135对高温高湿低氧环境的初步研究正文.pdf

对高温高湿低氧环境的初步研究天津大学刘晓林朱能李国建孙丽婧摘要室内的通风要满足人体对氧气的需求来维持人体内的新陈代谢而在一些特殊的环境中如煤矿深度作业时高温高湿的工作环境中由于氧含量降低而形成了一个低氧热环境但是人体的剧烈活动使新陈代谢却在加快尽管人体可以通过调节来适应外界低氧条件和自身发生的变化但这种调节也是有限度的。人体对环境的适应与自身以及周围环境的温度湿度空气流速空气的质量品质等众多因素有关系。本文提出从高温高湿环境中的含氧量来考虑并结合人体的自我调节对环境进行一个综合的评价。关键词新陈代谢高温高湿低氧环境含氧量1引言研究室内空气环境品质发现在一些极端工作的环境中经常会出现低氧的情况例如煤矿工人在井下作业时由于通风条件不完善工作区形成了高温高湿的低氧环境。专用船因为其工作特点内部环境也是一个高温高湿低氧的环境队员吃住和工作都在舱室内。在这些低氧的环境中工作人员从事着这样那样的劳动人体的新陈代谢加快需氧量增加而周围工作区域却形成了一个低氧环境。温度较高湿度较大含氧量较低空气流速小的环境会引起人体的身体不适头昏燥热。长期处于这种环境中人体的体力下降严重的时候会因为缺氧而昏厥。随着我国经济的发展和法律法规的不断健全针对一些特殊的工作环境国家相继出台了一系列作业安全实施办法来保护在恶劣工作环境中的劳动者的权益保护劳动者的身体健康。但还有一些不完善的地方例如对于不同极端工作环境中的氧气的含量没有明确的界定在如何评价高温高湿低氧环境对人体健康的影响如何评价在高温高湿环境中氧含量的减少对劳动者忍耐度的影响方面还没有相关的规定。因此这些方面仍值得深入研究。2高温高湿低氧环境所涉及的各个方面2.1人体对氧气的需求空气的成分以氮气、氧气为主还含有少量的稀有气体、二氧化碳、水蒸气及其他气体杂质。空气的成分是比较固定的按体积分数计算大约是氮气78％氧气21％稀有气体0.94％二氧化碳0.03％其他气体和杂质0.03％。如果按质量分数计算氮气75.3％氧气23.1％。空气中对人类呼吸具有重要性的成分是O2N2和水。人体是一个复杂的系统通过呼吸机体不断地从外界摄取氧气并将二氧化碳排出体外以维持机体新陈代谢和其他功能活动所必需的基本生理活动过程。医学上将不明显费力的呼吸称为平静呼吸在这种情况下机体的新陈代谢水平较低。而当机体处于运动或劳动状态时新陈代谢水平大大提高就必须进行用力呼吸。人体能量代谢率M与耗氧量VO2成正比它们间的关系如下：MRQ+=/60**86.5*)77.023.0(FVO2d式中RQ——呼吸商人体CO产量与同时间内耗氧量之比（/VV）；2Oco222425.0725.0Fd——人体的表面积m。一般可按Dubois公式计算：Fd=*202.0HG（G——体重kg；H——身高m呼吸商RQ与营养成分活动强度等有关美国日本静坐人体一般取RQ=0.83；我国人体可取RQ=0.85。2.2低氧环境国内外对于低氧环境的研究在工业燃烧、医学研究、体育训练、动植物细菌微生物的培养等方面都有了一定的探索。在这些低氧环境中与人密切相关的研究大多针对在高原地区的低氧环境。2004年8月在青海省召开的第六届国际高原医学和低氧生理学术大会上制定的《慢性高原病青海诊断标准》中将高原界定为海拔2500m以上地区。高原气候环境主要表现为低气压、低氧分压、寒冷干燥与多风、日照时间长、紫外线辐射强等特点。在这些环境特点中以低气压和低氧分压对人体的影响最为重要。在海平面大气压为101kPa(760mmHg)大气氧分压为21kPa(159mmHg)由于大气压是各种气体分压的总和所以当大气压发生变化后虽然氧气的分压也将随之发生变化但是氧气的体积分数仍约为21%。高于海平面的地