Гигиеническая оценка природно-климатических условий

Гигиеническая оценка природно-климатических условий. Климат существенно влияет на условия жизни и здоровье населения. Физиологические функции организма человека, интенсивность обменных и биохимических процессов, физическое развитие и трудоспособность во многом зависят от климатических условий. С климатом связаны и некоторые заболевания, в основе которых лежат так называемые метеотропные реакции сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, нервно-психической сферы. Значение климата для санитарных условий жизни населения обусловлено и тем, что комплекс метеорологических факторов (температура и влажность воздуха, скорость и направление ветра, атмосферное давление, интенсивность солнечной радиации) может влиять на процессы рассеивания выбросов промышленных предприятий и выхлопных газов в атмосферном воздухе. Он может воздействовать на эффективность многих природных биологических методов очистки сточных вод, обезвреживания бытовых и промышленных отходов. Большую роль играет климат и в эпидемиологии заболеваний.

Всесторонняя оценка климатических условий необходима для решения различных вопросов, связанных с планировкой населенных мест и организацией застройки, озеленением и обводнением, ориентацией сооружений, расчетом отопления и др.

Климатические особенности, свойственные ограниченным пространствам, называют микроклиматом. Он может изменяться на ограниченном расстоянии в зависимости от рельефа (северный или южный склон, низменность или возвышенность), характера озеленения, водной поверхности и пр. Важным является то, что микроклимат можно улучшать при помощи разных приемов планировки и благоустройства. Это дает возможность снизить температуру воздуха и предотвратить перегрев помещений, сделать более благоприятным ветровой режим.

Для учета особенностей климата конкретной территории следует использовать так называемый климатический паспорт. Одним из важных элементов такого паспорта является характеристика биоклиматических условий, например: повторяемость разных типов погоды, интенсивность солнечной радиации, в том числе ультрафиолетовой; режим отдельных метеорологических показателей за многолетний период наблюдений.

Температура воздуха оценивается по характеру, повторяемости ее в разные сезоны. Используют также сведения о средних, максимальных и минимальных значениях температуры воздуха. Для гигиенической оценки климата следует учитывать и изменение температуры воздуха в течение суток, и температурные перепады, сопровождающиеся изменением атмосферного давления и влажности воздуха. Сочетание последних может ухудшить функциональное состояние организма и вызвать обострение многих болезней.

При оценке влияния климата на санитарные условия жизни населения учитывают также возможность образования температурных инверсий, препятствующих рассеиванию выбросов промышленных предприятий в атмосфере. Это способствует повышению концентраций вредных веществ в приземном слое атмосферного воздуха.

Большое значение имеет ветровой режим территории, который характеризуется скоростью и направлением воздушного потока и в первую очередь определяет размещение жилой и промышленной застройки, организацию СЗЗ (санитарно-защитных зон), виды озеленения территорий.

Для гигиенической оценки ветрового режима используют объединенные данные о сезонной и годовой повторяемости направлений ветра по основным румбам, преобладающую скорость ветра в холодное и теплое время года, а также данные об удельном весе случаев штилевого состояния атмосферы, что является особо неблагоприятным для рассеивания выбросов промышленных предприятий и выхлопных газов автотранспорта. Среднегодовая скорость ветра, среднее за год направление воздушного потока (так называемая роза ветров) не могут служить достаточной характеристикой ветрового режима. Ориентация исключительно на них при выборе территории приводит к серьезным ошибкам в размещении промышленных объектов и жилых районов. Оценивая ветровой режим, важно учитывать местные особенности рельефа и ландшафта, которые могут изменять направление и скорость ветра. Так, в узких низменностях скорость ветра выше, чем на равнинах. В предгорьях резко изменяется направление воздушных потоков. Ветровой режим на территории города изменяется в зависимости от его застройки и благоустройства. В больших городах возникают местные потоки воздуха, часто противоположные относительно господствующих в данном районе. В этом случае ветер может способствовать переносу загрязнений атмосферного воздуха из окраинных, обычно промышленных, районов в центр города. Оценивая ветровой режим территории, врач-гигиенист должен помнить и о том, что ветер существенно влияет на тепловое состояние организма человека, особенно в сочетании с отрицательной температурой воздуха.

