Биотехнические основы и математическое моделирование создания качественного аэроионного состава газовой среды обитаемых герметичных объектов



Скачать 390.89 Kb.
страница1/4
Дата30.04.2016
Размер390.89 Kb.
ТипАвтореферат
  1   2   3   4


На правах рукописи

АРГУНОВА АННА МИХАЙЛОВНА


БИОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СОЗДАНИЯ КАЧЕСТВЕННОГО АЭРОИОННОГО СОСТАВА ГАЗОВОЙ СРЕДЫ ОБИТАЕМЫХ ГЕРМЕТИЧНЫХ ОБЪЕКТОВ
Специальность: 05.26.02 “Безопасность в чрезвычайных ситуациях”

(авиационная и ракетно-космическая техника)




АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2007


Работа выполнена в Государственном научном центре Российской Федерации — Институте медико-биологических проблем Российской академии наук

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Строгонова Любовь Борисовна

Научный консультант:

доктор биологических наук


Новикова Наталия Дмитриевна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук


Зорина Нина Георгиевна

кандидат технических наук

Хабаровский Николай Николаевич

Ведущая организация:



Федеральное государственное унитарное предприятие Центральный научно-исследовательский институт машиностроения

141070, Московская область, г. Королев, ул. Пионерская, д.4

Защита диссертации состоится « 17 » октября 2007 года в 10.00 часов

на заседании диссертационного совета Д002.111.02 при ГНЦ РФ-ИМБП РАН по адресу:

123007, г. Москва, Хорошевское шоссе, д.76а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНЦ РФ-Института медико-биологических проблем РАН.


Автореферат разослан « 14 » сентября 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук Назаров Н.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования

Опыт многолетней эксплуатации длительно функционирующих космических объектов свидетельствует о том, что по мере увеличения продолжительности полета все большее значение приобретает санитарно-гигиеническое и экологическое состояние среды обитания.

Создаваемые и поддерживаемые в космическом объекте условия искусственной среды обитания, адекватные потребностям человека являются благоприятными для жизнедеятельности большинства известных микроорганизмов. При этом биоконтаминация воздушной среды, оснащения и оборудования обитаемых отсеков протекает с высокой интенсивностью в условиях непрерывной работы сменяющихся экипажей на борту, при осуществлении грузопотока (доставки с Земли заменяемого оборудования, расходуемых материалов и т.п.). В этих процессах могут участвовать патогенные для человека бактерии и микроорганизмы - биодеструкторы, способные негативно влиять на работу приборов и систем жизнеобеспечения [Новикова Н.Д., 2001, 2003]. Кроме того, развитие микроорганизмов на поверхности материалов представляет определенную опасность для здоровья людей, поскольку бактерии и грибы, повреждающие материалы, могут вызывать различные заболевания у космонавтов [Кашкин П.Н., Некачалов В.Я., 1963; Тутельян В.А., Кравченко Л.В., 1985].

Как показал опыт эксплуатации российских орбитальных станций (ОС), комплекс систем обеспечения газового состава позволяет формировать и поддерживать необходимые условия среды обитания. Так, в настоящее время, в условиях пилотируемого полета с положительным эффектом используется установка обеззараживания воздуха (УОВ) «Поток 150 МК», способная очистить от микроорганизмов воздушную среду даже при наличии высокой исходной микробной нагрузки [Наголкин А.В. и др., 2004]. Однако следует отметить, что в связи с постоянным возрастанием количества экспериментов на борту и увеличением числа доставляемых грузов, а также в аспекте будущих межпланетных полетов, необходимо включение в состав системы биологической очистки воздуха дополнительных средств поддержания оптимальной и биопозитивной санитарно-микробиологической обстановки. Кроме того, при длительной работе УОВ «Поток 150 МК» в пробах воздуха обнаруживается присутствие озона, что вносит существенные ограничения по времени в режимы ее эксплуатации [Балашов Е.В. и др., 1996]. Поэтому необходимо повышать качество воздушной среды гермообъекта.

