После опускания в воду имеющую температуру 10 с тела нагретого до 100 с: № 642. После опускания в воду, имеющую температуру 10 °С, тела, нагретого до 100 °С, через некоторое время установилась общая температура 40 °С. Какой станет температура воды, если, не вынимая первого тела, в нее опустить еще одно такое же тело, нагретое

Содержание

§5. Уравнение теплового баланса.

В задачах этой группы рассматривается теплообмен между телами системы. При этом предполагается, что внешним теплообменом можно пренебречь. Со стороны тел, не входящих в систему, над телами системы работа не совершается. Систему можно считать замкнутой, внутренняя энергия системы не изменяется.

Внутри системы в процессе теплообмена одни тела нагреваются, другие охлаждаются. Однако, суммарное количество теплоты, полученное системой равно нулю:

, (1)

где Q₁; Q₂ … Q_n – количество теплоты, полученное или отданное телами системы в процессе внутреннего теплообмена.

Уравнение (1) называется уравнением теплового баланса и является основным расчетным уравнением для задач этой группы.

Пример решения задачи.

До какой температуры была нагрета стальная фреза массой 0,2 кг, если после погружения ее в алюминиевый калориметр массой 100 г, содержащий 178 г воды при 16, установилась температура 22?

Дано: m₁=0,2 кг, C₁=500, m₂=0,1 кг, C₂=920, m₃=0,178 кг, C₃=4200, 16, 22

Найти:

Анализ:

Так как мы пренебрегаем внешним теплообменом, то можно записать уравнение теплового баланса в виде:

— количество теплоты, которое отдает стальная фреза, остывая от температуры до равновесной температуры .

— количество теплоты, которое получает алюминиевый калориметр, нагреваясь от температуры до равновесной температуры .

— количество теплоты, которое получает вода, нагреваясь от температуры до равновесной температуры .

Отсюда:

Вычисления:

Задачи для самостоятельного решения.

Задача 92. Для аквариума смешали 20 кг воды при 8, 6 кг воды при 50 и 10 кг воды при 40. Определить температуру смеси.

Задача 93. Смешали 39 л воды при 20 и 21 л воды при 60. Определить температуру смеси.

Задача 94. Смешали 6 кг воды при 42, 4 кг воды при 72 и 20 кг воды при 18. Определить температуру смеси.

Задача 95. Сколько литров воды при 95 нужно добавить к 30 л воды при 25, чтобы получить воду с температурой 67?

Задача 96. Смешали 0,4 м³ воды при 20 и 0,1 м³ воды при 70. Какова температура смеси при тепловом равновесии?

Задача 97. В ванну налито 80 л воды при температуре 10. Сколько литров воды при 100 нужно добавить в ванну, чтобы температура смеси была 25?

Задача 98. Чтобы охладить 2 л воды, взятой при 80, до 60, в нее добавляют холодную воду при 10. Какое количество холодной воды требуется добавить?

Задача 99. Для приготовления ванны нужно смешать холодную воду при t₁= 11 с горячей при t₂= 66. Какое количество той и другой воды необходимо взять для получения V = 110 л воды при t₃ = 36?

Задача 100. В каком отношении нужно смешать две массы воды при температурах 50 и 0, чтобы температура смеси была 20?

Задача 101. Необходимо смешать воду при 20 с водой при 100 для получения 300 л воды при 40.

Сколько литров той и другой воды нужно взять?

Задача 102. Паровой котел содержит 40 м³ воды при температуре 225. Какое количество воды при 9 было добавлено, если установилась общая температура 200?

Задача 103. В паровой котел, содержащий 50 m воды при температуре 240, с помощью насоса добавили 3 m воды при температуре 10. Какая установится температура смеси?

Задача 104. Для ванны нужно приготовить 300 кг воды при 36. В водогрейной колонке температура воды 70, а в водопроводе температура воды 10. Сколько той и другой воды нужно взять для приготовления ванны?

Задача 105. В стеклянный стакан массой 0,12 кг при температуре 15 налили 0,2 кг воды при 100. Какая температура воды установилась в стакане?

Задача 106. В стеклянный стакан массой 100 г налито 200 г воды. Температура воды и стакана 75. На сколько понизится температура воды при опускании в нее серебряной ложки массой 80 г при 15?

Задача 107. Стальную деталь машины массой 0,3 кг нагрели до высокой температуры, а затем погрузили для закалки в масло, взятое при 10. Определить начальную температуру стальной детали, если масса масла 3 кг, а конечная температура установилась 30 (удельная теплоемкость масла равна ).

Задача 108. Определить удельную теплоемкость свинца, зная, что 100 г свинца при 100 погрузили в алюминиевый калориметр массой 40 г, содержащий 240 г воды при 15, и температура смеси установилась 16. Проведите подобный опыт.

Задача 109. В латунный калориметр массой 80 г, содержащий 200 г воды при температуре 20, был опущен кусочек алюминия массой 40 г при температуре 100. Температура смеси стала равной 23. Определить удельную теплоемкость алюминия.

Задача 110. До какой средней температуры нагрелась стальная фреза массой 0,2 кг, если после погружения ее в алюминиевый калориметр массой 100 г, содержащий 178 г воды при температуре 16, установилась температура 22?

Задача 111. Для определения температуры топки котла в нее внесли стальной шарик массой 20 г. Затем перенесли шарик в алюминиевый калориметр массой 60 г, содержащий 200 г воды при температуре 18. Температура смеси установилась 26. Определить температуру топки.

Задача 112. Стальной резец массой 400 г нагрели до 800 и погрузили для закалки в 5 кг воды при 20. До какой температуры охладился резец?

Задача 113. До какой температуры нагрелась во время работы стальная фреза массой 1 кг, если после опускания ее в калориметр температура 1 л воды повысилась от 11,3 до 30? Теплоемкость калориметра не учитывать.

Задача 114. В сосуд, содержащий 2,35 кг воды при 20, опускают кусок олова, нагретого до 230; температура воды в сосуде повысилась на 15. Вычислить массу олова. Испарением воды пренебречь.

Задача 115. Как велика масса стальной детали, нагретой предварительно до 500, если при опускании ее в сосуд, содержащий 18,6 л воды при 13, последняя нагрелась до 35? Испарением воды пренебречь.

Задача 116. Чугунный брусок массой 0,2 кг, предварительно нагретый, опускают в сосуд, содержащий 0,8 кг керосина при 15. Окончательная температура керосина установилась 20. Определить первоначальную температуру бруска.

Задача 117. Для определения удельной теплоемкости вещества проводят следующий опыт: пластинку массой 0,3 кг, предварительно нагретую до 85, опускают в алюминиевый калориметр массой 0,03 кг, содержащий 0,25 кг воды при 22. Общая конечная температура, установившаяся в калориметре, равна 28. Определить удельную теплоемкость вещества пластинки.

Задача 118. В стеклянной колбе, масса которой 50 г, находилось 185 г воды при 20. В колбу вылили некоторое количество ртути при 100, и температура воды в колбе повысилась до 22. Определить массу ртути.