Большое значение имеют влажность воздуха и атмосферные осадки. Влажность воздуха характеризуется количеством водяного пара, содержащегося в нем, и зависит от многих процессов, происходящих в земной атмосфере: циркуляции воздушных масс; испарения влаги с поверхности водоемов, почвы, льда, снега; температуры воздуха и атмосферного давления; интенсивности солнечной радиации, а также от местных условий — характера почвенного покрытия, зеленых насаждений. С влажностью воздуха связано образование туманов, наиболее часто наблюдаемых в утренние часы летом и при снижении температуры воздуха зимой. Туманы неблагоприятно влияют на рассеивание загрязнений атмосферного воздуха в приземном слое. Кроме того, они поглощают значительную часть биологически активной солнечной радиации, которая отрицательно сказывается на санитарных условиях жизни населения. Интенсивность и продолжительность атмосферных осадков нужно оценивать также в процессе жилищного и гражданского строительства, так как длительные и частые дожди, особенно в сочетании с ветром, приводят к перенасыщению влагой стен зданий. Поэтому важно предусмотреть мероприятия по уплотнению и гидроизоляции мест соединений конструктивных элементов зданий (особенно при сборном домостроении). Количество осадков учитывают при проектировании и строительстве ливневой канализации и выполнении работ по вертикальной планировке территории, важными заданиями которых является обеспечение условий для отведения ливневых и талых вод с территорий застройки, предотвращение заболачивания и появления сырости в зданиях. Характер облачности оценивают в зависимости от ее плотности и высоты (сплошная облачность, высокая, низкая и т. д.). Ее учитывают при расчете естественного освещения помещений, а также условий инсоляции.

Гигиеническую оценку солнечной радиации проводят на основании характеристики всего спектра солнечного излучения, достигающего земной поверхности, т. е. его световой, ультрафиолетовой и инфракрасной (тепловой) частей. Учитывают интенсивность и продолжительность ее влияния. Солнечную радиацию оценивают для разных частей спектра в зависимости от ситуации на территории. Так, для северных районов стран СНГ существенными являются ультрафиолетовая радиация и особенности светового климата. В условиях юга излишняя тепловая радиация в сочетании с высокой температурой воздуха может неблагоприятно влиять на тепловое состояние человека в результате перегрева территории и помещений. Интенсивность ультрафиолетовой радиации, достигающей поверхности земли, в целом определяется географическим положением территории, сезоном и периодом суток. Чем ниже уровень солнцестояния над горизонтом, тем меньший удельный вес ультрафиолетовой радиации, в общем потоке солнечной радиации.

Для учета интенсивности солнечной радиации составляют карты районирования территории по интенсивности ультрафиолетовой радиации в целях обеспечения оптимальных условий излучения. Эти данные следует учитывать при выборе территории для строительства, оценке застройки, благоустройстве и озеленении жилых районов и микрорайонов, выборе типовых проектов жилых и общественных зданий с тем, чтобы обеспечить возможность профилактического действия солнечной радиации и предотвратить перегрев среды проживания человека.

На решение многих вопросов планировки и благоустройства населенных мест значительно влияет рельеф территории. Сложный рельеф затрудняет функциональное зонирование городской территории, выбор участков для промышленных объектов и жилых районов, трассирования улиц и дорог. При значительной разнице высотных отметок частей городской территории усложняется строительство инженерных сетей: водопровод приходится строить с несколькими зонами обслуживания и дополнительными насосными станциями, городскую канализацию нельзя предусматривать самотечной. Слабо выраженный рельеф усложняет отведение атмосферных и талых вод, что часто приводит к затоплению территории, подвальных помещений, появлению сырости в зданиях.

Рельеф играет большую роль в формировании микроклимата городской территории, изменяя температурный, влажностный, радиационный и ветровой режимы. Так, на участки с пониженным рельефом поступает по склонам холодный воздух, создавая так называемые озера холода. Склоны, ориентированные на северную сторону, получают значительно меньше солнечной энергии. Потери ее составляют от 4 до 56% в зависимости от крутизны склона. Как отмечалось, рельеф изменяет направление и скорость ветра.

Рельеф местности существенно влияет и на условия рассеивания вредных выбросов, поступающих в атмосферный воздух. При температурных инверсиях и безветренной погоде в долинах и балках накапливаются атмосферные загрязнения вследствие ухудшения условий для проветривания территории. Наиболее благоприятным для строительства является спокойный рельеф с наклоном от 0,5 до 8%. Это дает возможность устраивать самотечные системы водоснабжения и канализации, в том числе ливневой. Территории с наклоном до 0,5% и 8—15% считаются ограниченно пригодными для жилищно-гражданского строительства, а свыше 15% — непригодными.

