Контрольна робота з "Гігієни та гігієни спорту"

Львівський  державний університет фізичної культури

Кафедра Біохімії та гігієни. 
 
 
 

Контрольна  робота №1 з гігієни та гігієни спорту. 

Варіант №4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                           Виконав: студент 32-ої группи  ф/с, Шептун Сергій  

1)Прилади  для вимірювання  вологості повітря.  Принципи їх роботи.

А) Психрометр складається з двох розташованих поруч термометрів: сухого, що вимірює температуру повітря, і змоченого, резервуар якого обернуто тканиною (батистом), зволоженою дистильованою водою. Повітря обтікає обидва термометри. Через випаровування води з тканини змочений термометр звичайно показує більш низьку температуру, ніж сухий. Чим нижче відносна вологість, тим більша різниця показань термометрів. На основі цих показань за допомогою спеціальних таблиць і визначається відносна вологість.

Б) Волосний гігрометр вимірює відносну вологість на підставі змін довжини людського волоса. Для видалення натуральних жирів, волосся спочатку вимочують в етиловому спирті, а потім промивають у дистильованій воді. Довжина підготовленого в такий спосіб волосся має майже логарифмічну залежність від відносної вологості в діапазоні від 20 до 100%. Час, необхідний для реакції волосся на зміну вологості, залежить від температури повітря (чим нижче температура, тим він більший). У волосному гігрометрі при збільшенні або зменшенні довжини волоса спеціальний механізм пересуває покажчик по шкалі. Такі гігрометри звичайно використовують для виміру відносної вологості в приміщеннях. 

В) Електролітичні гігрометри. Чуттєвим елементом цих гігрометрів служить скляна або пластмасова пластинка, покрита вуглецем або хлоридом літію, опір яких міняється в залежності від відносної вологості. Такі елементи звичайно використовуються в комплектах приладів для метеорологічних куль-зондів. При проходженні зонда крізь хмару прилад зволожується, а його показання протягом досить тривалого часу (поки зонд не виявиться за межами хмари і не висохне чуттєвий елемент) спотворюються. 

Г) Тензіометр - прилад для визначення капілярної (матричної) складової потенціалу грунтової вологи. У найпростішому випадку складається з керамічної тонкопористої пластини (свічки), заповненої водою пластиковою чи скляною трубки і вакуумметра. Вся система повинна зберігати герметичність і не містити повітря. Часто вакуумметр встановлюється на окремому коліні трубки, інший кінець якої закритий звичайної пробкою, необхідної для видалення повітря і додавання води.

Прилад може функціонувати в діапазоні тисків від 0 до -600 ... -700 см. водяного стовпа. Для розрахунку капілярно-сорбційного тиску з показань вакуумметра необхідно відняти тиск підвішеного стовпа рідини у приладі (від свічки до вакуумметра).

Тензіометр  застосовується як в наукових дослідженнях, так і на виробництві. Наприклад, з його допомогою може здійснюватися безперервний моніторинг за вологістю грунту і, як тільки вона виявиться нижче допустимої позначки, запускається полив.

Перші Тензіометри  запропонував використовувати для  автоматизації поливу розсади в  закритому грунті американець Бартон Є. Лівінгстон в 1908 році. Однак ще в 1848 інший американець Дж. Бабінет повідомляв про влаштування на основі керамічної свічки для автоматичного поливу рослин, можливо саме це і був перший Тензіометр. Поширення Тензіометри отримали починаючи з 1920-х років. 

2) Методи очищення  та знезараження  води. 

     Методи очищення води.

Вода –  це чудовий природний розчинник, вона сама створює сприятливі умови  для того, щоб в ній «оселялася»  велика кількість різноманітних домішок. На жаль, не всі вони корисні для організму людини. А деякі – взагалі небезпечні. Саме тому перед людством стоїть важливе завдання – знайти найбільш універсальний спосіб очищення води від небажаних домішок. І поки наука і медицина знаходять все більше доказів того, що саме вживання неякісної води стає причиною цілого ряду захворювань, фахівці в області водоочищення шукають, розробляють і впроваджують нові методи очищення води. Найбільш ефективними на сьогоднішній день є знезалізення, пом'якшення таультрафіолетова стерилізація.

Очищення  води від заліза

Видалення з води заліза– без перебільшення одне з найскладніших завдань у водоочистці. Навіть короткий огляд існуючих способів боротьби з залізом дозволяє зробити обгрунтований висновок: на даний момент не існує універсального економічно виправданого методу, що застосовується у всіх випадках життя. Кожен з існуючих методів застосовується тільки в певних умовах, у нього є і переваги, і істотні недоліки. Вибір конкретного методу видалення заліза (або їх комбінації) більшою мірою залежить від досвіду водоочисної компанії.

Нинішня практика очищення води від надлишків домішок  металів застосовує аерування,каталітичне окислення , іонний обмін і фільтрацію за допомогою мембрани.

• Аерування (або, кажучи простіше, окислення киснем) застосовується лише у промислових масштабах. Для того, щоб окислити, відстояти і потім ще профільтрувати воду у такий спосіб, будуть потрібні дуже великі резервуари для води і чимало терпіння, щоб дочекатися закінчення процесу.
• Окислення за допомогою каталізатора, по суті, мало відрізняється від аерування і є його компактною штучною імітацією. Для прискорення процесу окислення використовується марганцевий каталізатор, а вода, яка проходить через його гранули не лише прискорено окислюється, а й залишає на цьому своєрідному гранульованому фільтрі непотрібний окис. Коли увімкнеться авто промивка фільтруючого середовища, під тиском води шкідливий окис буде змитий і потрапить в дренаж.
• Не менш цікавий і метод іонного обміну - очищення води за допомогою природних іонітів. Природні або штучні смоли, які використовуються у цьому методі очищення, «забирають» у металів вільні іони, підміняючи їх натрієм і, утворюють, таким чином, нешкідливу для організму і побутових приладів натрієву сіль. Хоча, на практиці і цей метод виявляється технологічно складним у застосуванні.
• І останній метод, звичайно ж, мембранний. Кожен, хто хоч трохи цікавився принципом роботи мембрани, розуміє, що її основне призначення – аж ніяк, не боротьба з солями важких металів. Тому, приймаючи до уваги її надзвичайно високу якість очищення води від найрізноманітніших забруднювачів, вважати мембрану ще і панацеєю проти заліза, напевно, буде несправедливо. Її поверхня більш схильна до засмічення, а значить і передчасного виходу з ладу, ніж гранульована середа каталізаторного окислювача.

Пом'якшення  води:

Сьогодні  нам знайоме не лише поняття «жорстка» вода, а й цілий ряд неприємностей, які вона може принести в наш дім. Від неприємного металевого смаку води та їжі, приготовленої на такій воді, до серйозних пошкоджень домашньої побутової техніки. Більшість з тих, хто стикається в побуті з використанням жорсткої води, відчував її неприємний вплив на шкіру і волосся. Про те, що цей залізний напій робить з нашим організмом зсередини, можна тільки здогадуватися. Саме для боротьби з цією небезпечною зайвою жорсткістю води в процесі водоочищення не нехтують і можливістю пом'якшити її. Для цього використовують автоматичні фільтри пом'якшувачі.

В основі їх роботи лежить іонообмінний процес, при якому розчинені у воді жорсткі солі замінюються м'якими, які не утворюють твердих відкладень.  

Автоматичний  пом'якшувачь являє собою пластиковий корпус з керуючим блоком (клапаном) і баком для приготування та зберігання регенеруючого розчину. Жорстка вода, надходячи до фільтру, проходить через шар засипки з високоякісної іонообмінної смоли. При цьому відбувається зміна хімічного складу розчинених солей за рахунок заміни іонів кальцію і магнію на іони натрію, які хімічно пов'язані зі смолою. Коли ж поглинаюча здатність смоли знижується до певного рівня, блок керування автоматично починає цикл регенерації - відновлення ресурсів смоли. Потім всі забруднення вимиваються з фільтру в дренаж.

Залежно від  розмірів пом’якшувача цикл регенерації / промивки може тривати до 2-3 годин. Під час регенерації набір води проводити не рекомендується, тому що на вихід буде надходити жорстка вода. Саме з цієї причини більшість одиночних систем (що складаються з одного фільтра з одним блоком управління) запрограмовані таким чином, щоб регенерація проводилася тільки в нічний час (у 2-3 ночі).

Сучасні синтетичні смоли надзвичайно надійні і  довговічні, дозволяють працювати на високих швидкостях потоків, завдяки  чому знаходять застосування в системах з високою продуктивністю. Термін служби смоли може досягати 6 - 8 років  залежно від якості початкової води.