Задача 119. Для определения температуры печи нагретый в ней стальной болт массой 0,3 кг бросили в медный сосуд массой 0,2 кг, содержащий 1,27 кг воды при 15. Температура воды повысилась до 32. Вычислить температуру печи.

Задача 120. В латунный калориметр массой 200 г влили 400 г воды при 17 и опустили тело из серебра массой 600 г при 85. Вода нагрелась до 22. Определить удельную теплоемкость серебра.

Задача 121. После опускания в воду, имеющую температуру 10, тела, нагретого до 100, через некоторое время установилась общая температура 40. Какой станет температура воды, если, не вынимая первого тела, в нее опустить еще одно такое же тело, нагретое до 100.

Задача 122. Для измерения температуры воды, имеющей массу 66 г, в нее погрузили термометр, который показал 32,4. Какова действительная температура воды, если теплоемкость термометра 1,9 Дж/ и перед погружением в воду он показывал температуру помещения 17,8?

Задача 123. В стакане содержится 250 см³ воды. Опущенный в стакан термометр показал 78. Какова действительная температура воды, если теплоемкость термометра 20 Дж/, а до опускания в воду он показывал 20?

Задача 124.

В калориметре смешиваются три химически не взаимодействующие жидкости массами 1 кг, 10 кг, 5 кг, имеющие соответственно температуры: 6, — 40, 60. Удельные теплоемкости жидкостей равны соответственно 2 , 4, 2. Определить температуру смеси.

Задача 125. В каком отношении должны быть взяты массы m₁ и m₂ двух жидкостей с удельными теплоемкостями c₁ и c₂, начальными температурами T₁и T₂(T₁>T₂), чтобы общая температура после их смещения получилась равной T₀? Теплоемкость сосуда, в котором находятся жидкости, не учитывать.

Задачи по тепловым явлениям для подготовки к олимпиаде по физике

Здесь представлено 20 задач по динамике для подготовки к олимпиадам по физике из методического пособия В. Грабцевича. Задачи имеют ответы, но предлагаются без готовых решений.

1. Для нагревания некоторого количества воды от 0 °C до кипения (при нормальном атмосферном давлении) понадобилось 15 минут.

После этого 1 час 20 минут потребовалось для обращения всей воды в пар при тех же условиях. Определите удельную теплоту парообразования воды. Считать мощность тепловых потерь постоянной. [ L = 2,24 МДж/кг ]

2. В калориметр, содержащий m₁ = 250 г воды при температуре t₁ = 15 °C, бросили m₂ = 20 г мокрого снега. Температура в калориметре понизилась на Δt₁ = 5 °C. Сколько воды было в снеге? Теплоемкостью калориметра пренебречь. [ m = 7 г ]

3. Кусок свинца неупруго ударяется о препятствие со скоростью 350 м/с. Какая часть свинца расплавилась, если все количество теплоты, выделившееся при ударе, поглощается свинцом? Температура свинца перед ударом t₁ = 27 °C, удельная теплоемкость свинца c = 130 Дж/(кг×°С), удельная теплота плавления свинца λ = 25 кДж/кг, температура плавления свинца t_пл = 327 °C. [ α = 0,89 ]

4. В чашке находилось 500 г льда при температуре −5 °C. В нее вливают 200 г воды, имеющей температуру 80 °C. Какая температура установится в чашке? Что в ней находится? [ 385 г воды и 315 г льда при температуре 0 °C. ]

5. При нормальном атмосферном давлении в открытый калориметр помещают одинаковое количество воды (при температуре +t °C) и льда (при температуре –t °C). Какая максимальная доля льда может при этом расплавиться? [ α = 0,63 ]

6. После опускания в воду, имеющую температуру 10 °C, тела, нагретого до 100 °C, через некоторое время установилась общая температура 40 °C. Какой станет температура воды, если, не вынимая тела, в воду опустить еще одно такое же тело, нагретое до 100 °C? Теплоемкостью калориметра и испарением воды пренебречь. [ t = 55 °C ]

7. Свинцовая пуля массой m₁ = 9,0 г, имеющая скорость v = 500 м/с и температуру t₁ = 250 °C, попадает в стоящую на гладкой горизонтальной поверхности свинцовую гирю массой m₁ = 100 г и застревает в ней. Определите конечную температуру пули и гири, если начальная температура гири t₂ = 20 °C. Теплообменом с окружающей средой пренебречь. [ t ≈ 112 °C ]

8. На плите стоит кастрюля с водой. При нагревании температура воды увеличилась от 90 °C до 95 °C за одну минуту. Какая доля теплоты, получаемой водой при нагревании, рассеивается в окружающем пространстве, если время остывания той же воды от 95 °C до 90 °C равно 9,0 минутам? [ α = 0,1 ]

9. Электрокипятильник со спиралью сопротивлением 160 Ом поместили в сосуд, содержащий 0,50 л воды при 20 °C и включили в сеть напряжением 220 В. Через 20 минут кипятильник выключили. Сколько воды выкипело? Считать, что вся подводимая теплота пошла на нагревание воды. [ m = 85 г ]

10. Электрический нагреватель имеет три одинаковые спирали. Две параллельно соединенные спирали подключены последовательно с третьей. Нагреватель опущен в сосуд с водой. Спустя τ_о = 9 мин, когда вода нагрелась от температуры t₁ = 20 °С до температуры t₂ = 50 °С, спираль в параллельном соединении перегорела. На сколько больше времени из-за этого придется ждать, пока вода закипит? Потери теплоты не учитывать, напряжение на клеммах постоянно. [ Δτ = 5 мин ]

11. Из ведра налили в кастрюлю некоторое количество воды, затем поставили кастрюлю на нагреватель и через 30 минут вода в ней закипела. Тогда из того же ведра зачерпнули еще некоторое количество воды и долили в кастрюлю. При этом температура воды в кастрюле понизилась на 12 °С. Через 5 минут после этого вода в кастрюле закипела. Какова температура воды в вере. Теплообмен воды с внешней средой не учитывать. [ t = 16 °C ]

12. В теплоизолированном сосуде находится смесь льда массой m = 2,1 кг и воды. После начала нагревания температура смеси оставалась постоянной в течение времени t₁ = 11 мин, а затем за время t₂ = 4 мин повысилась на Δt = 20 °C. Определите массу смеси, если считать, что количество теплоты, получаемое системой в единицу времени, постоянно. Удельная теплота плавления льда λ = 330 кДж/кг, а удельная теплоемкость воды c = 4,2 кДж/(кг×К). Теплоемкостью сосуда пренебречь. [ M = 3 кг ]

