ЭКОЛОГИЯ КЛАССА: ЧЕМ ДЫШАТ НАШИ ДЕТИ?

 

ЭКОЛОГИЯ КЛАССА: ЧЕМ ДЫШАТ НАШИ ДЕТИ?

 

Дети школьного возраста проводят большую часть (от 70 до 90%) своего времени в помещениях, в учреждениях образования школьники ежедневно находятся от 4 до 10 часов, а значит для сохранения здоровья, высокого уровня работоспособности, хорошего настроения и самочувствия большое значение имеют параметры внутренней среды классов, экология класса.

Важными элементами экологии класса, обеспечивающими комфорт и сохранение здоровья, являются параметры микроклимата и показатели качества воздуха. О разработке нормативов качества атмосферного воздуха можно прочитать, пройдя по ссылке.

Известно, что организм ребенка в большей степени подвержен влиянию неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Учреждения образования разных районов  г.Минска принимали участие в экологическом мониторинге в рамках международного научного исследования «Внутришкольная среда и заболеваемость органов дыхания у детей» (2011 – 2013 гг.) наряду со странами Центральной и Восточной Европы, Средней Азии. В исследовании приняли участие более 100 школ, количество учащихся задействованных в изучении условий внутришкольной среды около 7 тысяч. Исследование проведено в течение отопительного сезона в школах города, отличающихся соотношением жилой и производственной зон, развитостью сети автомагистралей, плотностью автомобильного потока, годом постройки, проектной вместимостью и наполняемостью (таблица 1). При этом зданий школ построены по типовым проектам, что обусловило единый тип системы отопления – центральное (водяное), систему вытяжной вентиляции.

Данный мониторинг параметров внутришкольной среды осуществлялся в режиме реального времени и включал измерение концентраций загрязнителей (бензола, толуола, этилбензола, ксилола, диоксида азота, формальдегида, углекислого газа, твердых частиц размером менее 10 мкм) внутри и снаружи школ, а также непрерывное в течение дня измерение параметров микроклимата (температура и относительная влажность воздуха), анкетирование учащихся и их родителей, оценку респираторной функции школьников.

Проведенное анкетирование родителей учащихся начальных классов (8-10 лет) выявило достаточно высокую распространенность респираторных и аллергических симптомов среди школьников г. Минска.

Распространенность симптомов (в течение более 2 недель за последний год) у школьников:

Заложенность носа, насморк– 47,2%

Аллергические реакции – 21,8%

Сухой кашель ночью (не связанный с простудой) – 14,9%

Кожная сыпь, экзема – 14,7%

Регулярный кашель – 12,5%

Конъюнктивит – 5,6%

Дальнейший анализ показал, что в классах с более высокими концентрациями загрязнителей и неблагоприятными параметрами микроклимата респираторные симптомы отмечены статистически значимо чаще.

Параметры микроклимата. Санитарными нормами и правилами регламентируются оптимальные параметры температуры воздуха в классах в холодный период года: от +18 до +20°С. Относительная влажность воздуха в основных помещениях учреждения образования предусматривается в пределах 30 - 60%.

В столичных школах ни в одном из обследованных помещений средняя температура в учебное время не была ниже установленной в требованиях. В большинстве случаев (90% помещений) средняя температура составила более 20,00С. Относительная влажность воздуха в обследованных классах составляла от 11,5% до 43,9%. В половине классов средняя влажность составляла менее 30%. Снижение температуры достигалось регулярным сквозным проветриванием на перерывах. При прекращении проветривания температура быстро достигала нормируемых величин, субъективно детьми воздух ощущался как свежий, создавались комфортные условия для учебы.

Высокая температура воздуха в школьных кабинетах затрудняет отдачу тепла, вызывает напряжение механизмов терморегуляции, усиление потоотделения, ощущение теплового дискомфорта, снижение внимания и работоспособности. Низкая относительная влажность воздуха в помещениях в отопительных период способствует пересыханию слизистых, нарушению их защитной функции, развитию респираторных симптомов.

Говоря о качестве воздуха известно, что воздух городов загрязняется выбросами промышленности и транспорта. Вместе с тем, воздух внутри помещений зачастую загрязнен ещё сильнее наружного, что подтверждено собственными исследованиями лаборатории гигиены детей и подростков научно-практического центра гигиены. Концентрации некоторых вредных для здоровья веществ внутри помещений значительно превышают их содержание в атмосферном воздухе, иногда в десятки раз.

Величины концентраций исследуемых загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Минска по результатам  международного научного исследования не превышали установленных гигиенических нормативов. При расположении школы вблизи оживленных транспортных магистралей концентрации диоксида азота на пришкольной территории хотя и не превышали допустимых концентраций, но были значительно (до 8 раз) выше, в сравнении со школами, расположенными в глубине квартала, что является закономерным, т.к. основным источником загрязнения атмосферного воздуха диоксидом азота является сжигание топлива.

Значения концентраций этилбензола, толуола и ксилолов в атмосферном воздухе колебались незначительно и были существенно ниже установленных нормативов. Таким образом, качество воздуха на пришкольных территориях было достаточно высоким.

Согласно Европейскому стандарту, который описывает создание здорового и комфортного микроклимата, наружный воздух разделён на 5 уровней: от 1 (чистый воздух, за исключением временных загрязнений, например, пыльцы) до 5 (воздух с высокой концентрацией газа и частиц). По результатам выполненного нами исследования на пришкольных территориях в различных районах Минска показатели концентрации  углекислого газа (СО2) колебались от 316 до 450 ppm в зависимости от расположения учреждения и погодных условий; среднее значение составило 376 ppm, в большинстве случаев параметры соответствовали уровню 2/3 – качество воздуха для небольших городов (уровни концентрации СО2  до 400 ppm и PM10 10-30 мг/м3). Уровень CO2 возле двух учреждений превышал 400 ppm, однако не поднимался выше 450 ppm  - уровень 4/5 – качество воздуха в центре города. Данные учреждения были расположены вблизи транспортных магистралей в различных районах города, что подтверждает роль автотранспорта как приоритетного источника загрязнения воздуха. Обращает на себя внимание, что на территориях двух школ средняя концентрация CO2 составила менее 350 ppm, что классифицируется Европейским стандартом как норматив для воздуха сельской местности без значительных источников загрязнения – уровень 1.

В воздухе классов обнаружены различные вредные химические вещества, способные вызвать аллергические реакции, раздражение слизистых и кожи,  нарушают нормальную работу центральной нервной и других систем организма,  являющиеся потенциальными мутагенами и канцерогенами.

Основные источники загрязнения воздуха классов:

  • строительные, отделочные материалы;
  • предметы интерьера (мебель, ковры);
  • средства бытовой химии;
  • компьютерная техника;
  • человек!.

Значения концентраций большинства загрязнителей в воздухе классов школ были выше в сравнении с их значениями в атмосферном воздухе на прилегающей территории, что свидетельствует о наличии источников загрязнения внутри помещений. Концентрации загрязнителей варьировали в классах одной школы в зависимости от этажа размещения, ориентации окон, наполняемости, использованных отделочных материалов, мебели и режима эксплуатации. Вмесите с тем, концентрации загрязнителей воздуха классов в большинстве случаев были существенно ниже установленных гигиенических нормативов, за исключением формальдегида в воздухе классов одной из новых минских школ, с новой мебелью и отделкой помещений, оргтехникой.

Стоит особо отметить дневную динамику концентрации СО2 – индикатора загрязнения воздуха антропотоксинами. Так, качество внутреннего воздуха считается высоким, если концентрация углекислого газа в помещении превышает концентрацию в наружном воздухе не более чем на 400 ppm (т.е. не превышает ориентировочно 800-850 ppm). Результаты исследования позволили констатировать, что уровень концентрации СО2 в классах существенно увеличивался в течение урока, достигая при неблагоприятных условиях к концу учебного дня значений 2 500 ppm и более. Во время перерывов, если дети покидали класс и учитель осуществлял проветривание – наблюдалось быстрое снижение концентрации углекислого газа до приемлемых уровней (500-700 ppm) (рисунок 1).

 

График снижения концентрации углекислого газа

 

Следующий рисунок отражает исходно высокий уровень CO2 внутри класса и постепенное увеличение содержания CO2 в динамике учебного дня даже при достаточно низкой наполняемости класса (15 человек). При этом дети в течение дня на переменах практически не покидали класс, и его проветривание не осуществлялось. Более того, достаточно высокие уровни CO2 (1200 – 1686 ppm) на начало учебного дня (вторая смена) позволяют констатировать нарушение санитарно-гигиенического режима по уборке и проветриванию помещений между учебными сменами (рисунок 2).

График содержания СО2 в классных комнатах

Наиболее высокие средние за день концентрации СО2 зафиксированы в классах с высокой наполняемостью, при отсутствии проветривания в различных школах и районах города.

Таким образом, результаты собственных исследований подтверждают имеющуюся доступную информацию в литературе, позволяя выделить актуальные факторы риска повышения уровня загрязнения воздуха в современных школах республики.

  • Нерегулярное проветривание или его отсутствие
  • Переполненность классов (менее 2 м2 на человека)
  • Уборка с использованием моющих средств при закрытых окнах
  • Недавний ремонт помещений
  • Переоснащение новой мебелью
  • Ковровые покрытия

Своевременные и адресные мероприятия по улучшению параметров микроклимата и качества воздуха внутришкольных помещений позволяют минимизировать риск вредного воздействия и включают следующие направления: устранение возможных источников загрязнения и обеспечение воздухообмена

Устранение или минимизация источников загрязнения:

  • Рациональное использование и хранение средств бытовой химии
  • Качественные и безопасные отделочные материалы, мебель
  • Поддержание оптимальной температуры и влажности

Обеспечение воздухообмена

  • Самый простой способ – проветривание. Важно! если в помещении установлены герметичные стеклопакеты, то приток воздуха может осуществляться только через открытое окно, если окна закрыты, приток воздуха практически отсутствует, а значит, не работает и естественная вентиляция; обязательно проветривать во время использования средств бытовой химии. До и после окончания учебных занятий, а также между первой и второй сменами учебных занятий, при обязательном отсутствии учащихся, должно проводиться сквозное проветривание классов. Длительность проветривания регламентируется снижением температуры воздуха в помещении в холодное время года до +14°С. Одностороннее проветривание помещений может проводиться в присутствии учащихся: в теплое время года – непрерывно, в холодное – до снижения температуры воздуха в помещении до +17° С.
  • Современные вентиляционные системы (принудительная вентиляция) обеспечивают воздухообмен при недостаточности естественной вентиляции.

Дополнительно механизмами улучшения качества воздуха могут быть: 

различные приборы для очистки и кондиционирования воздуха (озонатор, ионизатор, мойка воздуха, увлажнитель, ультрафиолетовые лампы, комбинированные системы) и комнатные растения.

  • Растения снижают концентрацию многих загрязняющих веществ в воздухе, улучшают микроклимат помещения, являются источником фитонцидов, отрицательных аэроионов – способствуют снижению частоты респираторных заболеваний. Кроме того, растения способствуют снятию эмоционального напряжения, делают помещение более привлекательным.
  • Концентрация токсических соединений в воздухе помещения уменьшается на 50–75 % при наличии трех единиц крупных комнатных растений.
  • Наиболее эффективно очищают воздух от химических загрязнителей: аглаонема, шеффлера , банан комнатный, фикус Бенджамина, драцена, плющ обыкновенный, хлорофитум, диффенбахия, алоэ и другие.

Обеспечение оптимальных гигиенических условий в школе — важный элемент здоровьесберегающих технологий. Установлено, что только оптимизация санитарно-гигиенических условий способствует улучшению здоровья учащихся на 11%.  Выполнение санитарно-гигиенических мероприятий на должном уровне обеспечивает снижение содержания загрязнителей в воздухе классов.

Учителя замеряют СО2 в классе Учителя замеряют СО2 возле школы Девочка за партой на уроке

Н.В. Карпович – младший научный сотрудник лаборатории гигиены детей и подростков, Т.Н. Пронина – зав. лабораторией гигиены детей и подростков, канд.мед.наук