Časopis výzkumu a aplikací v profesionální bezpečnosti

Časopis výzkumu a aplikací v profesionální bezpečnosti Journal of Safety Research and Applications JOSRA

Číslo: 3/2009

Říjen 2009

JOSRA 02/2009 Říjen 2009

OBSAH ČÍSLA 1.

Recenzovaná Část............................................................................................................. 3 1.1. NÁZORY UČITELŮ ZÁKLADNÍCH ŠKOL NA SVOJI ODBORNOU PŘIPRAVENOST UTVÁŘET A ROZVÍJET KOMPETENCE ŽÁKŮ K AKTIVNÍMU ROZVOJI A OCHRANĚ ZDRAVÍ A K ODPOVĚDNOSTI ZA NĚJ ................................. 3 1.2. VYRÁBĚNÉ NANOMATERIÁLY: ANALÝZA RIZIK JEJICH PŘÍPRAVY, DOPADU NA ZDRAVÍ A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ .......................................................... 28 1.3. OCHRANNÉ OPATRENIA NA ZNÍŽENIE EXPOZÍCIE AEROSÓLOM Z PROCESNEJ KVAPALINY ............................................................................................ 38 1.4. STANOVENÍ OPTIMÁLNÍCH (KOMFORTNÍCH) TEPLOT NA ZÁKLADĚ ODEZVY LIDSKÉHO ORGANISMU ............................................................................... 46 2. Nerecenzovaná Část ....................................................................................................... 63 2.1. 29. konzultační den na Státním zdravotním ústavu.................................................. 63 2.2. Bezpečnost a ochrana zdraví při práci (BOZP) a rizikové faktory pracovníků nad 50 let – uplatnění starších osob v pracovním procesu s návrhy na opatření na úrovni odvětví a podniku – 2. část................................................................................................................... 65 2.3. Ergonomické řešení pracovního místa pro osoby se zdravotním postižením: Informace o projektu Výzkumného ústavu bezpečnosti práce v roce 2009......................... 68

2


1.

RECENZOVANÁ ČÁST

1.1. NÁZORY UČITELŮ ZÁKLADNÍCH ŠKOL NA SVOJI ODBORNOU PŘIPRAVENOST UTVÁŘET A ROZVÍJET KOMPETENCE ŽÁKŮ K AKTIVNÍMU ROZVOJI A OCHRANĚ ZDRAVÍ A K ODPOVĚDNOSTI ZA NĚJ ELEMENTARY SCHOOL PUPILS‘ OPINION ON THE WAYS OF BEING ACQUAINTED WITH INFORMATION ON RISK, OCCUPATIONAL SAFETY AND HEALTH PROTECTION AT WORK Hana Hlavičková1, Irena Kuhnová2, Zdenka Opletalová3 1

Výzkumný ústav bezpečnosti práce, v.v.i. [email protected]

2


3


Abstrakt Článek seznamuje s průběhem a výsledky dotazníkového šetření zaměřeného na připravenost učitelů základních škol na výchovu žáků ke zdraví a na jejich schopnost orientovat se a využívat při výuce existující didaktické a metodické materiály, informační zdroje a jinou pomoc a odborně se vzdělávat. Šetření se uskutečnilo počátkem r. 2009. Skupinou škol, jejichž učitelé byli osloveni, byly školy ČR vyučující podle Rámcového vzdělávacího programu pro základní vzdělávání. Klíčová slova: školy základní, učitelé, vzdělávání, výchova, znalosti, materiály didaktické, zdroje informační, bezpečnost při práci, ochrana zdraví, výzkum, VÚBP, 2009

Abstract The article acquaints with the course and results of a questionnaire survey which concentrated elementary school teachers’ preparedness for health-led education of pupils and their ability to be well versed in it and applying actual teaching (didactic) and methodology aids or materials, information resources and other forms of assistance so they could be able to educate themselves professionally. The survey took place at the beginning of 2009. The schools whose teachers were addressed were the ones in the Czech Republic that teach according to the Framework Teaching Programme for Elementary Education. Key words: elementary schools, teachers, education, training, knowledge, didactics, materials, resources, occupational safety, health protection, research, Occupational Safety Research Institute, 2009

3


Úvod Vzdělávací soustava ČR (její kurikulární reforma) počítá s výchovou žáků k ochraně zdraví. Problematika bezpečnosti práce a ochrany zdraví je v nových kurikulárních dokumentech, které využívá probíhající školská reforma, vnímána jako velmi důležitá součást vzdělávání a životních dovedností žáků, budoucích občanů našeho státu. Na úrovni základního vzdělávání (známějšího jako „základní školství“) je jedním z těchto kurikulárních dokumentů Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání (RVP ZV). Problematika bezpečnosti práce a ochrany zdraví se objevuje ve všech stěžejních částech RVP ZV od cílů, přes klíčové kompetence, vzdělávací obsah až po průřezová témata. Ve shodě s kurikulárními dokumenty moderních edukačně vyspělých zemí se i v našich kurikulárních dokumentech uplatňuje trend chápat bezpečnost a ochranu zdraví v širších souvislostech, tj. jako výsledek osobnostního rozvoje žáků (jejich postojů, vztahů, tolerance, komunikace, empatie atd.), který je i základem pro chování a rozhodování při zajišťování bezpečnosti a ochraně zdraví. Problematika bezpečnosti práce a ochrany zdraví je od 1.2.2005 nedílnou součástí vzdělávacího procesu na základních školách Realizuje se prostřednictvím vzdělávacích oblastí Člověk a jeho svět (tematický okruh Člověk a zdraví) a Člověk a svět práce. Je také obsahem samostatného předmětem Výchova ke zdraví. Na základě RVP pro ZV si jednotlivé školy zpracovávají školní vzdělávací programy (SVP) a učební plány (UP), které dokumentují, jakým způsobem a v jakém rozsahu se výchova a vzdělávání žáků ve škole uskutečňuje. ŠVP i UP zahrnují rovněž přístup školy k výchově žáků ke zdraví. Povinnost vzdělávat podle vlastního školního vzdělávacího programu nastala pro všechny školy realizující základní vzdělávání od školního roku 2007/2008. Vychovávat žáky s kladným postojem k bezpečnosti a ochraně zdraví při práci je dlouhodobý proces získávání vědomostí, dovedností, schopností důležitých pro správné jednání člověka v běžném, občanském, pracovním a zejména v profesním životě. Na jedné straně tohoto procesu stojí žáci a na druhé jejich učitelé. Právě oni jsou vedle rodičů hlavním článkem kultivačního procesu zacíleného na vytváření správných postojů a kvalitní hodnotové orientace dětí a mládeže. Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy je si vědomo, že společně s požadavkem nového pojetí vzdělávání žáků na základních školách (na stupni základního vzdělávání) je třeba se zabývat otázkou, zda je vzdělávání budoucích učitelů na pedagogických fakultách přizpůsobeno požadavkům reformy, a jak je vedle toho možné připravit učitele z praxe a některé kroky jsou již podnikány v rámci profesní přípravy učitelů. Není cílem tohoto článku hodnotit přípravu učitelů v programech pregraduálního a postgraduálního, dalšího a celoživotního vzdělávání. Je ale více než zřejmé, že stejně jako je v počátcích uskutečňování nové kutikulární reformy z hlediska obsahu a metoda přístupů ke vzdělávání, je v počátcích také odborná příprava učitelů (v našem případě hovoříme o učitelích základních škol), vč. příslušné kvalifikace pro výchovu žáků ke zdraví a odborných znalostí tématu bezpečnost a ochrana zdraví při práci. Provedené dotazníkové šetření má na jedné straně poukázat na to, jak se učitelé základních škol vypořádávají s požadavkem vyučovat zcela nové téma a jak jsou na tuto skutečnost připraveni po odborné stránce (problematika bezpečnosti a ochrany zdraví při práci) a z hledisky znalostí potřebných k utváření a rozvoj kompetencí žáků k aktivnímu rozvoji a ochraně fyzického, duševního a sociálního zdraví a k odpovědnosti za něj, na druhé straně by mělo představovat východisko, na jehož základě budou podniknuty kroky k podpoře a rozšíření jejich pedagogického působení při výchově žáků v otázce bezpečnosti, rozvoje a ochrany zdraví svého i druhých. Zjišťování odborné připravenosti učitelů na utváření a rozvoj kompetencí žáků k aktivnímu rozvoji a ochraně zdraví a k odpovědnosti za něj se uskutečnilo v rámci řešení výzkumného projektu „Mediální a osvětové nástroje kultivace lidských zdrojů“, který je v letech 2004 –

4

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 2010 součástí výzkumného záměru VÚBP, v.v.i., „BOZP - Zdroj zvyšování kvality života, práce a podnikatelské kultury“.

Dotazníkové šetření pro učitele vybraných základních škol ke znalostem a připravenosti pedagogických pracovníků (učitelů) na utváření a rozvoj kompetencí žáků k aktivnímu rozvoji a ochraně fyzického, duševního a sociálního zdraví a k odpovědnosti za něj Metodologie Příprava, realizace a vyhodnocení dotazníkového šetření probíhalo v r. 2009. Dotazník pro učitele byl připraven jako online dotazník a zároveň tvořil přílohu direct mailu (motivačního dopisu). Učitelé měli možnost zvolit některou z níže uvedených možností: vyplnit online dotazník na webové adrese http://www.vubp.cz/skoly/dotaznik-pro-ucitele.php, která slouží jako pomoc při zajišťování výchovy k bezpečnému a zdraví neohrožujícímu chování a k ochraně zdraví dětí, žáků a studentů ve školách a školských zařízeních, nebo dotazník odeslat elektronickou poštou, faxem, nebo běžnou poštou. Dotazníkové šetření probíhalo od 20. dubna 2009 do 29. května 2009. Souběžně byla zajištěna publicita online dotazníkového šetření na oborovém portálu pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci, BOZPinfo.cz (www.bozpinfo.cz), a to v článku „Učitelé, počítáme s vámi!“ (http://www.bozpinfo.cz/knihovnabozp/citarna/tema_tydne/ucitele09.html), který byl spolu s dotazníkem zveřejněn dne 20. dubna 2009. V Učitelských novinách č. 18/2009 bylo uveřejněno upozornění na toto dotazníkové šetření ve formě aktuality.

Výsledky - statistické vyhodnocení dotazníkového šetření Statistické údaje a komentář k jednotlivým otázkám a získaným odpovědím: Je výchova k ochraně zdraví součástí některého vyučovacího předmětu, který vyučujete na 1. stupni ZŠ? (otázka č. 1) Z celkového počtu odpovědí (339), 283 učitelů ze ZŠ uvedlo, že na 1. stupni vyučují výchovu k ochraně zdraví (83 %). 30 učitelů uvedlo, že výchovu k ochraně zdraví nevyučují (9 %) a 26 učitelů neví (8 %).

5

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 Je výchova k ochraně zdraví součástí některého vyučovacího předmětu, který vyučujete na 1. stupni ZŠ? (v %)

