данным отечественных и зарубежных авторов, загрязненная внутренняя среда помещений может быть причиной увеличения распространенности хронических незначительных заболеваний. Всемирная организация здравоохранения отмечает, что современный человек 80 % своей жизни проводит в закрытых помещениях непроизводительного характера, где подвергается воздействию разнообразных неблагоприятных факторов.
Детский организм наиболее чувствителен к негативному воздействию окружающей среды. Неблагоприятное воздействие средовых факторов замедляет и ослабляет адаптацию детей к новым социальным условиям, что сказывается на снижении их работоспособности и ухудшении состояния здоровья. Результаты немногочисленных натурных наблюдений в детских учреждениях, а также в жилых и общественных зданиях свидетельствуют о реальной опасности химического загрязнения воздушной среды, обусловленной применением полимерных материалов.
Современные знания по качеству воздуха на объектах со средой обитания все еще остаются неполными. Это отражает сложность явлений и взаимосвязей внешней и внутренней среды, атмосферного воздуха, воздуха на объектах со средой обитания.
В настоящее время одним из основных внешних факторов, влияющих на качество воздуха в искусственных средах обитания человека, является внешняя среда — атмосферный воздух. Качество атмосферного воздуха обусловлено уровнем содержания в нем загрязняющих веществ.
Для оценки состояния воздуха в помещениях используются разные способы взятия проб:
— седиментационный метод (осаждение микроорганизмов из воздуха на питательные среды с последующей их инкубацией, распознаванием и оценкой);
— аспирационный метод (поглощение определенной средой определенного токсичного ингредиента);
— гравитационный метод (осаждение пылеватых частиц);
— отбор проб в сосуды (с последующим анализом) и некоторые другие.
Выбор метода сбора и оценки данных зависит от объекта контроля. Так как измеряемые показатели (температура, влажность) являются постоянно меняющимися в ходе присутствия учащихся в классе, для мониторинга воздуха использовались пишущие датчики (логгеры) влажности и температуры. Основная задача автономного регистратора данных — это запись измеренных значений в память для их последующего анализа на компьютере. Мы использовали логгеры EClerk-Mкомпании Рэлсиб с большим объёмом памяти (520 000 значений) и высокой точностью (от 0,2 %).
Мы провели суточный мониторинг температуры и влажности в двух учебных помещениях, расположенных в непосредственной близости друг от друга на 3 этаже Лицея № 9. Выбор соседних кабинетов позволил не учитывать отличия в показателях из-за разной степени естественной освещенности кабинетов и специфики отопления. Логгеры были запрограммированы на фиксацию параметров с частотой 1 раз в минуту.
В кабинете № 1 проводилось периодическое проветривание, что позволило проверить гипотезу о положительном влиянии проветривания на температурно-влажностный режим учебного кабинета.
Во второй серии экспериментов в один из классов был помещен ультразвуковой увлажнитель воздуха AIC SPS-718, рассчитанный на обработку воздуха в объеме до 30 м 2 .
Измерение содержания СО 2 в воздухе учебных помещений, проведенных попутно при помощи ручного тестера CO 2 /Temp./RH AZ-77535.
Анализ полученных данных показал, что по температуре и влажности более низкие показатели характерны для кабинета № 1 (табл.1).
Таблица 1
Показатели температурного и влажностного режима в обследованных кабинетах
|
Показатель |
Температура, ºС |
Влажность относительная, % |
||
|
Кабинет 1 |
Кабинет 2 |
Кабинет 1 |
Кабинет 2 |
|
|
Минимум |
24,21 |
21,30 |
25,07 |
22,85 |
|
Максимум |
25,22 |
22,96 |
31,77 |
34,07 |
|
Среднее |
24,76 |
22,34 |
29,43 |
28,37 |
При этом температура в кабинете № 1 не соответствовала СанПин 2.4.2.2821–10 (согласно требованиям, температура в учебных помещениях должна быть в пределах 18–24ºС); она в среднем составила 24,8ºС, с максимумом 25,2ºС. Также выявлено несоответствие СанПин условий относительной влажности, которая должна составлять 40–60 %. В наших исследованиях максимальное значение влажности в кабинетах составило 34,1 %.