13. В комнате на столе стоят два одинаковых стакана. Температура в комнате 20 °C. В первый стакан быстро наливают воду температурой t = 0 °C, а во второй кладут кусочек льда массой Δm = 10 г и той же температуры и наливают m − Δm = 190 г воды температурой 0 °C. Температура воды в первом стакане через время t₁ = 2 мин увеличилась на Δt = 1 °C. Через какое время после заполнения второй стакан нагреется до той же температуры? Удельная теплота плавления льда λ = 336 Дж/г, теплоемкость воды c = 4,2 Дж/(г×К). Теплоемкостью стаканов пренебречь. [ τ₂ = 10 мин ]

14. Определите температуру воды в сосуде, если в него налили одну кружку воды при температуре t₁ = 40 °С, четыре кружки воды при температуре t₂ = 30 °С и пять кружек воды при температуре t₃ = 20 °С. Потери теплоты не учитывать. [ t = 26 °C ]

15. Железный шарик (ρ = 7800 кг/м³) радиусом R = 10 см, нагретый до температуры t₁ = 500 °С, положили на лед, температура которого t₂ = 0 °С. На какую глубину погрузится шарик в лед? Теплопроводностью шарика и нагреванием воды пренебречь. Считать, что шарик погрузился в лед полностью. Удельная теплоемкость железа 460 Дж/(кг × °С), удельная теплота плавления льда 3,3×10⁵ Дж/кг, плотность льда 900 кг/м³.

[ h = (	4	ρ₁Rct₁ −	2	Rρ₂λ)	1	. ]
	3		3		ρ₂λ

16. Известно, что толщина ледников (как и высота гор) ограничена. Оцените максимальную толщину ледника на Земле. Удельная теплота плавления льда λ = 332 кДж/кг. Ускорение свободного падения g = 9,8 м/с². [ H ≈ 34 км ]

17. Кусок льда с вмерзшими в него свинцовыми дробинками общей массой 200 г осторожно опускают в стакан калориметра, доверху наполненный водой. Часть воды при этом выливается и в дальнейшем теплообмене не участвует. Когда система пришла в состояние теплового равновесия, оказалось, что температура воды в калориметре 20 °С. Начальные температуры воды – 40 °С, льда – (−20 °С). Масса воды в калориметре была 1,2 кг. Определите объемное содержание свинца в куске льда. Теплоемкостью калориметра пренебречь. Удельная теплоемкость воды 4,2×10³ Дж/(кг×°C), льда 2,1×10³ Дж/(кг×°C), свинца 138 Дж/(кг×°C). Плотность льда 900 кг/м³, свинца 11,3×10³ кг/м³. Удельная теплота плавления льда 3,35×10⁵ Дж/кг. [ η ≈ 0,8 % ]

18. Теплоизолированный сосуд частично заполнили водой. Находящийся в комнате точный водяной термометр опускают в воду. На сколько процентов его показание будет отличаться от первоначальной температуры воды, если теплоемкость термометра меньше теплоемкости сосуда с водой в n раз, а температура в комнате по сравнению с температурой сосуда с водой – в m раз?

[ ε =	m − 1	100 % ]
	m(n + 1)

19. Из ведра налили в кастрюлю некоторое количество воды, затем поставили кастрюлю на нагреватель и через 30 минут вода в ней закипела. Тогда из того же ведра зачерпнули еще некоторое количество воды и долили в кастрюлю. При этом температура воды в кастрюле понизилась на 12 °С. Через 5 минут после этого вода в кастрюле закипела. Какова температура воды в ведре? Теплообмен воды с внешней средой не учитывать. [ t₁ = 16 °С]

20. В теплоизолированный цилиндрический сосуд поместили кусок льда массой M при t = 0 °C и прочно прикрепили ко дну. Затем залили этот лёд водой такой же массой M. Вода полностью покрыла лёд и достигла уровня H = 20 см. Определите, какова была температура воды, если после установления теплового равновесия уровень воды в сосуде опустился на h = 0,4 см. Плотность воды и льда равны 1000 и 920 Дж/(кг×°C) соответственно. Удельная теплота плавления льда λ = 330 кДж/кг.

[ t_B =	λh(ρ − ρ_Л)	≈ 37,7 °C ]
	cH(ρ + ρ_Л)

Вы читате материалы из пособия для подготовки к олимпиадам по физике. Далее: задачи по электростатике без решений (с ответами).

Физиология, терморегуляция — StatPearls

Хани Юсеф; Эдрис Рамезанпур Ахангар; Мэтью Варакалло.

Информация об авторе и организациях

Последнее обновление: 1 мая 2023 г.

Введение

Нормальная внутренняя температура тела [1] [2]

Нормальный диапазон центральной температуры тела может варьироваться от человека к человеку, а также зависит от возраста, активности и времени суток: от 36,1 C (97 F) до 37,2 C (99 Ф).
Во время физических нагрузок температура может временно подняться до 40 C (104 F).
Когда тело подвергается воздействию сильного холода, температура может упасть ниже 35,6 C (98 F).
Человек без одежды может подвергаться воздействию температур от 12,8 C (55 F) до 54,4 C (130 F) в сухом воздухе и при этом поддерживать почти постоянную внутреннюю температуру.

Температура кожи

В отличие от внутренней температуры, температура кожи (скорлупы) падает и повышается в зависимости от температуры окружающей среды.

Проблемы, вызывающие озабоченность

Нарушение терморегуляции [3]

Гипотермия

Гипотермия, определяемая как падение внутренней температуры тела ниже 35 C (95 F), приводит к начальному/легкому нарушению терморегуляторной способности организма. Более значительные нарушения возникают при нарастании тяжести гипотермии; тяжелая гипотермия определяется как снижение центральной температуры тела ниже 28 C (82,4 F)
Центральная температура тела ниже 29,4 C (85 F) ухудшает способность гипоталамуса регулировать температуру тела. Клетка угнетается почти в 2 раза при снижении температуры тела на каждые 10 F.
Экстремальные симптомы, указывающие на тяжелую гипотермию, включают изменения психического статуса, невнятную речь, потерю сознания, желудочковые аритмии и нарушение общей моторики. Клиническая стадия включает депрессию (кому) центральной нервной системы (ЦНС), которая в конечном итоге подавляет все терморегуляторные функции организма (включая способность «дрожать»).

Спектр тепловых заболеваний

Чрезмерная центральная температура тела проявляется рядом с клиническим спектром, с тепловым ударом, представляющим собой неотложное клиническое состояние, определяемое центральной температурой тела, превышающей 40 C (104 F)
Другие состояния в спектре теплового заболевания включают:

Сотовый уровень

Производство тепла [3] [4] [5]

Производство тепла является функцией метаболизма.

Основной обмен
Мышечная активность, вызываемая дрожью и мышечными сокращениями
Дополнительный метаболизм, вызванный действием симпатической стимуляции и норадреналина, адреналина на клетки
Дополнительный метаболизм, вызванный повышенной химической активностью в клетках, особенно при повышении температуры клеток
Дополнительный метаболизм, вызванный гормоном щитовидной железы и, в меньшей степени, тестостероном и гормоном роста в клетках
Дополнительный метаболизм, необходимый для пищеварения, всасывания и хранения пищи
Большая часть тепла, вырабатываемого в организме, вырабатывается в печени, мозге, сердце и скелетных мышцах во время физических упражнений.