7,7 8,8

83,5

ANO

NE

NEVÍ

O jaký předmět nebo předměty se jedná? Z výčtu je výchova k ochraně zdraví na 1. stupni ZŠ nejčastěji zařazována do předmětů: prvouka, přírodověda, přírodopis a tělesná výchova. Vysoce nepravděpodobné a nerelevantní je výuka v českém jazyce, hudební výchově a předmětu objevy, který podle řešitelského týmu není vyučovacím předmětem. Je také málo pravděpodobné, že výchova k ochraně zdraví se vyučuje na 1. stupni ZŠ v hodinách náboženství a matematiky. Dopravní výchova není podle školních osnov vyučovacím předmětem. Výskyt odpovědí k předmětu výtvarná výchova přisuzujeme skutečnosti, že při výtvarné výchově mohou být žáky používány nástroje (např. rydla) nebo barvy, které mohou představovat nebezpečí úrazu nebo zdroj rizika. K doplňkové otázce k ot. č. 1 respondenti uvedli (pořadí odpovědí dle četnosti): 1. prvouka (188), 2. přírodověda, přírodopis (149), 3. tělesná výchova (98), 4. nauka o světě, člověk a svět, člověk a jeho svět, objevy, zdravý životní styl; zdravotní výchova; ČJS, zdravotní kroužek, náboženství, etická výchova, rodinná výchova (36), 5. praktické činnosti, pracovní činnosti, práce na pozemku (30), 6. český jazyk (26), 7. vlastivěda (25), 8. výtvarná výchova (13), 9. fyzika, matematika (7), 10. všechny (5), 11. hudební výchova (4), 12. dopravní výchova (3), 13. chemie (1), 14. nevím (1). 6

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 Je výchova k ochraně zdraví součástí některého vyučovacího předmětu, který vyučujete na 1. stupni ZŠ? O jaký předmět nebo předměty se jedná? (pořadí odpovědí dle četnosti) 14.

13.

12.

11.

nevím

1

chemie

1

dopravní výchova

3

hudební výchova

4

10.

všechny

9. fyzika, matematika

8. výtvarná výchova

5 7 13

7. vlastivěda

25

6. český jazyk

26 30

5. praktické činnosti, pracovní činnosti, práce na pozemku 4. nauka o světě, člověk a svět, člověk a jeho svět, objevy, zdravý životní styl; zdravotní výchova; ČJS, zdravotní kroužek, náboženství, etická výchova, rodinná výchova

36 98

3. tělesná výchova

149

2. přírodověda, přírodopis

188

1. prvouka

Je výchova k ochraně zdraví součástí některého vyučovacího předmětu, který vyučujete na 2. stupni ZŠ? (otázka č. 2) Na 2. stupni ZŠ 220 učitelů uvedlo, že vyučují výchovu k ochraně zdraví (65 %). 37 učitelů uvedlo, že ne (11 %) a 82 učitelů neví (24 %). Je výchova k ochraně zdraví součástí vyučovacího předmětu, který vyučujete na 2. stupni ZŠ? (v %)

24,2

10,9

64,9

ANO

NE

NEVÍ

O jaký předmět nebo předměty se jedná? Z výčtu je výchova k ochraně zdraví na 2. stupni ZŠ nejčastěji zařazována do předmětů: domácnost, rodinná výchova, společenská výchova, etika, osobnostní výchova. Vysoce

7

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 nepravděpodobnou a nerelevantní je výuka v českém jazyce, anglickém jazyce a dějepise. Je také málo pravděpodobné, že výchova k ochraně zdraví se vyučuje na 2. stupni ZŠ v hodinách matematiky. Zarážející je, že 7 učitelů vůbec neví, ve kterém předmětu by se výchova k ochraně zdraví mohla vyučovat. K doplňkové otázce k ot. č. 2 respondenti uvedli (pořadí odpovědí dle četnosti): 1. domácnost, rodinná výchova, společenská výchova, etika, osobnostní výchova (106), 2. výchova ke zdraví, zdravý životní styl, člověk a zdraví (91), 3. přírodopis, člověk a příroda, zeměpis, biologie (89), 4. občanská výchova, volba povolání (74), 5. tělesná výchova (65), 6. praktické činnosti, pracovní činnosti, pracovní výchova (26), 7. chemie (19), 8. nemáme 2. stupeň (19), 9. fyzika, matematika (13), 10. český jazyk, anglický jazyk (9), 11. nevím (7), 12. člověk a svět práce (5), 13. technická výchova, výtvarná výchova (4), 14. dějepis (2). Je výchova k ochraně zdraví součástí některého vyučovacího předmětu, který vyučujete na 2. stupni ZŠ? O jaký předmět nebo předměty se jedná? (pořadí odpovědí dle četnosti)