В даний час, завдяки великій різноманітності смол, фільтри – пом’якшувачі, крім свого основного призначення, можуть бути використані для видалення з води заліза та марганцю, важких металів, органічних сполук, а також селективного видалення нітратів, нітритів, сульфідів і т.п.

УФ-стерилізація

Ультрафіолетові стерилізатори води (УФ-лампи) використовують енергію ультрафіолетового випромінювання для знищення мікробіологічних забруднень. Цей метод знаходить застосування в котеджах, будинках, лабораторіях, ресторанах, лікарнях, промислових підприємствах, системах колективного водопостачання.

Ультрафіолетові стерилізатори нейтралізують всі відомі хвороботворні мікроорганізми, а також характеризуються великим запасом надійності. Кишкова паличка, бацила дизентерії, збудники холери та тифу, віруси гепатиту і грипу, сальмонела, цисти Giardia lamblia і Cryptosporidium гинуть при дозі опромінення менш 10 мДж/см², у той час як стерилізатори забезпечують дозу опромінення не менше 30 мДж/см². 
 
 

      Методи знезараження води.

     Хімічний метод 
 
До хімічних способів знезараження питної води відносять її обробку окислювачами: хлором, озоном і т.п., а також іонами важких металів. Перед знезараженням вода зазвичай піддається очищенню фільтрацією і (або) коагуляцією, за якої видаляються завислі речовини, яйця гельмінтів і значна частина мікроорганізмів.  
 
При хімічних способах знезараження питної води для досягнення стійкого знезаражуючого ефекту необхідно правильно визначити дозу вводного реагенту і забезпечити достатню тривалість його контакту з водою. Доза реагенту визначається пробним знезараженням або розрахунковими методами. Для підтримки необхідного ефекту при хімічних способах знезараження питної води доза реагенту розраховується з надлишком (залишковий хлор, залишковий озон), що гарантує знищення мікроорганізмів, які потрапляють у воду після знезараження.  

Знезараження води хлоруванням на водоочисних комплексах здійснюють хлорним вапном, хлором і його похідними, під дією яких бактерії, що знаходяться у воді, гинуть в результаті оксидації і руйнування речовин, що входять в склад протоплазми клітин. Хлор оксидує органічні речовини. Для якісного хлорування потрібне добре перемішування, а потім не менш ніж З0-хвилинний (при спільних хлоруванні і аммонізаціі 60 - хвилинний) контакт хлору з водою, перш ніж вона надходить споживачу. Контакт забезпечують в резервуарі збору фільтрованної води або в трубопроводі подачі води споживачу, якщо він має достатню довжину.  
 
Дозу хлору встановлюють технологічним аналізом з розрахунку, мг на 1 л води, що надходить до споживача, залишалося 0,3-0,5 мг хлору що вступив в реакцію (залишкового хлору), який є показником санітарної надійності. За цієї умови доза хлору при хлоруванні фільтрованної води складає 1-2 мг / л залежно від хлоропоглощення. При хлоруванні підземної води доза хлору - 0,7 мг / л. 

Дозування реагенту ведеться зазвичай мембранним насосом-дозатором, що встановлюється на ємність з робочим  розчином гіпохлориту натрію. Регулювання  частоти вприскування та обсягу дози ведеться на панелі насоса. Ємність  забезпечена поплавкової системою з сигналізацією з нижнього рівня рідини 

Очищення озоном - є найбільш ефективним методом для видалення забруднень на мікрорівні. Вода, збагачена озоном не тільки стерильна, але й сама є стерілізантом.  
Озон - це триатомна модифікація кисню, яка при нормальних умовах являє собою газ зі специфічним запахом.  
Такий спосіб очищення води здатний видаляти навіть ті забруднення, з якими не справляються традиційні методи дезінфекції. Вода, що пройшла озонування забезпечує потужними органолептичними властивостями.  
 
А оскільки, озон є найбільш ефективним, ніж хлор, дезинфікуючим реагентом по видаленні бактерій і вірусів, то його роль більш істотна. А незалежні експерти прийшли до висновку, що в боротьбі з різними бактеріями, зокрема, з Legionella pneumophila, що викликають «хворобу легіонерів», тільки озонування може гарантувати необхідний ступінь знезаражування.