3.4.4 Влияние аэроионизации на человека и производственную среду

Одной из центральных проблем охраны труда является профилактика профессиональных заболеваний, опирающаяся на поддержание факторов производственной среды в допустимых пределах. Всем хорошо известна роль химического состава воздуха, наличие газовых и аэрозольных загрязнителей, температуры, относительной влажности и барометрического давления (см. 3.2, 3.3). Атмосферное электричество является неотъемлемым компонентом внешней окружающей среды и спутником эволюции жизни на всех ее этапах. С глубокой древности до наших дней люди использовали насыщенный ионами (аэроионами) природный воздух леса, гор, моря для общего оздоровления организма и лечения ряда заболеваний, как правило, органов дыхания. Однако человек так изменил естественную среду обитания, что возникла острейшая проблема искусственного обогащения воздуха аэроионами.

Применение технологических процессов, связанных с разрушением, измельчением и транспортировкой твердых материалов органического и минерального происхождения (аэрозоли дезинтеграции) и их поступление в окружающую среду, использование систем принудительной вентиляции и кондиционирования воздуха, видеодисплейных терминалов, персональной компьютерной техники, средств множительной техники, синтетических отделочных материалов нарушает ионный состав положительной и отрицательной полярности производственных и общественных помещений.

Ионизация воздуха – процесс превращения нейтральных атомов и молекул воздушной среды в электрически заряженные частицы (ионы). Аэроионы характеризуются знаком и величиной электрического заряда, массой, размером и подвижностью. Подвижность ионов выражается коэффициентом пропорциональности «К» (см²/(Вс)) между скоростью дрейфа ионов и напряженностью электрического поля, воздействующие на ионы. Подвижность ионов зависит от их массы: чем больше масса, тем меньше скорость перемещения ионов в электрическом поле. По подвижности весь спектр ионов делят на пять диапазонов: легкие К  1,0; средние 1,0 К  0,01; тяжелые 0,01  К  0,001; ионы Ланжевена 0,001  К  0,0002; сверхтяжелые ионы 0,0002  К.

Ионы в воздухе производственных помещений могут образовываться вследствие естественной, технологической и искусственной ионизации. Естественная ионизация происходит в результате воздействия на воздушную среду космических излучений и частиц, выбрасываемых радиоактивными веществами при их распаде. Технологическая ионизация происходит при воздействии на воздушную среду радиоактивного, рентгеновского и ультрафиолетового излучения, термоэмиссии, фотоэффекта и других ионизирующих факторов, обусловленных технологическими процессами. Искусственная ионизация осуществляется специальными установками – ионизаторами, обеспечивающими в ограниченном объеме воздушной среды заданную концентрацию ионов определенной полярности (заряда).

Наиболее благоприятное воздействие на живой организм оказывают легкие отрицательные аэроионы, т.к. они стимулируют биологические процессы, поскольку основным видом отрицательных аэроионов является отрицательно заряженный кислород, который принимает участие в окислительных процессах организма, поставляющих необходимую для жизнедеятельности энергию. После действия отрицательных аэроионов снижается концентрация в крови холестерина – предшественника глюкокортикоидов, содержание которых возрастает в период адаптации организма к тому или иному физическому агенту. Применение аэроионизации способствует повышению естественной резистентности организма, что связано с повышением бактерицидности сыворотки крови и усиление фагоцитоза.

Установлено, что влияние оптимальных концентраций аэроионов способствует формированию высокой корреляции пространственной синхронизации корковых потенциалов, что приводит к ускорению образования условного рефлекса. Кроме того, ионизированный воздух усиливает тоническое состояние коры, что способствует оптимизации проявления адаптационных реакций организма. Важное значение имеет воздействие аэроионов на микробную загрязненность воздуха (хлопковая, зерновая, мучная пыли содержат значительное количество бактерий, грибов). Отрицательные аэроионы не только осаждают (рекомбинация с аэроионами противоположной полярности) пыль, содержащую микроорганизмы, но и оказывают влияние на саму микробную клетку, изменяя ее морфологические и культуральные свойства. Обеззараживание и обеспыливание воздуха имеют большое значение, т.к. возбудители многих заболеваний переносятся по воздуху вместе с частицами пыли, а снижение микробного фона необходимо не только с целью предупреждения массовых инфекционных заболеваний, но и для уменьшения условно-патогенной микрофлоры, оказывающей угнетающее действие на функционирование организма.

Особенность биологического действия аэроионизации зависит от количества аэроионов, их спектра и дозы, под которой понимают суммарное количество элементарных электрических зарядов, вдыхаемых на протяжении данного отрезка времени. Связь между дозой аэроионов и получаемым биологическим эффектом не является прямой. Аэроионизация подчиняется правилу Арндта-Шульца: слабые дозы побуждают живые организмы к деятельности, средние – стимулируют и ускоряют физические процессы, сильные – их затормаживают, еще более сильные – угнетают.

Проведенные физиологические исследования на многих предприятиях и организациях показали, что в оптимальных условиях аэроионного режима снижаются показатели общей заболеваемости, работающие меньше утомляются, делают меньше ошибок, у них стабилизируется кровяное давление, в результате чего повышается производительность труда.

Гигиенические требования к аэроионному составу воздуха производственных и общественных помещений регламентируют СанПиН 2.2.4.1294-03 и обязуют работодателя выполнять эти требования в порядке планового контроля не реже одного раза в год; при аттестации и вводе в эксплуатации рабочих мест; при вводе в эксплуатацию оборудования и материалов, способных создавать или накапливать электростатический потенциал, включая видеодисплейные материалы и прочие виды оргтехники, при оснащении рабочих мест аэроионизаторами или деионизаторами. Нормируемыми показателями аэроионного состава воздуха (табл. 7) являются:

• концентрация аэроионов (минимально и максимально допустимая) обеих полярностей ( р+, р-), ион/см³;

• коэффициент униполярности  (минимально и максимально допустимый, определяемый как отношение концентрации аэроионов положительной полярности к концентрации аэроионов отрицательной полярности).

По принятым нормам минимально необходимый уровень содержания легких отрицательно заряженных аэроионов – не менее 600 шт/см³, хотя в природных условиях этот показатель обычно равен 1000 – 10000, а в горах, на морском побережье или у водопада достигает 200000 шт/см³. Концентрация легких аэроионов в городе редко превышает 250 шт/см³, а в воздухе помещений находится обычно в пределах от 0 до 100 шт/см³. При отклонениях концентрации аэроионов от указанных в табл. 7 степень их вредности определяется в соответствии с классификацией условий труда по аэроионному составу воздуха.

Таблица 7 Нормируемые показатели аэроионного состава воздуха

Для восстановления и поддержания оптимального ионного баланса в помещениях используют различные типы аэроионизаторов, отличающиеся друг от друга физическим явлением, используемым для продуцирования аэроионов – радиоизотопные, термоэлектронные, гидродинамические, фотоэлектрические, с применением электрического разряда. Измерение концентрации аэроионов производится счетчиками аэроионов (МАС-01, Сапфир-3К), позволяющим измерять концентрацию аэроионов как положительной, так и отрицательной полярности.