автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Разработка критериев экологической безопасности помещений жилых зданий и мероприятий по ее обеспечению

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНОЙ ФИЗИКИ

на правах рукописи

ШВЕЦ АЛЛА АЛЕКСАНДРОВНА

РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЕВ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПОМЕЩЕНИЙ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ И МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЕЕ ОБЕСПЕЧЕНИЮ

05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воэлуха, газоснабжение и освещение

11.00.11 - Охрана окружавшей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1996

Работа выполнена в Институте строительной физики Академии архитектуры и строительных наук РФ

Научный руководитель:

доктор технических наук,

профессор

Савин В.К.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Хлевчук Б.Р.

кандидат технических наук Алейникова Л.Г.

Ведущая организация:

Научно-исследовательский центр "Экобезопасность" Минприроды России

1996. г. в « f

Защита дисертации состоится V час. на заседании диссертационного Совета при Научно-исс-ледовательскои институте Строительной физики AACH России по адресу: 127238, Москва, Локомотивный пр., 21.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-методическом фонде института.

Автореферат разослан

.Ж,

1996 Г.

Ученый секретарь специализированного совета.

РШ. 92.о

Савин В.К.

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы.

В настоящее время не вызывает сомнения, что человек подвергается воздействию неблагоприятных факторов не только на производстве, но и находясь в помещениях жилых зданий. Проблема экологической безопасности человека в жилище встала настолько остро, что в 1983 году Всемирная Организация Здравоохранения выдвинула концепцию "синдрома больных зданий" и "синдрома применения вредных строительных материалов". В настоящее время эти термины получили широкое распространение. Ими определяются комплекс жалоб жителей городов на плохое самочувствие, - которое сопровождается головной болью, головокружением, рвотой, повышенной утомляемостью, раздражением глаз, носа и горла. Так как основное время современный человек проводит в закрытых помещениях, а наиболее чувствительный контингент - дети и пожилые люди до 90% времени, то их комфортное существование и здоровье во многом зависят от того, насколько экологически безопасна внутренняя жилая среда, определение качества которой можно условно разделить на две составляющие :

- внутренний климат, который включает такие параметры, как температура, влажность и подвижность воздуха, уровень шума, вибрации, освещенность помещения;

- качество воздуха внутренней жилой среды, которое определя-'-ется радиационным, химическим и биологическим загрязнениями, оказывающими неблагоприятное влияние на здоровье человека, а также ионным составом воздуха внутри жилых помещений.

1-ая составляющая - внутренний климат - в настоящее время достаточно изучен такими учеными как Богословский В.Н., Губернский Ю.Д., Савин В.К. и многими другими, подготовлены соответствующие нормативные и законодательные документы, публикации и монографии. Вопрос экологической безопасности жилища, сильно зависящей от качества воздуха, его физического, химического и биологического загрязнений изучен недостаточно. Изучению этой проблемы были посвящены работы многих как отечественных, так и зарубежных ученых - Ю.Д.Губернского, А.Л.Чижевского, Э.И.Крисюка, М.Г.Шандала, Ю.Одум, Э.Экхольм и других. Так как на решение проблемы эко-

логической безопасности жилища направлены исследования специалистов различных областей науки (токсикологов, гигиенистов, экологов, архитекторов, инженеров-проектировщиков и т.д.), необходимо объединение их знаний и исследований с целью создания единой-концепции "Экологической безопасности помещений жилых зданий" и разработки мероприятий по ее обеспечению.

Важность этой работы отражена в Государственной федеральной программе "Экологическая безопасность России" на 1993-55 гг.,где автор является руководителем ряда НИР в разделе "Экология жилища", а также НИР Минприроды РФ "Изготовление строительных и отделочных материалов с применением промышленных отходов", "Разработка эколого-гигиенического сертификата на жилые здания" и других.

Цель работы.

Разработка критериев экологической безопасности жилой среды зданий и мероприятий, направленных на ее обеспечение, а также методики оценки экологической безопасности и эколого-гигиенического сертификата на жилые здания и помещения.

Основные задачи исследования.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- анализ и характеристика основных факторов, влияющих на экологическую безопасность помещений жилых зданий с оценкой их воздействия на здоровье людей;

- обоснование приоритетных эколого-гигиенических параметров, определяющих экологическую безопасность жилой среды помещений ;

- анализ законодательных и нормативных документов, регламентирующих различные эколого-гигиенические параметры жилища;

- эколого-гигиеническая оценка строительных и отделочных материалов, их вклад в радиационно-химическое загрязнение жилища;

- разработка методики оценки экологической безопасности и эколого-гигиенического сертификата на жилые здания и помещения:

- разработка мероприятий по обеспечению экологической безопасности жилой среды помещений.

Научная н в и з н а работы

Научную новизну работы составляют:

- систематизация и классификация совокупности физико-химических воздействий на человека в помещениях жилых зданий;

- предложенные основные критерии, определяющие экологическую безопасность помещений жилых зданий;

- разработанные методика и эколого-гигиенический сертификат на помещения жилых зданий;

- предложенный комплекс рекомендаций и мероприятий по обеспечению экологической безопасности помещений жилых зданий.

Практическая ценность работы

Разработанные критерии и мероприятия позволят реализовать эффективные меры по обеспечению эколого-гигиенической безопасности жилых помещений и сохранению здоровья населения.

Результат проделанной работы по оценке влияния строительных и отделочных материалов на качество внутренней жилой среды помещений использован в разработке проекта "Унифицированной методики комплексной оценки экологической безопасности современных строительных и отделочных материалов".

Разработанные методика оценки экологической безопасности, макет эколого-гигиенического сертификата на жилые здания и помещения , а также перечень протоколов необходимых измерений для его выдачи, опробованы фирмой S.I.Realty и могут быть использованы в дальнейшем при проведении экологического контроля и паспортизации жилищного фонда, при проведении экономических разработок по оценке стоимости домов и квартир в зависимости от их эколого-гигиени-ческих характеристик и т.д.