Тепловые потери

Скорость потери тепла почти полностью определяется:

Насколько быстро тепло передается от кожи к окружающей среде

Развитие

Бурый жир

Бурый жир имеет большое количество симпатических нервов, которые выделяют норадреналин, который стимулирует тканевую экспрессию митохондриального разобщающего белка (UCP, также называемого термогенином) и увеличивает термогенез. В этом типе жира происходит несвязанное окисление, поскольку он содержит большое количество специализированных митохондрий. У животных количество бурого жира в тканях прямо пропорционально степени происходящего химического термогенеза.
У младенцев в межлопаточном пространстве имеется небольшое количество бурого жира. Химический термогенез может увеличить скорость выработки тепла у новорожденных на сто процентов.
У взрослых людей практически отсутствует бурый жир. У взрослых редко увеличивается скорость выработки тепла более чем на 10-15% за счет химического термогенеза.

Вовлеченные системы органов

Передняя гипоталамо-преоптическая область при термостатическом определении температуры

Передняя гипоталамо-преоптическая область содержит холодо- и теплочувствительные нейроны — центральные терморецепторы.
Сенсорные сигналы температуры из центральной передней гипоталамо-преоптической области передаются в заднюю гипоталамическую область.
При нагревании преоптической области кожа по всему телу сразу же покрывается обильным потом, а кровеносные сосуды на всей поверхности тела расширяются.
Кроме того, подавляется любая избыточная теплопродукция тела.

Задний гипоталамус объединяет периферические и центральные температурные сенсорные сигналы

Сенсорные сигналы температуры из центральной передней гипоталамо-преоптической области передаются в заднюю гипоталамическую область.
Сенсорные сигналы температуры от периферических терморецепторов передаются в задний гипоталамус.
Эти сигналы интегрированы для контроля теплосберегающих и теплопродуцирующих реакций организма.

Определение температуры рецепторами в глубоких тканях тела

Глубокие температурные рецепторы тела находятся во внутренних органах брюшной полости, спинном мозге, вокруг крупных вен грудной клетки и верхней части живота.
Глубокие термочувствительные рецепторы, как и температурные рецепторы кожи, обнаруживают в основном холод, а не тепло.
Как глубокие рецепторы тела, так и рецепторы кожи, вероятно, связаны с предотвращением гипотермии, то есть предотвращением низкой температуры тела.

Определение температуры рецепторами кожи

Кожа имеет как тепловые, так и холодовые рецепторы.
Тепловых рецепторов на коже гораздо меньше, чем холодовых. Таким образом, периферийное определение температуры в основном связано с определением холодных и холодных температур.
Когда кожа всего тела охлаждается, вызываются немедленные рефлексы, включающие торможение потоотделения, озноб, сужение сосудов кожи для уменьшения потери тепла телом.

Функция

Система изоляции кузова [6] [7]

Теплоизолятор тела, состоящий из кожи, подкожной клетчатки и жировой ткани.
Подкожный жир важен, потому что плохо проводит тепло.
Изоляционные свойства женского тела лучше, чем у мужского.

Приток крови к коже от ядра тела обеспечивает теплопередачу

Кровеносные сосуды обильно распределены под кожей.
Для терморегуляции имеет значение наличие непрерывного венозного сплетения, кровоснабжаемого за счет притока крови из кожных капилляров.
Кровоснабжение сплетения также осуществляется непосредственно из мелких артерий через сильно мышечные артериовенозные анастомозы на руках, ногах и ушах.

Влияние температуры окружающей среды на теплопроводность от ядра тела к коже

Кожа представляет собой эффективную управляемую систему «теплового радиатора».
Приток крови к коже является наиболее эффективным механизмом передачи тепла от ядра тела к окружающей среде.

Основы физики Потеря тепла с поверхности кожи

Тепло, рассеиваемое излучением, испарением и теплопроводностью.

Испарение и теплопроводность воздуха ускоряются за счет конвекции.

Испарение — необходимый механизм охлаждения при высоких температурах воздуха

Когда температура окружающей среды становится выше температуры кожи, тело получает тепло за счет теплопроводности и излучения.
Таким образом, испарение — единственный способ избавиться от тепла в этих условиях.
Следовательно, все, что препятствует адекватному испарению, когда температура окружающей среды выше температуры кожи, приведет к повышению внутренней температуры тела.
Неадекватное потоотделение возникает у пациентов, родившихся с врожденным отсутствием или нарушением работы потовых желез (эктодермальная дисплазия). Эти пациенты рискуют перегреться в жаркой среде.[8]

Одежда снижает кондуктивные и конвективные потери тепла

Одежда задерживает воздух рядом с кожей, тем самым увеличивая толщину так называемой частной зоны воздуха, прилегающей к коже, а также уменьшая поток конвекционных воздушных потоков.
Когда одежда намокает, эффективность одежды в поддержании температуры тела почти полностью теряется, поскольку высокая проводимость воды увеличивает скорость передачи тепла через ткань.

Механизм

Когда внутренняя температура тела поднимается выше критического уровня 37 C (98,6 F), увеличивается скорость потери тепла с потом.

Дрожь и химический термогенез сильно подавляются.

Механизмы повышения температуры

Стимуляция симпатических центров заднего гипоталамуса вызывает сужение сосудов кожи.
Также произойдет пилоэрекция, то есть волосы «встанут дыбом». Этот механизм не важен для человека.
Увеличение термогенеза за счет стимуляции озноба, симпатического возбуждения, выработки тепла и секреции тироксина

Связанные исследования

Заданное значение для контроля температуры

37,1°С (98,8°F).
Эта оптимальная температура называется «заданной точкой» механизма контроля температуры, т. е. все температурные механизмы постоянно пытаются вернуть температуру тела к этой заданной точке.

Искусственная гипотермия

Температуру человека можно снизить, сначала введя сильное седативное средство для снижения реактивности регулятора температуры гипоталамуса, а затем охладив пациента льдом или охлаждающими одеялами.
Температуру можно поддерживать ниже 90 градусов по Фаренгейту в течение длительного периода, постоянно обрызгивая тело прохладным спиртом или водой.
Такое искусственное охлаждение практикуется во время операций на сердце, так что сердце может быть искусственно остановлено на много минут за один раз.
Охлаждение до такой степени не приводит к повреждению тканей, но замедляет частоту сердечных сокращений и значительно угнетает клеточный метаболизм, так что клетки организма могут выжить в течение одного часа без кровотока во время хирургической процедуры.

Патофизиология

Потоотделение и его регуляция вегетативной нервной системой

Стимуляция переднего гипоталамуса, преоптической области мозга, избыточным теплом вызывает потоотделение.
Потовые железы иннервируются холинергическими нервными волокнами, которые секретируют ацетилхолин, который проходит в симпатических нервах вместе с адренергическими волокнами.
Норадреналин или адреналин также могут стимулировать потовые железы, что важно в периоды интенсивной физической активности (работы или упражнений).