Вместе с тем реализованная в настоящее время система по обеспечению микробиологической безопасности оказалась недостаточно эффективной в отношении рисков, обусловленных жизнедеятельностью микроорганизмов на поверхностях конструкционных материалов интерьера и оборудования ОС [Дешевая Е.А., 1999].

Кроме возникновения медицинских и технологических рисков, связанных с жизнедеятельностью микроорганизмов, в последнее время особую значимость приобрела задача поддержания экологического баланса, обеспечивающего безопасность среды обитания во внутреннем объеме космического объекта.

Эталоном биологически полноценной среды обитания для человека является земная среда [Вернадский В.И., 1926], для формирования которой в замкнутом объеме необходимо создание систем жизнеобеспечения на основе биологических методов. Воздушная атмосфера, в которой пребывают участники космического полета (КП), проходит многократные циклы регенерации. После искусственной регенерации воздух сохраняет свои основные «макроскопические» свойства, но утрачивает некоторые микропримеси, к которым относятся в первую очередь легкие аэроионы и аэрозоли, что отрицательно сказывается на экологическом балансе внутри космического корабля.

Решение проблемы улучшения качества воздуха на борту пилотируемой космической станции, и тем самым повышение безопасности КП, должно решаться путем формирования биологически позитивной для человеческого организма воздушной среды. Таким образом, очевидна необходимость совершенствования методов и средств обеспечения микробиологической чистоты и улучшения качества воздушной среды обитаемых отсеков космических аппаратов, в том числе основанных на методах естественной самоочистки.

В результате исследований, проведенных в Московском авиационном институте, было разработано устройство для обеззараживания воздуха «Галоингалятор» модель ИГК-02 [Патент РФ № 2209093, 2003], позволяющее создавать в замкнутых помещениях воздушную среду, эквивалентную атмосфере соляных пещер. Известно, что одним из основных факторов микроклимата естественных подземных полостей и некоторых, искусственно пройденных горных соляных выработок является отсутствие аллергенов и патогенных микроорганизмов, и, что особенно важно, высокая объемная концентрация легких отрицательных аэроионов [Торохтин М.Д., 1987]. Работа прибора связана с выходом массы активного вещества из аппарата и насыщением до определенных значений газовой среды помещения. Прибор является источником аэрозоля, содержащего мелкодисперсные частицы KCl и отрицательно заряженные аэроионы. Прибор «Галоингалятор» позволяет снижать уровни микробной обсемененности воздушной среды и поддерживать их в пределах величин, регламентируемых SSP 50260 MORD для Международной космической станции. Использование прибора «Галоингалятор» в гермообъектах может способствовать, с одной стороны формированию качественной, биопозитивной для человека воздушной среды, содержащей полезные отрицательные аэроионы, а с другой стороны будет оказывать подавляющее действие на рост и размножение микроорганизмов, тем самым, предотвращая появление экстремальной ситуации на борту пилотируемого космического объекта.

Экспериментальные и теоретические (с использованием математического моделирования) исследования процессов продуцирования микросолей естественного происхождения являются актуальной научной задачей, так как позволят сформировать качественную, биологически позитивную воздушную среду на борту пилотируемой космической станции, что приведет к повышению уровня безопасности и надежности космических полетов.



Цель исследования

Обеззараживание воздушной среды и улучшение ее качественного состава на основе продуцирования микросолей естественного происхождения в целях обеспечения безопасности обитаемых герметичных объектов.



Задачи исследования

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:



  1. Сравнительный анализ современных методов обеззараживания воздуха;

  2. Математическое моделирование и анализ процессов продуцирования микросолей естественного происхождения в воздушную среду гермообъекта для инактивации микроорганизмов;

  3. Определение механизмов инактивации микроорганизмов под воздействием воздушной среды, продуцируемой прибором «Галоингалятор»;

  4. Экспериментальная оценка эффективности работы прибора «Галоингалятор» по обеззараживанию воздушной среды гермообъектов;

  5. Экспериментальное обоснование и медицинская оценка воздействия на человека воздушного потока, продуцируемого новым биотехническим методом.

Материалы исследования


  1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©ekollog.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал