Читайте также:
|
Благоприятный эффект действия ионизации атмосферы в большой мере зависит от индивидуальных особенностей людей. Отмечена повышенная чувствительность к аэроионам больных, страдающих нарушениями аллергического и функционального характера, а также с расстройствами со стороны вегетативной нервной системы. Здоровые люди реагируют на небольшие изменения в ионизационном состоянии атмосферы очень мало, приспосабливаясь к этому в процессе адаптации к внешней среде.
Факт физиологического действия атмосферной ионизации подтверждается наблюдениями, свидетельствующими о том, что при известных условиях ионизационного состояния атмосферы, а именно при значительно более высокой степени ионизации воздуха и, в первую очередь, при резком преобладании положительных ионов, могут возникать патологические сдвиги. Это наблюдалось на горных вершинах, в ущельях и пещерах. Кроме того, при определенной погоде, когда дуют ветры – фён, норд-ост и др., при которых состояние ионизации и других метеорологических факторов зависит от мест формирования воздушных масс и особенностей областей, над которыми они проходят (горы, лесные массивы, степи т.д.), в атмосфере, по данным большинства авторов, резко возрастает количество положительных ионов. В этих случаях у многих больных и часто у практически здоровых людей отмечаются головная боль, общее недомогание, респираторные трудности, повышение кровяного давления и т.д.
Большое число наблюдений произведено за влиянием восточных ветров на Кавказе, при горном ветре фёне, дующем с Альп, при юго-восточном ветре ямази в Японии и др., при которых отмечалось увеличение числа положительных и уменьшение числа отрицательных ионов. Эти сдвиги совпадали с ухудшением состояния здоровья больных туберкулезом, ревматизмом, с расстройствами нервной системы, с появлением болей в области сердца, одышки, чувства утомления и т.д. (А.П. Соколов, С.В.Кауфман, Л.А.Сергеев, Михайлович, Кимура и др.).
При этом изменения в ионизации и неприятные субъективные ощущения, по данным С.В.Кауфмана, К.М.Калмыковой, Робинзона и Дирнфельда, Данона и др., наступают за 12-48 ч. до того, как начинают отмечаться сдвиги в состоянии других метеорологических факторов. Следовательно, изменения в ионизационном состоянии атмосферы являются одним из наиболее ранних предвестников перемены погоды.
Физиологический эффект, вызываемый аэроионами в естественных условиях, не всегда бывает явно выражен и проявляется на фоне определенных соотношений с температурой воздуха и другими метеорологическими факторами. Как правило, действие фактора аэроионизации сказывается во многих суммарных эффектах. Сопутствующее влияние может оказать ультрафиолетовая радиация Солнца, особенно на горных высотах, где она достигает большой величины. Физиологическое действие ее весьма схоже с влиянием отрицательных ионов. Отмечена зависимость терапевтического эффекта отрицательной аэроионизации от температурных условий: при высокой температуре воздуха он значительно снижается. Имеются указания на связь с содержанием озона (В.Г. Поздеев) и другими микрохимическими составными частями воздуха, например, солями хлора, брома, йода в морском воздухе, различными конденсатами эфирных масел и летучих фракций фитонцидов в воздухе лесов, степей и разными жидкими и твердыми частицами в состоянии аэрозолей. В частности, установлено благоприятное влияние некоторых ароматических веществ, выделяемых растительностью, на сердечно-сосудистую систему, высшую нервную деятельность и др., причем обнаружено, что под их влиянием происходят заметные измерения в количестве и полярности лёгких ионов. Несомненно, аэроионы способны оказывать известное действие на физико-химические свойства воздуха, сообщая электрический заряд материальным частицам и активизируя таким путем их физиологическое действие.
Необходимо также иметь в виду, что электрическое воздействие среды на организм определяется не только ионизацией атмосферы, но и другими компонентами атмосферного электричества. Ряд ученых, относя ионизацию атмосферы к числу важных биоклиматологических факторов, рекомендует оценивать ее физиологическое действие в комплексе с другими элементами и в первую очередь с электрическим полем атмосферы. В таком плане, в частности, ведутся исследования Институтом биоклиматологии в Вестерланде (ФРГ).