Механизм выделения пота

Потовая железа состоит из двух частей: протока, который проходит через кожу и реабсорбирует соль и воду, и глубокой подкожной извитой железы, которая выделяет пот.
Потовые железы выделяют жидкость, называемую секретом-предшественником; концентрации компонентов в жидкости затем изменяются в канале.

Секреция предшественника

Холинергические симпатические нервные волокна стимулируют секрецию.
Состав секрета предшественника подобен плазме, за исключением того, что он не содержит белков плазмы.
Концентрация натрия составляет около 142 мэкв/л, хлорида — около 104 мэкв/л.

Реабсорбция

При слабой стимуляции потовых желез жидкость-предшественник проходит по протоку медленно; а концентрация ионов натрия и хлорида падает до пяти мг-экв/л.
Реабсорбция натрия и хлорида снижает осмотическое давление потовой жидкости и приводит к реабсорбции воды, в то время как другие компоненты, такие как мочевина, молочная кислота и калий, концентрируются в поте.
При сильной стимуляции потовых желез образуется большое количество жидкости-предшественника, и проток реабсорбирует только около половины секретируемого хлорида натрия (что приводит к 50–60 мэкв/л ионов натрия и хлорида).
Сильно стимулированный пот проходит через железистые канальцы так быстро, что реабсорбируется небольшое количество воды. В этих условиях концентрация других растворенных компонентов пота (мочевина, молочная кислота и калий) лишь умеренно увеличивается по сравнению с плазмой.

Гипоталамическая стимуляция дрожи

Первичный двигательный центр дрожи находится в дорсомедиальной части заднего гипоталамуса.
В норме дрожь подавляется сигналами от центра тепла в передней гипоталамо-преоптической области, но возбуждается холодовыми сигналами от спинного мозга и кожи.

Симпатическое «химическое» возбуждение производства тепла

Повышение уровня циркулирующего адреналина и норадреналина в крови быстро увеличивает скорость клеточного метаболизма
Этот эффект называется химическим термогенезом или термогенезом без дрожи является следствием способности норадреналина и адреналин для «разъединения окислительного фосфорилирования».

Клиническое значение

Тепловой удар [3] [9]

Окружающие условия значительно влияют на способность организма выделять тепло в окружающую среду
Клиницисты используют различные индексы теплового стресса в окружающей среде (например, температуру по влажному термометру [WBGT]), чтобы предсказать текущий опасный потенциал окружающая среда
WBGT объединяет температуру окружающей среды, влажность, скорость ветра и солнечную радиацию в расчетное значение, используемое для оценки текущего (или ожидаемого) риска заболеваний и травм, связанных с жарой
Относительная влажность является наиболее важным фактором, влияющим на общий показатель теплового индекса
Факторы риска теплового удара включают[10]:
Ожирение
Обезвоживание (включая предрасполагающие факторы риска, такие как болезни, диарея)
Тепловая болезнь в анамнезе или состояние физической подготовки (сидячий образ жизни)
Лишение сна
Дисфункция потовых желез
Лекарства включают:
Антихолинергические препараты
Антигистаминные препараты
Стимуляторы
Ингибиторы АПФ
Диуретики
Если воздух на 100 % увлажнен или если тело находится в воде, тело температура повышается каждый раз, когда температура окружающей среды поднимается выше 34,4 C (94 Ф).
При сухом воздухе и наличии достаточных конвекционных воздушных потоков человек может выдерживать многочасовую температуру воздуха 54,4 C (130 F).
Если человек выполняет тяжелую работу, критическая температура окружающей среды, выше которой может произойти тепловой удар, может составлять от 29,4 C до 32,2 C (от 85 F до 90 F).
Когда температура тела поднимается выше критической температуры в диапазоне от 40,6 C до 42,2 C (от 105 F до 108 F), может развиться тепловой удар.
Гиперпирексия чрезвычайно повреждает ткани тела, особенно мозг, и даже несколько минут очень высокой температуры тела иногда могут быть фатальными.

Лечение теплового удара [3] [9]

Следующим шагом после выполнения стандартного протокола реанимации ATLS (дыхательные пути, дыхание, кровообращение) является охлаждение тела для быстрого снижения внутренней температуры тела. На месте следует использовать охлаждающие устройства для всего тела. Пока пациент стабилен, протокол быстрого охлаждения имеет приоритет еще до начала транспортировки в местное отделение неотложной помощи.

Контрольные вопросы

Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.
Комментарий к этой статье.

Ссылки

1.: Хайкенс М.Дж., Горбач А.М., Иден Х.С., Савастано Д.М., Чен К.Ю., Скарулис М.С., Яновский Дж.А. Центральная температура тела при ожирении. Am J Clin Nutr. 2011 май; 93(5):963-7. [Бесплатная статья PMC: PMC3076651] [PubMed: 21367952]
2.: Hoffmann ME, Rodriguez SM, Zeiss DM, Wachsberg KN, Kushner RF, Landsberg L, Linsenmeier RA. Суточная температура тела у тучных и худых мужчин и женщин. Ожирение (Серебряная весна). 2012 авг; 20 (8): 1585-90. [PubMed: 22240727]
3.: Нунан Б., Бэнкрофт Р.В., Дайнс Дж.С., Беди А. Тепловые и холодовые травмы у спортсменов: оценка и лечение. J Am Acad Orthop Surg. 2012 дек; 20 (12): 744-54. [PubMed: 23203934]
4.: Курц А. Физиология терморегуляции. Best Pract Res Clin Anaesthesiol. 2008 дек.; 22(4):627-44. [PubMed: 19137807]
5.: Sallis R, Chassay CM. Распознавание и лечение распространенных простудных травм при занятиях спортом на открытом воздухе. Медицинские спортивные упражнения. 1999 октября; 31 (10): 1367-73. [PubMed: 10527306]
6.: Кин М.Л., Миллер К.С., Зуль М.Н. Терморегуляторные и перцептивные эффекты охлаждающей одежды, надетой под форму американского футбола. J Прочность Конд Рез. 2017 ноябрь;31(11):2983-2991. [PubMed: 28858055]
7.: Капперт Т.А., Стоун Дж.А., Кастеллани Дж.В., Краузе Б.А., Смит Д., Стивенс Б.А., Национальная ассоциация спортивных тренеров. Заявление о позиции Национальной ассоциации спортивных тренеров: холодовые травмы окружающей среды. Джей Атл Трейн. 2008 г., октябрь-декабрь; 43 (6): 640-58. [Бесплатная статья PMC: PMC2582557] [PubMed: 143]
8.: Ray S, Sharma S, Maheshwari A, Aneja S, Kumar A. Тепловой удар у младенца с гипогидротической эктодермальной дисплазией: результаты магнитно-резонансной томографии головного мозга. J Чайлд Нейрол. 2013 апр; 28 (4): 538-40. [PubMed: 23358631]
9.: Американский колледж спортивной медицины. Армстронг Л.Э., Casa DJ, Миллард-Стаффорд М., Моран Д.С., Пайн С.В., Робертс В.О. Позиционный стенд Американского колледжа спортивной медицины. Тепловая болезнь при физической нагрузке во время тренировок и соревнований. Медицинские спортивные упражнения. 2007 март; 39(3): 556-72. [PubMed: 17473783]
10.: Howe AS, Boden BP. Заболевания, связанные с перегревом, у спортсменов. Am J Sports Med. 2007 авг; 35 (8): 1384-95. [PubMed: 17609528]

: Раскрытие информации: Хани Юсеф заявляет об отсутствии соответствующих финансовых отношений с неправомочными компаниями.
: Раскрытие информации: Эдрис Рамезанпур Ахангар заявляет об отсутствии соответствующих финансовых отношений с неправомочными компаниями.
: Раскрытие информации: Мэтью Варакалло заявляет об отсутствии соответствующих финансовых отношений с неправомочными компаниями.