По результатам работы автором подготовлен курс лекций по теме "Экологическая безопасность жилых и общественных зданий".

Результаты диссертационной работы рекомендованы Минприроды России территориальным природоохранным органам для решения вопросов, связанных с научно-методическим обеспечением экологического контроля жилища и городской среды обитания.

По результатам работы автор имеет две справки о внедрении.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, трех приложений, библиографического списка и содержит 136 страниц текста.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение.

Во введении отражена важность и степень изученности проблемы экологической безопасности помещений жилых зданий, отмечены отечественные и зарубежные ученые, чьи исследования посвящены этому вопросу, обоснована актуальность темы диссертации, а также сформулирована цель работы.

Главах

Первая глава работы посвящена вопросу влияния среды жилых помещений на здоровье населения. Учитывая, что основное время современный человек проводит в закрытых помещениях, а наиболее чувствительный контингент - дети и пожилые люди до 90% времени, то их комфортное существование и здоровье во многом зависят от того, насколько жилые помещения соответствуют требованиям, предъявляемым к ним строительными нормами (СНИП), санитарно-гигиеническими правилами и нормативами (СанПиН) и насколько экологически безопасна внутренняя жилая среда, определение качества которой условно разделяется на две составляющие:

- внутренний климат, который включает такие параметры, как температура, влажность и подвижность воздуха, уровень шума, вибрации, освещенность помещения;

- качество воздуха внутренней жилой среды, которое определяется радиационный, химическим и биологическим загрязнениями, оказывающими неблагоприятное влияние на здоровье человека-.

В настоящее время ученые пришли к выводу, что основной риск здоровью населения в помещенияж жилых зданий исходит от степени их химического, радиационного и биологического загрязнений.

В последнее время уделяется больше внимания качеству воздуха внутри помещений исходя из нескольких причин:

Во-первых: опыт строительства во многих странах, пытающихся для экономии свести к минимуму обмен воздуха, свидетельствует о высокой концентрации загрязняющих веществ в этих помещениях.

Во-вторых: увеличилось использование синтетических материалов в строительстве и при изготовлении мебели, содержащих и выде-

ляющих много токсичных веществ, что неблагоприятно сказывается на здоровье населения.

В-третьих: многие исследования подтверждают, что загрязнение воздуха внутри помещений зачастую выше, чем загрязнение атмосферного воздуха от 2 до 10 раз.

В-четвертых: все большее количество людей обеспокоено неблагополучным состоянием воздушной среды внутри помещений.

Говоря о "синдроме больных зданий" и "синдроме применения воедных стройматериалов" необходимо отметить, что существуют два типа проблем, связанных со строительством. Первая, это заболевания, так или иначе связанные с жилищными условиями. Второй же проблемой является непосредственно "синдром применения вредных стройматериалов" при строительстве зданий, где, на первый взгляд, не наблюдается превышение допустимых концентраций вредных Ееществ в материалах. Несмотря на то, что концентрации химических веществ стносительно невелики, все равно, их присутствие способно вызывать различные отрицательные проявления в здоровье человека (раздражения слизистых оболочек, аллергические реакции и другие неблагоприятные эффекты), особенно при их комплексном воздействии, а иногда приводить к серьезным заболеваниям. Когда же загрязнение токсичными веществами превышает допустимые уровни ПДК, можно считать такие жилые помещения экологически опасными и г.редставляюаими угрозу здороьо населения.

По результатам работ (Трайнор, 1937); (Едрычевский, 1990); (Лидерер, 1936); (Вейд, 1975) и др. можно сделать вывод, что при оценке вредного воздействия загрязнений воздуха на здоровье человека нужно обратить особое внимание на загрязнение воздуха внутри помещений. До сих пор исследователи имели дело с загрязняющими веществами, для которых существуют ПДК атмосферного воздуха и данные мониторинга. Однако существует много более токсичных химических веществ, особенно среди органических соединений, находящихся в воздухе внутренних помещений для которых ПДК не разработаны .

Неблагоприятное воздействие на здоровье населения загрязнения окружающей среды требует определенных усилий по снижению уровня загрязнения. Однако смягчение вредного влияния некоторых токсичных веществ является зачастую дорогостоящим процессом. Поэтому стоит задача не только по уменьшению факторов риска, но и по

достижению этого наиболее экономичными методами. Следовательно, необходимо оценить сравнительный риск от каждого конкретного загрязняющего вещества и действовать наиболее эффективным способом.

На схеме представлена иллюстрация различных подходов к измерению вредного воздействия. Существуют два общих подхода: прямой и косвенный.

Методы анализа вредного воздействия

Прямые методы Косвенные методы

Персонал. Еиологич. мониторинг мониторинг

фармакокинетические и фармакодинамические модели

1рингмо!е- дн

Мониторин окруж.среды

ев-ники

модель вредного воздействия

"смягчающие" — факторы (меры)

факторы

анкеты

В главе I рассмотрены методы исследования загрязнения воздуха, а также сравнение воздуха вне- и внутри жилища на основе данных этих исследований. В результате исследования газоанализаторы, расположенные снаружи исследуемых домов, давали более низкие значения концентраций загрязняющих веществ, чем персональные, носимые исследователем на одежде. Причем, отношение концентраций токсичных веществ, зарегистрированных на персональном газоанализаторе, к концентрации их в атмосферном воздухе вблизи здания было всегда более 2, а по некоторым соединениям доходило до 6. На основании этого можно заключить, что измерение концентраций загрязняющих веществ наружного воздуха является недостаточным отражением персонального вредного воздействия токсичных веществ на человека в жилище. Приблизительно такая же картина подчас наблюдается с уровнем радиации и концентрацией радона в жилых помещениях. Уровень радиации и концентрации радона в помещениях часто превышает их концентрации в атмосферном воздухе вблизи жилого до-ва. Так как основной вред здоровью человека приносит химическое.