Участки территории с неблагоприятным рельефом нуждаются в обязательной инженерной подготовке — так называемой вертикальной планировке. Ее цель — приспособить рельеф к требованиям застройки и благоустройства; создать подсыпкой или выемкой почвы участки для зданий и сооружений; обеспечить удобное и безопасное движение пешеходов и автотранспорта на продольных склонах городских улиц и дорог; устроить системы для стока поверхностных вод. Одним из условий выполнения вертикальной планировки является сохранение естественного рельефа на тех участках территории, где она отвечает требованиям застройки и благоустройства. В последнее время в практике градостроительства широко применяют рельеф для защиты от шума (в качестве естественного шумозащитного экрана), создания живописного силуэта застройки, сооружения подземных и полуподземных автопаркингов (гаражей).

Большое значение в выборе территории для нового или расширения существующего населенного пункта имеют инженерно-геологические и гидрогеологические условия. Поэтому необходимо знать геологический состав, строение почвы, физико-геологические явления (оползни, плавуны, усадочные почвы), режим грунтовых вод и их связь с открытыми водоемами, возможности использования подземных вод для хозяйственно-питьевых целей, санитарно-эпидемиологическую характеристику почвы. Это позволит с гигиенической точки зрения оценить пригодность территории, а также отдельных ее участков для жилищно-гражданского строительства.

Особое значение для гигиенической оценки территории имеют данные о режиме грунтовых вод: их глубине, характере залегания и химическом составе. Эти данные позволяют определить будущую прочность зданий и сооружений, конструкцию их фундаментов, возможности подтопления подвалов и появления сырости в жилых и общественных строениях.

С учетом глубины залегания грунтовых вод выделяют заболоченные и подтапливаемые участки, а также участки с низким стоянием грунтовых вод. Благоприятными для жилищно-гражданского строительства считаются территории, где грунтовые воды залегают на глубине не менее 3 м от поверхности. В этом случае не следует снижать уровень грунтовых вод и прибегать к мерам гидроизоляции. Если безнапорные водоносные горизонты залегают на глубине от 1 до 3 м, предусматривают снижение уровня грунтовых вод и гидроизоляцию зданий и сооружений. Такие территории считаются неблагоприятными для строительства. К особо неблагоприятным по гидрогеологическим условиям относятся территории, где водоносные горизонты залегают на глубине менее 1 м от поверхности земли. При гигиенической оценке гидрогеологических условий учитывают возможность подъема уровня грунтовых вод после обильного выпадения осадков, также вследствие народнохозяйственной и градостроительной деятельности. Учитывают возможность подпора грунтовых вод при гидротехническом и гидромелиоративном строительстве, вследствие нарушения естественного режима влажности почв после асфальтирования территории и устранения растительного покрова, подтека воды из водопроводных, теплофикационных сетей и ливневой канализации. Имеет значение и химический состав грунтовых вод. Наличие в них кислот и других агрессивных соединений может привести к разрушению фундаментов зданий, раннему изнашиванию инженерных сетей, если не предусмотрены специальные меры и не использованы кислотостойкие марки цементов и других материалов.

При выборе территории для строительства новых городов и поселков, а также для расширения и развития существующих населенных мест важным этапом является оценка состояния источников водоснабжения, которые должны обеспечить потребность населения, промышленных объектов и коммунального хозяйства. Необходимы гигиеническая оценка подземных и поверхностных водоисточников, определение их пригодности и достаточности для обеспечения централизованного хозяйственно-бытового водоснабжения (в соответствии с ГОСТом 2761-84).

Источники водоснабжения выбирают (см. раздел 1) на основании данных о количестве и качестве воды, характеристики населенного пункта, ситуационного плана с обозначением участков предполагаемого водозабора, схемы проектируемого водопровода и методов водоподготовки. Одновременно решают вопрос о возможности организации зон санитарной охраны источника. Обязательно учитывают перспективы развития города, поселка или отдельных объектов, которые плотно связывают с прогнозом количественных и качественных характеристик источников водоснабжения.

Большое значение имеет также оценка возможности использования водоемов для организации массового отдыха населения. К качеству воды водоемов, используемых для рекреационных целей, предъявляют требования согласно существующим санитарным правилам.