Реагирование на кипячение воды – информация для специалистов общественного здравоохранения

Приказы и уведомления о кипячении воды часто используются учреждениями здравоохранения и службами питьевого водоснабжения в ответ на условия, создающие возможность биологического загрязнения питьевой воды. Общие причины реакции на кипячение воды включают потерю давления в системе распределения, потерю дезинфекции и другие непредвиденные проблемы с качеством воды. Часто они возникают в результате других событий, таких как прорывы водопровода, сбои в очистке, перебои в подаче электроэнергии, наводнения и другие неблагоприятные погодные условия. 9. Термин «прокручивающееся кипение» облегчает общение и гарантирует, что достигается эффективная температура пастеризации для уничтожения или инактивации патогенов, передающихся через воду. Некоторые агентства рекомендуют кипячение в течение более длительного времени, но это дополнительное время не является необходимым и может привести к ненужному потреблению энергии и увеличить проблемы с безопасностью.

Поскольку некоторые пользователи (например, лица с ослабленным иммунитетом) могут быть более восприимчивы к заболеваниям, вызываемым переносимыми через воду патогенами, должностные лица органов здравоохранения должны оперативно реагировать на возможные проблемы с качеством воды. Тем не менее, должностные лица общественного здравоохранения также должны осознавать необходимость излишнего беспокойства населения, причинения неоправданных экономических потрясений и подрыва общественного мнения о безопасности водопроводной воды. По возможности следует использовать альтернативные методы решения проблем с качеством воды, такие как изоляция проблемной воды и открытие взаимосвязей с соседними системами, чтобы избежать ненужных реакций на кипячение воды. Более конкретные указания по этим шагам и когда может потребоваться кипячение воды, приведены в инструкциях и правилах Департамента.

Реакция на кипячение воды НЕ подходит при наличии химического загрязнения. Это может увеличить воздействие химических веществ, таких как нитраты и растворители, за счет концентрации в кипяченой воде или испарения в зоне дыхания. Кипячение воды также НЕ подходит для борьбы с грубыми уровнями загрязнения (например, неочищенные сточные воды или высокая мутность), когда твердые частицы могут снизить эффективность кипячения. В этих условиях необходимо использовать альтернативные источники воды.

ПАТОГЕНЫ, ПЕРЕДАВАЕМЫЕ ВОДОЙ

Существует множество болезнетворных организмов, которым потребители могут подвергнуться воздействию через проглатывание и контакт с зараженной питьевой водой. Наиболее распространенными патогенами, которые можно обнаружить в питьевой воде, являются следующие:

Простейшие: Простейшие – это микроорганизмы, которые могут жить в животных, людях и окружающей среде. Многие простейшие имеют стадии жизненного цикла, которые включают цисты и ооцисты. Цисты и ооцисты, как правило, устойчивы к нормальным уровням остаточного хлора, но легче дезактивируются при дезинфекции ультрафиолетом (УФ). Большинство простейших, включая стадии цист и ооцист, удаляются с помощью устройств для фильтрации воды, способных удалять частицы размером 1 микрон (т. е. микрофильтрация). В штате Нью-Йорк болезни, вызываемые видами Giardia, Cryptosporidium, и амебы должны быть доведены до сведения NYSDOH.

Бактерии: Бактерии обычно погибают при нормальном остаточном уровне хлора. Большинство бактерий удаляются с помощью микрофильтрации («<1 микрона»), и большинство из них эффективно дезактивируется ультрафиолетовой (УФ) дезинфекцией, хотя для некоторых видов могут потребоваться повышенные дозы УФ. Бактериальные споры могут быть устойчивы к нормальным уровням дезинфицирующего хлора, а некоторые из них устойчивы к ультрафиолетовому излучению. Мелкие бактерии и споры могут проходить через фильтры на уровне микрофильтрации. Бактерии, которые могут вызывать заболевания, передающиеся через воду, включают кишечная палочка; и виды Salmonella, Vibrio, Shigella, и Camphylobacter.

Вирусы: Вирусы быстро инактивируются нормальным уровнем остаточного хлора. Но их небольшой размер, обычно менее 1 микрона, позволяет вирусам проходить через 1-микронные фильтры. Кроме того, некоторые вирусы устойчивы к инактивации под воздействием УФ-излучения. Следовательно, обычная фильтрация воды и УФ-дезинфекция не могут обеспечить адекватную очистку от вирусов, а вирусы обычно контролируются с помощью химической дезинфекции. Вирусы, которые могут вызывать заболевания, передающиеся через воду, включают: Гепатит A, аденовирусы, Гепатит E, энтеровирусы (включая вирусы полиомиелита, эха и Коксаки), ротавирусы и калицивирусы.

КИПЯЧЕНИЕ И ПАСТЕРИЗАЦИЯ

Кипячение воды убивает или инактивирует вирусы, бактерии, простейшие и другие патогены, используя тепло для повреждения структурных компонентов и нарушения основных жизненных процессов (например, денатурации белков). Кипячение не является стерилизацией и точнее характеризуется как пастеризация. Стерилизация убивает все присутствующие организмы, а пастеризация убивает те организмы, которые могут причинить вред человеку. Приготовление пищи также является формой пастеризации. Чтобы пастеризация была эффективной, вода или пища должны быть нагреты по крайней мере до температуры пастеризации для вызывающих озабоченность организмов и выдержаны при этой температуре в течение заданного интервала времени.

Эффективность пастеризации напрямую зависит от температуры и времени. Молоко обычно пастеризуют при 149°F/65°C в течение 30 секунд или при 280°F/138°C не менее двух секунд. Исследование эффективности пастеризации молока, преднамеренно зараженного Cryptosporidium , показало, что пять секунд нагревания до 161°F/72°C сделали ооцисты неинфекционными.