радиационное и биологическое загрязнения воздушной среды, жилых помещений, необходимо их дальнейшее изучение и контроль.

Наружный мониторинг оценивает вредное воздействие на организм человека радиационного и химического загрязнений без учета загрязнений внутри жилых помещений. Эпидемиологические исследования, опирающиеся только на данные наружного мониторинга, могут переоценивать тот предел, за которым влияние на здоровье становиться значительным. Конечно, эти наблюдения не должны принижать необходимость контроля за внешним источником загрязнения, так как атмосферный воздух используют для очистки воздуха помещений. Но, исходя из того, что люди зачастую -до 90% времени проводят в помещениях, а загрязнения помещений превышают иногда в 2 - 10 раз ПДК химических веществ в атмосферном воздухе, понятна важность экологического контроля внутренней воздушной среды. Однако для отдельных соединений целесообразно контролировать только наружные источники загрязнения, и многих затрат в этой связи можно избежать, используя данные о наружной концентрации загрязняющих веществ. Для обеспечения экологической безопасности жилой среды помещений должны быть научно обоснованы и составлены перечни основных токсичных веществ, подлежащих контролю вблизи жилища, а также внутри жилых помещений.

Г л а в а II

Во второй главе определены основные составляющие, определяющие экологической безопасности жилища:

- физико-химические показатели воздушной среды (радиационное, химическое и биологическое загрязнения, ионный состав);

- температура внутреннего воздуха, ее перепад по высоте и в плане помещений, температура внутренних поверхностей ограждений;

- влажность и подвижность воздуха;

- интенсивность и яркость освещения, инсоляция;

- шум.

Эти составляющие оказывают на человека комплексное воздействие и в совокупности определяют экологическую безопасность жилища. Для дальнейших исследований автор делит их на две группы:

1-ая - микроклимат помещения (искусственно создаваемые климатические условия в закрытых помещениях для защиты от неблагоп-

риягных внешних воздействий и создания зоны комфорта - оптимального для организма человеека сочетания температуры, влажности, скорости движения воздуха и воздействия лучистого тепла), освещенность помещения, инсоляция, уровень шума;

2-ая - качественный и количественный состав воздуха помещений жилых зданий, определяемый его химическим, радиационным и биологическим загрязнением, ионным составом.

В главе рассмотрены существующие нормативные и законодательные документы, призванные обеспечить санитарно-гигиенические требования и экологическую безопасность помещений жилых зданий.

Рассмотрен воздушно-тепловой режим в квартирах жилых домов и факторы, под воздействием которых он формируется:

- наружные климатические параметры;

- физико-химические показатели наружного воздуха;

- архитектурно-планировочные решения здания и микрорайона застройки, места застройки и т.д.

Приводятся требования к воздуено-тепловому режиму помещений жилых зданий, изложенные в нормативных документах. В диссертационной работе рассматриваемые факторы и показатели проиллюстрированы таблицами, в автореферате ссылки на них даются в соответствии номерам в диссертационной работе. В таблице 2.1 приведены нормативы температурно-влажностного режима, учитываемые при проектировании зданий. В таблице 2.2. представлена гигиеническая оценка различных значений показателей воздушно-теплового режима жилища (совместная работа автора с Институтом экологии человека и гигиены окружающей среды им.Сысина по Государственной программе "Экологическая безопасность России").

При рассмотрении таких факторов жилой среды как естественная освещенность, шум и вибрация даются ссылки на соответствующие нормативные документы. Отмечается, что поскольку размеры световых проемов определяют не только освещенность помещения, но и его тепловой режим, принимается наименьшая допустимая по освещенности

площадь окон. В среднем для квартиры должно быть выдержано соот-

2 2 ношение 1 м светового проема на 5,5 м пола освещаемого помещения. По уровню шума гигиенически допустимые нормы 40 дБ/А/ в дневное время и 30 дБ/А/ в ночное время суток. Уровень вибрации нормируется "Санитарными нормами вибрации в жилых домах, где основной нормируемый параметр вибрации - среднеквадратичные величи-

ны виброскорости (виброускорения или вибросмещения).

В настоящее время пути совершенствования социально-бытовых факторов обитаемости в жилых зданиях необходимо связывать с многоуровневым нормированием комфортности жилища. Это нормирование должно основываться не только на гигиенических требованиях, оно также должно учитывать экономические возможности массового строительства жилых зданий.

В этой связи предлагается в нормативных документах, регламентирующих проектирование и строительство жилых зданий, предусмотреть три класса комфортности жилищ с показателями, характеризующими его социально-бытовые факторы, которые представлены в таблице 2.6

Таблица 2.6

Рекомендуемые классы комфортности жилых зданий и их характеристики

Класс Рекомендуемые Состав по- Состав технических

ком- нормативные мещений систем обеспечения

форт . значения квартир обитаемости

жилых

зда- общ.жил. высота

ний площадь помещения

м2 /чел м

1 более 3,5-4,0 Гостиная, Отопление,, естествен-

30 спальные по- ная и принудительная

мещения, ра- вентиляция, очистка

бочие каби- воздуха, кондициони-

неты, библио- рование, освещение.

тека, детские хозяйственно-питье-

комнаты, кух- вое и пожарное водо-

ня, столовая. снабжение, бытовая

санузлы, ван- канализация, внутри-

ные комнаты. квартирный мусоропро-

холл. вод, автоматизация

всех систем обеспе-

чения обитаемости.