Большой интерес представляют комплексные медико-климатологические наблюдения, включающие фактор ионизации, проводимые пока что в единичных пунктах, в частности в Тарту и в Клуже (Румыния). Результаты ежедневных измерений ионизации атмосферы и других метеорологических факторов сопоставляются с заболеваемостью и смертностью населения. По данным П.К. Прюллера, периоды года с наиболее благоприятными метеорологическими условиями, включая повышенный уровень лёгких ионов, совпадали в Тарту с минимумами заболеваемости и смертности. Автором разработаны типы погоды для Тарту с характеристикой ионизационного состояния атмосферы. В Румынии Х. Страусом данные измерения ионизации атмосферы сопоставлялись с клиническими проявлениями у больных, находящихся в местных больницах.
Обобщая результаты наблюдений за ионизационным состоянием атмосферы в сопоставлении с субъективными ощущениями и заболеваемостью людей можно признать наличие определённой зависимости между ними. Однако на основе этих данных подтвердить окончательно самодовлеющее действие ионизации атмосферы не представляется возможным, поскольку они действовали в совокупности с другими метеорологическими факторами, характеризующими климат и погоду в целом. Наблюдения в естественных условиях свободной атмосферы не могли также разрешить вопросы о механизме физиологического действия аэроионов, значении знака заряда и подвижности ионов. Всё это можно было установить лишь в опытах в искусственно ионизированной воздушной среде, где представлялось возможным получать ионы желаемой концентрации, полярности, подвижности и изучать их биологическое действие изолированно или в строго определённых сочетаниях с другими факторами.
В результате большого количества работ, проведённых в этом направлении, факт физиологического действия газовых ионов и гидроионов является в настоящее время неоспоримым. Он установлен в многочисленных наблюдениях на людях и в опытах над животными, подтверждая результаты наблюдений в естественных условиях. Гипотеза об электрическом обмене между организмом и воздушной средой, осуществляемом через посредство аэроионов, экспериментально доказана Винсором и Беккетом. Наше тело является коллектором атмосферных ионов, воздействие положительных и отрицательных ионов вызывает образование тока между телом и землёй что приводит к положительному или отрицательному потенциалу тела по отношению к Земле.
Физиологические механизмы действия аэроионов точно ещё не установлены, но главным местом приложения их являются дыхательные пути: по концепции Л.Л Васильева – лёгкие, где ионы действуют рефлекторно, раздражая лёгочные интерорецепторы, и гуморально, проникая через стенки альвеол в кровь, а, по мнению С.Н. Финогенова, Крюгера и др. – в верхние дыхательные пути. Не исключается влияние аэроионов через кожный покров (Ф.Г. Портнов, Кимура и др.). Выдвинута «серотонинная» теория биохимического действия аэроионов (Крюгер и др.), согласно которой положительные ионы повышают, а отрицательные понижают содержание в слизистой оболочке дыхательных путей, в крови и тканях сильно действующего и многостороннего в своих проявлениях гормона серотонина. Однако серотонин – не единственное биологически активное вещество, реагирующее на действие газовых ионов.
Большая роль в механизме действия ионизированного воздуха принадлежит его влиянию на общую реактивность организма. Его можно рассматривать как фактор неспецифического воздействия, оказывающий своё влияние путём повышения реактивности общих и местных барьерных аппаратов. Установлено, что регулярные ингаляции искусственно ионизированного воздуха, преимущественно отрицательного знака заряда, повышают устойчивость организма к различным неблагоприятным факторам внешней среды: недостатку кислорода, вредным газам, бактериальной интоксикации, гамма-лучам, охлаждению. Широкий диапазон неспецифического действия аэроионов определяет большие возможности к использованию их с различными профилактическими и лечебными целями.
Таким образом, есть все основания считать ионизацию атмосферы важным биометеорологическим и климатотерапевтическим фактором и включить её в число обязательных элементов, учитываемых при гигиенической оценке микроклимата данной местности. Основываясь на современных знаниях в этой области, можно говорить о целесообразности осуществления на курортах ряда практических мероприятий, направленных на более широкое использование фактора ионизации. При выборе места для строительства санаториев и домов отдыха следует отдавать предпочтение тем участкам (при прочих благоприятных ландшафтных и других условиях), где наблюдается умеренно повышенная концентрация лёгких ионов, и располагать основные помещения, веранды, аэрарии, солярии и места наиболее частого пребывания больных и отдыхающих так, чтобы они выходили в сторону, наиболее подвергающуюся воздействию воздушных течений, несущих ионизированный воздух. В этом отношении благоприятны токи воздуха со стороны гор, мощных лесных массивов, горных рек и водопадов. Для повышения уровня естественной ионизации атмосферы на территории курортов и создания преобладающей отрицательной полярности ионов рекомендуется устраивать мощные фонтаны, а где возможно - искусственные водопады. Также следует использовать определённый дендрологический состав древесных насаждений и цветущих травянистых растений.
Для более полной научной разработки вопроса о биоклиматологическом значении ионизации атмосферы нужны дальнейшие, углублённые исследования. Они сопряжены с известными трудностями, заключающимися, прежде всего, в несовершенстве клинической диагностики метеоротропных факторов и отсутствии единых соответствующих физиологических тестов, позволяющих обнаруживать благоприятные и неблагоприятные проявления в субъективных ощущениях и объективном состоянии организма, с исключением реакций на одновременное воздействие алиментарных, психоэмоциональных и других раздражителей окружающей среды. Недостатки в разработке проблемы электробиоклиматологии зависят также от слабого участия в этом деле метеорологов. Систематические изменения ионизации атмосферы производятся в единичных пунктах; ограниченный материал исследований, различие в способах его обработки, нередко без учёта общих закономерностей метеорологии и т.д., являются поэтому причиной не всегда достаточной их ценности и несопоставимости отдельных наблюдений между собой.
Гигиеническое значение ионизации атмосферы не исчерпывается её влиянием на организм человека. Степень и характер аэроионизации могут служить косвенным показателем загрязнения воздуха. Измерения ионизации атмосферы в городах показали, что в промышленных центрах в результате загрязнения воздуха дымом, пылью и другими выбросами фабрик, заводов, электростанций и автомобильного транспорта, число лёгких ионов снижается до 100-200 в 1 см3; количество же тяжёлых ионов, образующихся за счёт оседания лёгких ионов на материальных частичках, взвешенных в воздухе, резко возрастает. Количество тяжёлых ионов превосходит число лёгких ионов 100-200 раз против обычного преобладания в чистой атмосфере в пределах 10-20. То же наблюдается в неблагоприятных жилых кварталах с недостаточным озеленением, пыльными мостовыми и т.д.
Аналогичные, но более чёткие изменения в ионном режиме воздуха обнаружены в жилых и общественных зданиях. На эти изменения влияют скопление людей, поглощение лёгких ионов в процессе дыхания, контакта с поверхностью тела и одежды, оседания на пылинках и пр., что бывает особенно выражено при плохой вентиляции помещений. Это послужило основанием к включению искусственной ионизации в число элементов кондиционирования воздуха в системах вентиляции общественных зданий. В этом, прежде всего, нуждаются помещения, лишённые воздухообмена.
 |
(«Сигма – 1»)
Простейший малогабаритный счетчик аэроионов.
Измерение концентрации, полярности и подвижности ионов производится с помощью спектрометров ионов или индикаторов ионов. Спектрометры ионов являются очень сложными лабораторными, стационарными установками и требуют квалифицированного обслуживания. Индикаторы ионов, просты по устройству, но имеют очень грубую шкалу, не позволяют определять полярность ионов и их концентрацию при наличии: ионов обоих знаков и т. д.