Так как температура и влажность — динамичные показатели, которые меняются из-за присутствия в кабинете учащихся, мы проанализировали изменения этих показателей в ходе учебных занятий. В связи с мерами по минимизации контактов между учащимися из-за сложной эпидемиологической обстановки, занятия в кабинетах № 1 и 2 начинались в разное время — в 10.30 и в 9.30 соответственно. На рисунках 1 и 2 представлены результаты мониторинга, которые показывают, что температура и, особенно, относительная влажность в кабинетах изменялась по-разному.
Рис. 1. Динамика температуры и влажности в кабинете № 1 (13.10.2021)
Рис. 2. Динамика температуры и влажности в кабинете № 2 (13.10.2021)
Рисунок 3. Динамика температуры и влажности в кабинете № 1 (19.10.2021)
Рис. 4. Динамика температуры и влажности в кабинете № 2 (19.10.2021)
При повторном исследовании, проведенном 19.10.2021 г., ситуация с относительной влажностью воздуха в обоих классах несколько улучшилась (показатель достиг 35,8 % в 1 кабинете и 36,0 во 2) (рис.3, 4). Температурные показатели также удалось снизить до нормы СанПин. Этому поспособствовало периодическое проветривание в обоих учебных помещениях.
Применение ультразвукового увлажнителя воздуха позволило несколько изменить показатели температуры и влажности в кабинете 2 (рис.5, 6). Температура в кабинете оставалась в рамках требований СанПин, а влажность воздуха вплотную приблизилась к требуемым значениям (40 %).
Однако положительный эффект ниже ожидаемого, скорее всего из-за неподходящего по кубатуре устройства.
Измерение содержания СО 2 в воздухе учебных помещений, проведенных попутно при помощи ручного тестера CO 2 /Temp./RH AZ-77535, показало, что в обоих обследуемых классах содержание углекислого газа соответствовало допустимому качеству воздуха по ГОСТ 30494–2011.
Допустимое качество воздуха — это при котором содержание СО 2 составляет 600–1000 ррm.
Рис. 5. Динамика температуры в кабинетах (20.10.2021)
Рис. 6. Динамика влажности в кабинетах (20.10.2021)
Таким образом, характеристики температуры и влажности воздуха в кабинетах Гимназии динамично меняются, при этом температура воздуха меняется в зависимости от длительности пребывания учеников в помещении. Краткосрочное проветривание не решает эту проблему полностью. Это же касается и влажности воздуха, хотя и в меньшей степени.
Использование ультразвукового увлажнителя позволяет оптимизировать характеристики воздуха учебных помещений, но с учетом мощности конкретного используемого прибора.
Исходя из полученных данных, для улучшения качества воздуха в учебных помещениях необходимо:
- Проводить периодическое проветривание классов для снижения температуры и относительной влажности до условий, указанных в СанПин;
- Обеспечить учебные помещения увлажнителями воздуха, лучше всего — ультразвуковыми увлажнителями, они не повышают температуру окружающей среды, в отличии от паровых увлажнителей. Мощность увлажнителя должна соответствовать аэрируемой площади кабинетов.
Литература:
1. Бердник, О. В. Показатели популяционного и индивидуального риска при оценке влияния факторов окружающей среды на здоровье детского населения / О. В. Бердник, Л. В. Серых, М. Ю. Антомонов // Гигиена и санитария. — 2001. — № 5. — С. 94–97.
2. Ганькин А. Н. и др. Риск здоровью учащихся, формируемый загрязнением воздушной среды учебных помещений //Анализ риска здоровью. — 2014. — №. 1.
3. Гребняк, Н. П. Факторы риска для здоровья детского населения: монография. — Донецк, 2003. — 253 с.