II до 30 3,2 Жилые комнаты, детские комнаты, кух- Отопление, естественная вентиляция, системы хозяйственно-

ня, санузел, ванная комната, передняя. _ бытового, водоснабжения, канализация, освещение. Диспетчеризация работы систем обеспечения обитаемости.

III 15-18 2,5-2,7 Жилые комнату, кухня, вьнная, санузел, передняя . Отопление,' естественная вентиляция, системы хозяйственно-бытового водоснабжения, канализация, освещение

Глава III

Третья глава работы посвящена качеству воздушной среды помещений жилых зданий, определяемого его химическим, радиационным и биологическим загрязнениями.

Рассмотрены источники внешнего и внутреннего химического загрязнения жилища. Дан анализ загрязнения атмосферного воздуха и его влияния на внутрижилищнуи соеду. В таблице 3.1 приведены ПДК основных химических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе. Автор отмечает, что для жилой искажении в кашей стране раз-

работана только ПДК формальдегида, поэтому при оценке химической безопасности помещений жилых зданий исследовалели вынуждены пока пользоваться ПДК загрязнявших веществ для атмосферного воздуха. Приведена таблица 3.2 "Загрязнители и критерии безопасности для воздуха жилища" рекомендованная Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ)..

Дан анализ внутренних источников химического загрязнения воздушной среды жилища. Подробно рассмотрены такие источники загрязнения воздушной среды:

- человек и продукты его жизнедеятельности;

- химические вещества, выделяющиеся при приготовлении пищи;

- химические вещества, выделяемые строительными и отделочны-

ми материалами;

- химические вещества, адсорбированные бытовой пылью.

Дан анализ рассмотренных источников, но основное внимание конечно же уделено строительным "и отделочным материалам, так как они дают наибольший вклад в химическое загрязнение жилища , особенно полимерные. Приводятся результаты анализа отечественных и зарубежных публикаций по оценке токсичности современных строительных и отделочных материалов. Так, например, в таблице 3.7 приводится характеристика токсичных добавок, входящих в рецептуру поливинилхлоридных пленок.

Автор отмечает, что при оценке химического загрязнения воздушной среды помещений, необходимо учитывать его загрязнение бытовой пылью. Дан анализ токсичности бытовой пыли. Результаты исследования пыли взяты из проделанной совместной работы с ИЭЧ и ГОС им.Сысина "Разработка банка данных по эколсго-гигиенической и токсикологической оценке современных строительных и отделочных материалов". Приведена таблица 3.3 "Основные токсичные вещества, адсорбированные на частицах бытовой пыли". Сделан вывод, что адсорбция токсичных веществ бытовой пылью является распространенным явлением. Суммарные показатели загрязненности воздуха по адсорбированным на частицах пыли веществам значительно превосходят показатели загрязненности по массовому содержаннию пыли (среднесуточная ПДК 0,05 мг/м ), что свидетельствует о нессходимости обязательного учета адсорбированных пылью веществ при анализе химического загрязнения воздушной среды.

Вторая половина третьей главы посвящена радиационному фактору в жилище, -проблеме* радона.

Так как в жилые дома радон попадает из нескольких источников (грунт, вода, природный газ и строительные материалы), был проведен анализ влияния поступления радона из этих источников на экологическую безопасность жилища.

Отмечено, что радон высвобождается из земной коры повсеместно, но его концентрация в наружном воздухе существенно различается для разных точек земного шара. В настоящее время проводятся исследования по районированию территорий по степени потенциальной радоноопасности. Конечная цель подобных исследований - составление специализированных карт, с выделением наиболее опасных по этому фактору регионов, областей, городов и других населенных

пунктов. Степень радиоактивного соотношения между радоном и продуктами его распада в атмосфере в большой степени зависит от метеорологических условий, места, времени, высоты от земли. Концентрация-радона -В верхних этажах многоэтажных домов как правило ниже, чем на первом этаже. Скорость проникновения исходящего из земли радона в помещения фактически определяется толщиной и целостностью (т.е. количеством трещин и микротрещин) межэтажных перекрытий. Заделка щелей приводит к резкому сокращению поступления радона в помещения. Кроме того, эффективно снижают поступление радона вентиляционные установки в подвалах и облицовка стен пластиковыми материалами, покрытие стен слоем краски на эпоксидной основе или тремя слоями масляной краски.

Отмечено также, что вода и природный газ являются менее важными источниками поступления радона в жилые помещения. Концентрация радона в обычно используемой воде чрезвычайно мала, но вода из некоторых источников, особенно из глубоких колодцев или артезианских скважин, содержит большие концентрации радона. Однако, основная опасность исходит не от питья воды. Гораздо большую опасность представляет попадание паров воды с высоким содержанием радона в .легкие вместе с вдыхаемым воздухом, что чаще всего имеет место в ванной комнате. В таблице 3.9 показана зависимость концентрации радона и его дочерних продуктов в воздухе помещений при пуске горячей воды в душе в течение 7 минут. Концентрация радона в воде была 4,4 кБк/м3 .

Таблица 3.10 показывает концентрацию радона и его дочерних продуктов в воздухе помещений и концентрации радона в потребляемой воде в Канаде.

В настоящее время в нашей стране не разработаны нормативы по содержанию радона в питьевой воде, поэтому ряд специалистов предлагает пока ориентироваться на принятый Агенством по охране окружающей среды США норматив равный 74 Бк/л.

Далее отмечается, что концентрация радона в жилых помещениях может также значительно возрасти при использовании не снабженных вытяжкой кухонных плит, отопительных и других нагревательных устройств, в которых сжигается газ.

Таблица 3.9

Концентрация радона и его дочерних продуктов в воздухе помещений при пуске горячей воды в душе.

Ванная комната Прошедшее время (мин) Концентрации (Бк~/м37

Радон Дочерние продукты радона

До работы душа 19 7,4

Во время рабо-

ты душа 0 148 -

1 850 -

2 1040 -

3 1890 -

4 2070 -

5 2740 -

8 3520 -

После работы душа 22 3100 2400

32 2660 110

99 148 26

Основное внимание в главе уделено влиянию строительных и отделочных материалов на радиационное загрязнение жилииа, на увеличение содержания радона в воздухе. Основываясь на отечественных, но в большей степени зарубежных исследованиях, автор дает оценку строительных материалов по степени удельной радиоактивности. В таблице 3.11 показана зависимость концентрации радона от типа здания и используемого материала в Финляндии. В таблице 3.12 приведена зависимость концентрации радона и торона от типа строительного материала в жилых зданиях.

Особую опасность в отношении радона представляют строительные материалы, в которых используются отходы или побочные продукты, получаемые при переработке фосфорных руд с применением различных технологий, а также отходы черной металлургии, отходы производства алюминия и др. На основе опубликованных данных автором сделана подборка недопустимого использования вторичных отходов

для производства строительных и отделочных материалов.

Таблица 3.12 Концентрация радона и торона в жилых зданиях

Строительный материал Эквивалентная равновесная

концентрация (Бк/м3)

Радон Торон

Бетонная основа и смешанный 10 0,44

строительный материал (3,7-25) (0,19-2,2)

Песчаник 5,6 0,30

(0,11-0,48)

Кирпич 4,8 0,70

(3,7-6 3 (0,30-1,1)

Газобетон 3,3 0,11

(2,6-4 1)

Легкий строительный материал 3,7 0,19

(3,0-4 8) (0,11-0,26)

Средневзвешенная величина 8,1 0,37

(2,6-25) (0,11-2,2)

В главу вопли результаты работы автора "Разработка банка данных по эколого-гигиенической и токсикологической оценке строительных и отделочных материалов", сделанной с соисполнителями по заказу Минприроды РФ, где предложено в настоящее время в качестве исходных данных для оценки естественной ионизирующей радиации и ионизации в воздупной среде проектируемых помещений использовать следующие параметры:

объем помещения

удельная эманирующая площадь поверхности ограждений содержание радона и скрытой энергии в наружном воздухе толщина строительных ограждений объемная масса строительных конструкций - средние концентрации в материале радия, тория, калия эффективный коэффициент диффузии радона в материале

коэффициент эманирования радона продолжительность пребывания людей в жилище. В главе также приводятся зарубежные данные, по которым процент людей, проживающих в разных странах в помещениях с повышенным значением эквивалентной равновесной объемной активности радона и получающих наибольшие эффективные эквивалентные дозы, распределены следующим образом:

более 50 Бк/м3 - 5%, более 100 Бк/м3 - 1%, более 200 Бк/м3 - 0,1%, более 400 Бк/м3 - 0,01 % Анализ нормативных документов показал, что в настоящее время б России на стадии проектирования никак не учитывается радиационный уровень места застройки. Однако некоторые крупные шаги з этом направлении уже сделаны. В главе приводятся утвержденные в 1990 году Гл. государственным санитарным врачом временные критерии для принятия ресений и организации контроля "Ограничение облучения населения от природных источников ионизирующего облучения". Основным принципом, положенным в основу настоящего документа, является снижение доз до возможно низкого уровня с учетом сложившейся мировой практики в этой области и экономических и социальных факторов.

В главе также делается вывод, что в настоящее время необходимо проведение работ по ресению кшрокого круга вопросов с учетом необходимости в первую очередь обезопасить те контингенты населения, которые подвергаются наиболее высоким уровням воздействия естественных радионуклидов. Геологическими исследованиями проводить районирование территорий на основе радиационной оценки поч-вообразующих пород. Ввести количественную оценку содержания радона в воде, подаваемой в жилые здания из глубоких артезианских скважин, особенно на территориях с повышенным содержанием радона в почвообразующих породах, осуществлять выделение групп зданий с повышенной радоноопасностью. Необходимо разработать, стандартизировать и внедрить методы заводского нормоконтроля радиационных характеристик строительных материалов, входящего в их состав природного сырья, в том числе используемых промышленных отходов.

В таблице 3.13 приведены нормы радиационной безопасности,,, принятые в различных странах.

Таблица 3.13

Нормы радиационной безопасности в различных странах

Страна Нормативные уровни Уровни объемной

объемной активности активности радона.

радона - Rn требующие защит-

пКи/л (БК/м3) ных мероприятий

США - < 4 (148) (40-190 Бк/м3)

- допустимая равно- рекомендованная

весная объемная защита;

активность

средне- ■годовая •5 оолее 190 Бк/м

1,5 (55) - обязательная

Англия

служебные < 6,0 (290) более 200 Бк/к3

жилые строящиеся < 5,4 (200) - обязательная

жилые эксплуатир . < 10,8 (400)

Россия (НРБ-76/87)

жилые строящиеся < 2,7 (100) от 100 до 200 Бк/и3

жилые эксплуатир . < 5,4 (200) - рекомендованная

концентрация в з- 103 (111-103) защита;

воздухе при ле-

чебных процедурах

Швеция 10,8 (400) более 400 Бк/м3-обязательная защита (льготные гос.займы для защитных мероприятий)

Канада более 550 Бк/м3-обязательная защита

Гонконг 4,0 (150) более 150 Бк/м3-обязательная защита

М К Р 3 5,4 (200) более 200 Бк/м3-

(междунар.коммис. по рад.защите) обязательная защита

Глава IV

Глава посвящена разработке мероприятий по обеспечению экологической безопасности жилой среды. В данной главе подробно обсуждаются как отрицательные, так и положительные моменты при выборе различных подходов к проблеме обеспечения экологической безопасности жилых помещений.

Отмечено, что огромный диапазон концентраций большинства загрязняющих веществ, дает совокупная изменчивость скорости поступления, скорости вентиляции и скоростей химических реакций. Разнообразие загрязняющих веществ и изменчивость их концентраций порождают широкий спектр угроз здоровью. Подход к проблеме загрязнения воздуха в помещениях покоится на трех главных независимых элементах:

- система стандартов, рекомендаций и норм, которые определяют, как приступать к проблеме в целом;

- методы выявления ситуаций, вызывающих наибольшую озабоченность ;

- выбор техники контроля для каждого конкретного случая.

В главе рассмотрена система стандартов, которая в зависимости от целей может принимать принципиально различную форму. Можно задаться целью контролировать средний уровень воздействия вредных веществ; совершенно иной целью было бы избегать экстремальных уровней, ограничивая тем самым вероятность заболевания, преждевременной смерти или других опасностей для отдельного человека. В любом случае этих целей можно достигнуть, если разработать стандарты , которые либо контролируют факторы, влияющие на концентрацию загрязняющих веществ, либо устанавливают пределы для самих концентраций .

При контроле загрязнения окружающей среды, и в частности, при обеспечении экологической безопасности помещений жилых зданий применяются оба вида стандартов. Например, выброс загрязняющих веществ кухонными газовыми плитами контролируется путем изменения процессов сгорания. В свою очередь в стандарты на качество атмосферного воздуха и воды включены предельно допустимые концентрации; они предназначены для того, чтобы защитить население в целом в большей степени, чем отдельных людей, которые подвергаются воздействию тех же загрязняющих веществ на рабочих местах.

В главе обращается внимание на то, что в настоящее время в

России для воздушной среды жилища приняты ПДК основных вредных веществ на уровне атмосферного воздуха (исключение сделано для фенольной группы). Такой подход к нормированию содержания основных вредных веществ внутреннего воздуха представляется не правомочным в принципе; так как при~~наличии_какогЬ-либо"источника~ вредных веществ в жилище невозможно достичь никаким воздухообменом той же концентрации вредных веществ во внутреннем воздухе, что и в разбавляющем его наружном. Причем уровень загрязнения разбавляющего (атмосферного) воздуха реально может существенно превышать ПДК по различным веществам, а приемлемых рещений для химической очистки приточного воздуха применительно к массовому жилищному строительству в настоящее время не существует. Поскольку , как уже указывалось, концентрация вредных веществ в жилище чаще выше (иногда от 4 до 10 раз), чем в атмосферном воздухе, вентилируя жилые помещения воздухом с концентрацией вредных веществ даже на уровне ПДК, мы не добьемся снижения концентрации вредных веществ внутри жилища до ПДК атмосферного воздуха.

В качестве долговременной цели предлагается поставить снижение среднего уровня воздействий загрязняющих веществ. Эта цель может быть достигнута путем введения стандартов, которые управляют факторами, влияющими на концентрацию загрязняющих веществ внутри помещений. По этой причине важно знать, как источник, вентиляция и особенности здания влияют на концентрацию вредных веществ (частично эти вопросы проработаны в предыдущих главах). Такие сведения можно применить при,выработке конкретных требований к проектированию, строительству и эксплуатации новых зданий и к оборудованию помещений с иелью обеспечения приемлемого качеств'а воздуха в подавляющем большинстве случаев.

Автор также отмечает, что изучение загрязняющих веществ в помещениях помогает также разработать методы, позволяющие выявлять здания, в которых велика или может быть велика концентрация загрязняющих веществ. Так, например, если знать, с какими определенными материалами или предметами часто связано высокое содержание органических загрязняющих веществ или продуктов сгорания, можно наладить контроль качества воздуха в зданиях, где имеются эти материалы и предметы. Точно так же анализ общих геологических, техногенных, архитектурных и метеорологических факторов, влияющих на концентрацию загрязняющих веществ в помещениях, в

частности радона, может послужить для идентифицирования регионов, где велика вероятность найти высокое содержание этого газа.

После того как выяснилось, что конкретное здание требует особого внимания (независимо от того, построено оно или еще проектируется), нужно приступить к оценке его экологической опасности. Реально разработаны несколько методов контроля, особенность и эффективность которых в общих чертах согласуются с характером основных факторов, влияющих на концентрацию загрязняющих веществ. Поскольку эмиссия или скорость поступления в здание химических веществ остаются глазными факторами, определяющими концентрация загрязняющих веществ, первичный контроль заключается в принятии мер к снижению интенсивности их источников (при условии, что скорость вентиляции остается в нормальных пределах). Например, эмиссия формальдегида и других летучих органических веществ может быть уменьшена за счет изменений способов производства полов, изготовления адгезионных материалов и других веществ. Применение улучшенных горелок и дымоходов в отопительных системах и кухонных плитах позволяет снизить содержание продуктов сгорания. Поступление радона из почвы можно значительно уменьшить с помощью простой системы труб и вентиляторов, которые вытягивают воздух из почвы под фундаментом дома или обдувают ее воздухом.

Если оказалось, что ни инфильтрация, ни открытые окна не позволяют добиться нужной скорости вентиляции, предлагается установить механические системы. В больших зданиях эти системы могут быть весьма сложными и конструироваться так, чтобы удовлетворить критериям качества, которые частично учитываются строительными нормами. В домах с небольшой инфильтрацией можно использовать гораздо более простые системы, например, один вытяжной вентилятор. В целях экономии энергии систему можно сконструировать таким образом, чтобы выходящий и входящий потоки воздуха обменивались теплом. Хотя инфильтрация и механическая вентиляция могут в определенной степени служить защитой от загрязняющих веществ, на них----

нельзя полагаться, как на средство, существенно уменьшающее концентрации этих веществ: необходимое увеличение скорости вентиляции обычно достигается с большими затратами, чем устранение или ослабление источника загрязняющих веществ.

Альтернативой этому методу может быть физическая очистка воздуха, в котором находятся вредные газы или частицы. Этот под-

ход страдает от ряда таких же ограничений, что и методы вентиляции, а именно: чтобы заметно снизить концентрацию загрязняющих веществ, нужны высокие скорости обработки воздуха. Реально многие из недорогих и широко распространенных воздухоочистителей обеспечивают явно недостаточную скорость очистки. Еще более важен тот факт, что самые лучшие устройства не могут понизить степень воздействия вредных веществ в целом. Например, значительно уменьшая общую концентрацию продуктов распада радона, фильтрующие системы и электростатические осадители (которые удаляют частицы из воздуха, сообщая им электрический заряд) увеличивают долю продуктов распада, которые не связаны со взвешенными в воздухе частицами. Известно, что свободные продукты распада представляют большую опасность для населениякак источник облучения легких. Таким образом, несмотря на то, что очистка "воздуха помогает уменьшить полную концентрацию продуктов распада радона, она не обязательно снижает уровень воздействия радиации.

Очистка воздуха может играть определенную роль в устранении мелких живых организмов - бактерий, грибов или домашних клещей, которые вегут себя не так, как химические или радиоактивные загрязняющие вещества. В частности, при определенных условиях эти организмы увеличиваются численно, из чего следует необходимость иного подхода к прогнозу контроля. Наиболее эффективный метод в данном случае - это очистка воздуха или усиленная вентиляция и одновременное уменьщение влажности воздуха.

В данной главе уделено также взимание возможным отрицательным проявлениям, сопутствуюсим вентиляции, фильтрации, кондиционированию и озонированию воздуха внутри жилища. Например, показано, что при фильтрации воздуха происходит процесс его деионизации. Слой ваты б 4 мм поглощает 90% электрических зарядов воздуха; слой в 10 - 12 мм поглощает все заряды независимо от их количества в наружном воздухе. Считается, что при деионизации воздуха отсутствие активированного кислорода во вдыхаемом воздухе вызывает ряд нарушений в работе дыхательных катализаторов. Не исключена возможность того, что для пуска в ход некоторых из этих систем необходимо наличие уже готового активированного кислорода в виде аэроионов кислорода отрицательной полярности.

При исследовании процессов превращений при озонировании воздушной среды помещений химические вещества, мигрирующие из поли-

мерных строительных и отделочных материалов, трансформируются с образованием целого ряда токсичных, отсутствующих в фоновом загрязнении, веществ. Общее содержание токсичных веществ и суммарный показатель загрязненности воздушной среды при озонировании часто увеличивается. Существенный вклад в увеличение токсичности полученной воздушной среды после озонирования вносят гексаналь, геп-таналь, бутаналь, пентаналь, хлорацетальдегид, 2-метилпропаналь, ацетальдегид, октаналь, деканаль, ацетон, четыреххрористый углерод. При озонировании воздуха, загрязненного табачным дымом, также происходит трансформация веществ с образованием более токсичных.

В свете вышесказанного целесообразность применения озона для снижения концентраций химических веществ в воздушной среде помещений, загрязненных табачным дымом, кажется сомнительной. Использовать озонирование можно только очень дифференцированно в зависимости от источника загрязнения. В жилой среде помещений оценить содержание многих химических веществ, трансформирующихся при озонировании в более токсичные, мероприятие сложное и дорогостоящее. К предлагаемой населению службой быта и коммерческими организациями услуге по озонированию воздуха жилых помещений нельзя прибегать без предварительного исследования влияния озона на трансформацию химических веществ, находящихся в помещении.

Таким образом, при разработке инженерно-технических решений по обеспечению экологической безопасности жилой среды помещений недопустима неинформированность исследователей о возможных отрицательных воздействиях на человека при фильтрации, кондиционировании, озонировании воздуха и многих других процессах.

Проводимые в настоящее время мероприятия по обеспечению экологической безопасности помещений жилых зданий и контролю качества воздуха в помещениях можно разделить на два типа:

- установление предельно допустимых концентраций:

- внесение изменений в проектирование и строительство зданий и обустройство внутренней среды.

Автор считает, что, как основа обеспечения экологической безопасности помещений жилых зданий, установление предельно допустимых концентраций малоэффективно. Упор должен быть сделан на разработку и принятие норм на эмиссию вредных веществ и параметры вентиляции. В последнее время зарубежными исследователями дела-

лись попытки включить предельно допустимые концентрации для идентифицированных классов загрязняющих веществ в стандарты на вентиляцию, записанные в строительные нормы. Этот пример иллюстрирует опасную тенденцию расширить область применения каждого подхода в стратегии обеспечения экологической безопасности с целью включить в себя другой подход, что ведет к явному или неявному смешению целей.

Последовательная и продуманная стратегия должна использовать факторы, определяющие скорости вентиляции и эмиссии, в качестве "рычагов" для удержания концентраций вредных веществ в приемлемых пределах, безопасных зля населения и не вызывающих описанных автором выше "синдрома больных зданий" и "синдрома применения вредных строительных материалов" в большинстве новых зданий, и оперировать предельно допустимыми концентрациями главным образом в качестве критериев для снижения действительно высокого содержания вредных веществ в уже построенных домах.

Автор отмечает -также, что важным элементом системы обеспечения экологической безопасности помещений жилых зданий должен стать сопроводительный документ на дом, в котором перечислены все особенности проекта, относящиеся к качесту воздуха в помещениях, и содержаться данные об изменениях назначения дома, вентиляционного оборудования и т.д. Такой документ мог бы стать весьма ярким проявлением продуманной стратегии экологического контроля.