Массового производства спектрометров, индикаторов ионов практически нет. Поэтому, многие организации лишены возможности определять концентрацию аэроионов. Ниже описывается простой счетчик легких ионов, который собирается из недефицитных деталей. Главное достоинство счетчика по сравнению с известными ионометрами – прямой отсчет измеряемой концентрации, возможность длительного наблюдения за количеством ионов во времени. Прибор рассчитан на измерение концентраций ионов в диапазоне 103 – 107 элементарных зарядов с предельной подвижностью в диапазоне от 2 см3 до 0,015 см2/(в·сек). Прибор предназначен для работы в воздухе с t = +20 +5С, с атмосферным давлением 750+30 мм рт. ст. и относительной влажностью воздуха 60+10%. В работе прибора используется метод измерения падения напряжения на известном сопротивлении. Радиус внешнего электрода коаксиального конденсатора 1,0 см, внутреннего – 1,5 мм. Длина электродов 10 см. Средний расход воздуха 500 см3/сек. Напряжение между электродами регулируется плавно от 0 до 100 В. [5]
Воздух, содержащий ионы, засасывается через раструб в коаксиальный конденсатор небольшим вентилятором. На внешнюю обкладку конденсатора подается напряжение, полярность которого одинакова со знаком измеряемых ионов. На вторую обкладку этого конденсатора присоединяется второй полюс батареи. В результате однозначные (с внешней обкладкой) ионы осядут на измерительном электроде и создадут падение напряжения на измерительном сопротивлении. Противоположно заряженные ионы осядут на внешней обкладке и не будут учтены счетчиком. Падение напряжения на измерительном сопротивлении фиксируется ламповым вольтметром:
(1)
где I – ток через измерительное сопротивление, R – измерительное сопротивление, Ом, е – элементарный заряд иона (1,6·10–19 кулон), n – количество ионов в 1 см3 воздуха в сек., Ф – объем воздуха, прошедшего в секунду через прибор, см3/сек.
Следовательно, если проградуировать ламповый вольтметр непосредственно в концентрациях ионов n, то можно прямо по шкале отсчитывать концентрацию ионов в см3/сек. Формула (1) справедлива при измерении ионов, подвижность которых больше или равна предельной. Предельная подвижность ионов определяется по формуле:
[см2 / в·сек] (2)
где C – емкость конденсатора в см, U – напряжение на внешней обкладке, В.
Все ионы с подвижностью больше K будут уловлены и учтены. Устанавливая на конденсаторе напряжение U, можно улавливать ионы с выбранным пределом подвижностей. Очевидно, что для счета ионов другого знака достаточно изменить полярность напряжения на обкладках конденсатора. Для этого в приборе предусмотрен переключатель напряжения.
Технические характеристики:
Собственный фон счетчика не более …………………… ± 30 1/см3
Нижний предел измерений не менее ………………….... 100 1/см3
Количество диапазонов измерения концентрации
аэроионов ……...……................................................ 100 – 1990 1/см3
1999 – 19999 1/см3 19999 – 199999 1/см3
Приведенная относительная погрешность измерения концентрации аэроионов: в первом диапазоне ……………………..... не более 25%
во втором и третьем диапазонах ……..……………..… не более 20%
Время измерения ……………………………………..… не более 1,5 сек
Объёмный расход воздуха через аспирационную
камеру при измерении …….....………………………… 5000 см3 /сек
Емкость аспирационной камеры …………………………... 18 пф
Индикация результатов измерения концентрации
аэроионов …………………………………………. цифровая (3 разряда)
Питание ……………………………….………………… ~220 В, 50 Гц
Потребляемая мощность ……………………….………. не более 5 Вт
Время непрерывной работы …………….………….….. не более 8 час
Габариты …………………….…………….……………..... 90·150·180
Масса ………………………………………………….…......... 2 кг
Дата добавления: 2015-11-30; просмотров: 38 | Нарушение авторских прав