Хотя некоторые бактериальные споры, обычно не связанные с болезнями, передающимися через воду, способны выживать при кипячении (например, споры клостридий и бацилл), исследования показывают, что передающиеся через воду патогены инактивируются или погибают при температуре ниже точки кипения (212°F или 100°C). ). Сообщается, что в воде пастеризация начинается при температуре 131°F/55°C для цист простейших. Точно так же сообщается, что одна минута нагревания до 162°/72°C и две минуты нагревания при 144°/62°C сделают ооцисты Cryptosporidium неинфекционными. Другие исследования сообщают, что вода, пастеризованная при температуре 150°F/65°C в течение 20 минут, убивает или инактивирует те микроорганизмы, которые могут причинить вред человеку. К ним относятся: Giardia, Cryptosporidium, Endameba, яйца глистов, холерный вибрион, шигеллы, сальмонеллы бактерии, вызывающие брюшной тиф, энтеротоксигенные штаммы кишечной палочки, гепатит А и ротавирусы. Также сообщается, что 99,999% уничтожение переносимых водой микроорганизмов может быть достигнуто при 149°F/65°C за пять минут воздействия.

Вода будет кипеть при разных температурах в разных условиях (например, более низкие температуры на возвышенностях, более высокие температуры в сосудах под давлением), однако эти различия не являются существенным фактором для реакции кипячения воды. Вода в открытом сосуде будет кипеть при температуре около 212°F/100°C в Нью-Йорке. Даже на вершине горы Марси в штате Нью-Йорк, где высота над уровнем моря превышает одну милю, вода кипит при температуре около 203°F/9.5°C и подходит для дезинфекции воды.

ХИМИЧЕСКАЯ ДЕЗИНФЕКЦИЯ

В случаях, когда кипячение воды невозможно или нецелесообразно, а альтернативные источники воды недоступны, химическая дезинфекция может быть жизнеспособной заменой. Химическая дезинфекция может быть уместна, когда кипячение невозможно из-за перебоев в подаче электроэнергии, а также является подходящим способом подготовки воды для непищевых целей, таких как мытье посуды и личная гигиена. Однако химическая дезинфекция сама по себе может быть не такой эффективной, как кипячение для борьбы с патогенами, в отличие от некоторых простейших, таких как Cryptosporidium в форме кисты устойчивы как к дезинфицирующим средствам на основе хлора, так и к йоду.

Не следует полагаться на химическую дезинфекцию для производства воды для приема внутрь, когда могут присутствовать высокие уровни загрязнения или высокие уровни простейших или мутность (например, загрязнение неочищенными сточными водами). В этих условиях необходимо использовать альтернативные источники воды для приема внутрь или использования в приготовлении пищи.

Некоторые химические дезинфицирующие средства легко доступны в виде бытовых химикатов (например, обычный хлорный отбеливатель без запаха) или приобретаются в аптеках и магазинах для активного отдыха (например, йодная настойка). Химическая дезинфекция может быть выполнена на месте путем добавления определенного количества химиката на каждый галлон сомнительной воды и выдержки воды в течение достаточного периода времени перед использованием. Если вода очень холодная, ее следует сначала нагреть или увеличить время контакта. Чтобы помочь уменьшить вкус и запах химических дезинфицирующих средств, воду можно аэрировать по истечении времени контакта, переливая ее туда и обратно между парой чистых контейнеров.

Методы дезинфекции с использованием обычных бытовых химикатов можно найти в разделе Дезинфекция водопроводной воды. Для дезинфекции отбеливателем следует использовать обычный отбеливатель без запаха. Отбеливатель с запахом, без разбрызгивания или разбрызгивания не должен использоваться из-за добавок в отбеливателе. Кроме того, обычный отбеливатель без запаха Clorox сертифицирован в соответствии со стандартом 60 Национального санитарного фонда (NSF), который регулирует качество и чистоту химических веществ, используемых для питьевого водоснабжения.

УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОДЫ

Многие устройства для очистки воды доступны для использования в домах и коммерческих зданиях, но лишь немногие из них можно считать эффективными для удаления патогенов. Многие из этих устройств практически не влияют на патогены. Неправильно обслуживаемое или игнорируемое очистное устройство может фактически добавить биологическое загрязнение в воду, проходящую через него.

Нецелесообразно оценивать все доступные системы обработки из-за их огромного количества на рынке и патентованного характера некоторых процессов. Следующая информация представлена в качестве общего обзора для специалистов в области общественного здравоохранения.

Установки для обработки в месте использования изготавливаются и устанавливаются для очистки воды для использования в одном месте. Типичными устройствами для точек использования являются кухонные устройства, которые обрабатывают только воду, вытекающую из кухонного крана, или воду, подаваемую в ближайший льдогенератор. Существуют также ручные очистные устройства, такие как кувшины для воды с небольшой встроенной фильтрацией или угольный блок. Местные устройства, установленные на кухне, не будут влиять на потенциальное воздействие загрязнителей воды из раковин в ванных комнатах, душевых кабин, наружных кранов и т. д. Часто системы очистки устанавливаются на части сантехники зданий, например. умягчитель воды на стороне горячей воды, и они также считаются точками использования. Конкретные виды лечения обсуждаются ниже.

Установки очистки на входе применяются там, где вода поступает в дом или коммерческое здание, и устанавливаются для очистки всей воды, используемой в этом месте. Конкретные виды лечения обсуждаются ниже.

Умягчители воды и ионообменные установки — Умягчители воды и другие ионообменные устройства неэффективны для удаления патогенов и никогда не должны использоваться вместо дезинфекции кипячением.

Блоки обработки углерода — Углеродная обработка обеспечивает эффективное удаление многих химических веществ, но неэффективна для удаления патогенов и не должна использоваться вместо дезинфекции кипячением. Неправильно обслуживаемые углеродные блоки, в частности, могут фактически увеличить биологическое загрязнение воды, которая проходит через них.

Аэраторы — Установки аэрации и окисления часто используются в домах для обработки воды с неприятным вкусом и запахом, например, с соединениями серы и хлора, а также для контроля вредных минералов, таких как железо и марганец. Аэраторы также используются для удаления радона. Они не обеспечивают контроля патогенов и никогда не должны использоваться вместо дезинфекции кипячением.

Фильтрация с зеленым песком — Установки с зеленым песком представляют собой устройства химической очистки, предназначенные для удаления неорганических химических веществ путем окисления. Хотя эти устройства называются «фильтрами» и имеют песчаную среду, нельзя полагаться на то, что они удалят патогены, и их никогда не следует использовать вместо дезинфекции кипячением.

Физическая/механическая фильтрация — Физическая фильтрация может эффективно удалять патогены и широко используется для этой цели водоканалами. Обратный осмос — это форма фильтрации, в которой используются специальные мембраны, и которая рассматривается ниже.

Многие устройства для фильтрации воды продаются для домашнего и коммерческого использования. В большинстве доступных фильтровальных блоков используются сменные фильтрующие картриджи или мешки, а в некоторых — мембраны. Способность фильтра удалять болезнетворные микроорганизмы напрямую связана с размером пор в фильтрующем материале, качеством устройства, а также эксплуатацией и обслуживанием устройства. Фильтры, предназначенные для удаления частиц диаметром один микрон (также известный как микрометр или 10-6 метров) или меньше, часто называют микрофильтрами. Фильтры такого размера могут удалять большинство переносимых водой патогенов (простейшие и большинство бактерий), однако вирусы намного меньше одного микрона и не могут быть надлежащим образом удалены микрофильтрами.