В настоящее время предлагается ввести более простой документ на жилые здания, который.должен содержать запись измерений концентрации вредных химических веществ, радона и радиационного фона, а также необходимых санитарно-гигиенических процедур.

Автор диссертационной работы был научным руководителем НИР, проведенной Государственным институтом прикладной экологии Минприроды РФ в 1994 г., результатом которой стали методика экологической оценки _помецений-Жилых_зданий-,—выбранные-приоритетные параметры, определяющие экологическую безопасность помещений жилых зданий и разработан эколого-гигиенический сертификат на них. В сделанной нами работе определяющими параметрами, характеризующими экологическую безопасность жилища были выбраны следующие:

- химическое загрязнение воздуха внутри жилого помещения, а также атмосферного воздуха вблизи жилого здания;

- радиационный фон, содержание радона в жилом помещении;

- уровень шума, вибрации

- естественная освещенность жилого помещения.

Таким образом, для выдачи эколого-гигиенического сертификата на жилищое помещение, необходимо провести замеры этих показателей или провести необходимые вычисления (естественная освещенность) и результаты занести в соответствующие протоколы. При оценке уровня □ума, вибрации и естественной освещенности следует руководствоваться разработанными в нашей стране нормативными документами. Особое внимание должно быть уделено измерению химического и радиационного загрязнений воздуха, представляющего основную угрозу здоровью населения. Для измерения химического и радиационного загрязнения разработано и используется большое разнообразие приборов и соответственно разработанных методик. Автору представляется правомочным использование исследователями в этих измерениях доступных для них аттестованных приборов и методик, обеспечивающих неюбходимую точность. Для сравнительной оценки использовать ПДК в атмосфетном воздухе (кроме формальдегида). Для формальдегида - ПДК в жилом помещении. Возможно, и для других токсичных веществ будут разработаны ПДК для помещений жилых зданий. При ради-ационно-химических измерениях воздуха внутри жилого помещения целесообразно также использовать приведенную в третьей главе диссертационной работы таблицу, предложенную ВОЗ "Загрязнители и критерии безопасности для воздуха в жилище".

В качестве примера автором предложен разработанный для фирмы S.I.Realty макет эколого-гигиенического сертификата жилого помещения (Приложение 3).

В приложении 1 дан перечень основных законодательных и нормативных документов по контролю за экологической безопасностью городской и внутренней жилой средой помещений.

В приложении 2 приводится таблица "Комплекс факторов окружающей среды, которые должны учитываться при эколого-гигиенической оценке качества внутренней жилой среды помещений."

Основные выводы и результаты.

1. Проведена систематизация и классификация совокупности фи-'' зико-химических воздействий на человека в помещениях жилых зданий." Предложены и обоснованы приоритетные эколого-гигиенические критерии, определяющие качество жилой среды помещений.

2. На основе разработанных приоритетных эколого-гигиеничес-ких критериев предложена методика оценки экологической безопасности и макет эколого-гигиенического сертификата на жилые здания и помещения.

3. Исследование и анализ оценки воздействия на здоровье населения химического, физического и биологического факторов позволил сделать вывод о том, что контроль качества воздуха жилых помещений является определяющим в обеспечении экологической безопасности жилища человека.

4. Предложен приоритетный перечень токсичных веществ и их источников, которые целесообразно учитывать при комплексной оценке качества воздушной среды внутри жилища.

5. Проведена оценка воздействия современных строительных и отделочных материалов на качество воздушной среды жилища, на основе которой разработан проект "Унифицированной методики комплексной оценки современных строительных и отделочных материалов" по ГНТП "Экологическая безопасность России".

6. Разработаны основные мероприятия по увеличению экологической безопасности жилой среды помещений, в т.ч.:

- система стандартов, рекомендаций и норм, которые определяют обшие методические подходы;

- методы выявления ситуаций, вызывающих наибольшую озабоченность и угрозу здоровью населения;

- выбор инженерно-технических средств для каждого конкретного случая загрязнения жилой среды.

7. Подготовлен перечень основных законодательных и нормативных документов по обеспечению экологической безопасности жилой среды помещений.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Ананьев A.B., Морозов В.Н., Швец A.A. Актуальные проблемы экологии человека.// Тезисы докладов 3 Международной конференции "Безопасность окружающей среды: медицинские, экономические и правовые аспекты" Пермь, 19 92

2. Ананьев A.B..Дубовская А.Я., Швец A.A. Экологическая безопасность жилища. Эколого-гигиеническая и токсикологическая оцен-

ка элементов жилища// Тезисы Научно-практич. семинара "Экологическая чистота города - залог здоровья москвичей". Москва, 1992

3. Ананьев A.B.,Дубовская А.Я., Швец A.A. Оптимизация экологической обстановки на основе учета эколого-медицинских факторов и показателей. // Тезисы Научно-практич. семинара "Экологическая чистота города - залог здоровья москвичей". Москва, 1992

4. Ананьев A.B.,Дубовская А.Я., Швец A.A. Разработка критериев эколого-гигиенической и токсикологической оценки средств бытовой химии. // Тезисы Научно-практич. семинара' "Экологическая чистота города - залог здоровья москвичей". Москва, 1992

8. Ананьев А.В.,Дерлятко Е.К.,Корнеев Ю.Е.,Игумнов А.С.,Швец A.A. Влияние загрязнения атмосферного воздуха в городах России на показатели заболеваемости населения // Тезисы Международной конф."Экол.безопасность городов" г.С.-Петербург,1993

9. Ананьев A.B..Дубовская А.Я., Швец A.A. Выбор и обоснование критериев экологической оценки вредного воздействия элементов жилища на здоровье человека.// Тезисы Международной конф."Экол.безопасность городов" г.С.- Петербург,1993

10. Савин В.К., Швец A.A. Экологическая безопасность и сертификация жилища.// "Хилищное строительство" - в печати.