Системы общественного водоснабжения, в которых используются картриджные фильтры в штате Нью-Йорк, используют картриджи, рассчитанные на один микрон сторонним поставщиком, и часто используют дезинфицирующее средство на основе хлора для инактивации вирусов. Абсолютная оценка означает, что фильтр удаляет 99,99% частиц номинального размера, а сертификация сторонним поставщиком (например, NSF, WQA или UL) на этот уровень производительности повышает уверенность в производительности, а также качество очистки. оборудование и материалы. Картриджи с номинальным рейтингом или другие рейтинговые критерии, предоставляемые производителями, различаются у каждого производителя и часто не соответствуют этому стандарту.

Обратный осмос. Обратный осмос (RO) представляет собой форму фильтрации, при которой вода под давлением пропускается через специальную мембрану. Поры в мембранах имеют такой размер, что молекулы воды проходят, но удаляются все твердые частицы, а также более крупные молекулы. Фильтры этого типа часто оцениваются по размеру молекул, а не по микронам. Установка обратного осмоса способна удалять все патогены, передающиеся через воду, и может считаться приемлемой заменой дезинфекции кипячением, если она сертифицирована в соответствии со стандартом ANSI/NSF 058 для «Удаления кист», и она находится под контролем и работает сертифицированной очисткой воды. оператор установки или квалифицированный техник-нефролог (например, техник диализа). Однако, поскольку установки обратного осмоса склонны к загрязнению при повышенных уровнях мутности, непрерывная работа во время кипячения воды может быть затруднена без соответствующей предварительной обработки.

Следует отметить, что большинство установок обратного осмоса также оснащены угольными фильтрами предварительной очистки для защиты мембран от хлора и крупных частиц.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА

Предварительная подготовка является ключом к эффективному применению кипячения воды в качестве меры защиты общественного здоровья. Чтобы помочь в этом, Бюро охраны водоснабжения подготовило серию контрольных списков и часто задаваемых вопросов (FAQ), которые касаются проблем, возникающих при кипячении воды. Эти документы были подготовлены для различных целевых аудиторий и должны использоваться работниками общественного здравоохранения для ответов на вопросы и в качестве информационных материалов для населения. У некоторых потребителей воды могут возникать проблемы, которые рассматриваются более чем в одном из этих часто задаваемых вопросов (например, больницы, которые также являются предприятиями общественного питания).

Другие дополнительные средства подготовки, которые могут помочь как коммунальным предприятиям, так и специалистам в области общественного здравоохранения обеспечить эффективную реализацию мер реагирования на кипячение воды, включают:

Точная идентификация и картирование зон обслуживания
Предварительная идентификация критически важных пользователей (например, больницы, школы, детские сады, дома престарелых/дома престарелых, медицинские кабинеты)
Контактная информация для критически важных пользователей (действительна в нерабочее время/круглосуточно)
Контактная информация для средств массовой информации (радио, газета, телевидение)
Аварийные контакты системы водоснабжения (действительны в нерабочее время/круглосуточно)
Обновленные планы реагирования на чрезвычайные ситуации в области водоснабжения
Контактная информация сертифицированных перевозчиков наливных грузов в этом районе

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ВОДЫ

Кипячение является наиболее надежным методом дезинфекции питьевой воды, который население может использовать, и оно должно быть первым вариантом дезинфекции на месте. Однако не всегда возможно или целесообразно кипятить воду. Отключение электроэнергии может привести к тому, что потребители не смогут кипятить воду, а кипячение может оказаться нецелесообразным для удовлетворения некоторых потребностей в воде. Если потребности являются критическими и не могут быть прекращены, могут потребоваться альтернативные источники воды или другие методы дезинфекции. Как правило, воду, используемую населением для питья и приготовления пищи во время кипячения воды, следует получать в следующем порядке предпочтения, в зависимости от масштаба пострадавшего района и конкретных условий происшествия:

Кипяченая (и затем охлажденная) водопроводная вода
Вода в бутылках (сертифицирована для распространения в Нью-Йорке)
Альтернативный водопровод общего пользования (вода из другого водопровода общего пользования, который не работает в соответствии с уведомлением о кипячении воды)
Водоснабжение, организованное водоканалом или агентством по чрезвычайным ситуациям
Вода химически дезинфицируется на месте

Придорожные источники не являются надежным источником безопасной питьевой воды, так как они редко контролируются, и никто не отвечает за их безопасность. Придорожную родниковую воду, которая используется для питья или приготовления пищи, перед употреблением следует кипятить (а затем охлаждать).

Химическая дезинфекция имеет ограниченную эффективность и не подходит для очень мутной (грязной) воды, а также при наличии неочищенных сточных вод или других фекальных масс. В этом случае используйте только альтернативный источник воды. Химическая дезинфекция более подробно обсуждалась в предыдущем разделе.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ

После завершения реагирования на кипячение воды часто упускают из виду действия по восстановлению, необходимые в местах расположения потребителей. Загрязненная вода может оставаться в водопроводных трубах, резервуарах, льдогенераторах и другом оборудовании и вызывать у потребителей заболевания. Потребителям должна быть предоставлена информация о необходимости промывки и/или дезинфекции труб, резервуаров и оборудования. Единый набор рекомендаций по промывке или дезинфекции не может применяться ко всем пользователям, однако в Департаменте доступны контрольные списки и информационные бюллетени, которые помогут потребителям выполнить последние защитные меры, необходимые для обеспечения возврата к питьевой воде.

ССЫЛКИ

1. Ciochetti, D.A., and R.H. Metcalf. 1984. Пастеризация естественно загрязненной воды с помощью солнечной энергии. заявл. Окружающая среда. микробиол. 47:223-228[Аннотация/Бесплатный полный текст].

2. Fayer, R. 1994. Влияние высокой температуры на инфекционность ооцист Cryptosporidium parvum в воде. заявл. Окружающая среда. микробиол. 60:2732-2735

3. Харп, Дж. А., Р. Файер, Б. А. Пеш и Г. Дж. Джексон. 1996. Влияние пастеризации на инфекционность Cryptosporidium parvum ооцисты в воде и молоке. заявл. Окружающая среда. микробиол. 62:2866-2868

4. Metcalf, R.H. 1995. Неопубликованные данные.

5. Департамент здравоохранения штата Нью-Йорк, Центр гигиены окружающей среды. Пункт Руководства по гигиене окружающей среды — ПОБВ 22, Приказы и уведомления о кипячении воды.

6. Департамент здравоохранения штата Нью-Йорк, Центр гигиены окружающей среды. Уведомления о заказах на кипячение воды — информационный бюллетень для поставщиков воды.