14. dějepis

13. technická výchova, výtvarná výchova

12. člověk a svět práce

11. nevím

10. český jazyk, anglický jazyk

9. fyzika, matematika

2 4 5 7 9 13

8. nemáme 2. stupeň

19

7. chemie

19

6. praktické činnosti, pracovní činnosti, pracovní výchova

26 65

5. tělesná výchova

74

4. občanská výchova, volba povolání

89

3. přírodopis, člověk a příroda, zeměpis, biologie 2. výchova ke zdraví, zdravý životní styl, člověk a zdraví

91

1. domácnost, rodinná výchova, společenská výchova, etika, osobnostní výchova

106

Jsou k problematice utváření kompetencí žáků k ochraně zdraví zpracovány metodické pokyny? (otázka č. 3)

8

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 Na otázku č. 3, zda jsou k problematice utváření kompetencí žáků k ochraně zdraví zpracovány metodické pokyny 196 učitelů odpovědělo ano (58 %), 119 učitelů uvedlo ne (35 %) a 24 učitelů neví (7 %). Jsou k problematice utváření kompetencí žáků k ochraně zdraví zpracovány metodické pokyny? (v %)

7,1

35,1

57,8

ANO

NE

NEVÍ

Využíváte metodický portál RVP http://www.rvp.cz/sekce/53, konkrétně pak jeho sekci pro základní vzdělávání http://www.rvp.cz/sekce/3? (otázka č. 4) 142 učitelů využívá metodický portál RVP (42 %), 188 učitelů portál nevyužívá (55 %) a 9 učitelů o portálu neví ( 3 %). Využíváte metodický portál RVP (v % ) 96,8

55,5 41,9

2,7

1,5

Využíváte metodický portál RVP http://www.rvp.cz/sekce/53, konkrétně pak jeho sekci pro základní vzdělávání http://www.rvp.cz/sekce/3?

ANO

1,8

Přispíváte do této sekce uvedeného portálu?

NE

9

NEVÍ

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 Přispíváte do této sekce uvedeného portálu? (otázka č. 5) V návaznosti na předchozí otázku, 5 učitelů uvedlo, že na zmíněný portál svými příspěvky přispívá (1 %), 328 učitelů nikoliv (97 %) a 6 učitelů neví (2 %). Využíváte jiný portál, prostředek nebo cestu? V případě, že ano, jaký: (otázka č. 6) Odpovědi respondentů jsou seřazeny do několika skupin podle četnosti odpovědí, na prvním místě (nejvíce zastoupen) je Internet, mezi nejméně frekventované odpovědi (vždy po jedné odpovědi) patří učebnice, didaktické pomůcky a komunikace se žáky. Pořadí odpovědí (dle četnosti): 1. Internet – konkrétní stránky (27), 2. Literatura, publikace, tiskoviny, časopisy (10), 3. Další elektronická média (9), 4. Internet – zcela nekonkrétní (7), 5. Výchova – vzdělávání, ozdravné programy apod. (7), 6. Školení/vzdělávání, konzultace učitelů s odborníky (5), 7. Internet – další stránky (bez bližší specifikace) (4), 8. Ostatní (4), 9. Besedy (s lékařem, hygienickou stanicí, hasiči, policie), exkurze a semináře pro žáky (3), 10. Učebnice a specializované publikace (Nápadník Raabe pro 1. stupeň ZŠ) (2), 11. Didaktické pomůcky (pracovní sešity, nástěnné obrazy) (1), 12. Komunikace se žáky (zpětná vazba) (1). Velmi užitečná byla pro řešitele projektu zjištění o charakteru webových stránek, které učitelé využívají pro výchovu žáků ke zdraví (pořadí odpovědi: 1). Webové stránky určené pro využití v celostátním měřítku lze rozdělit do několika skupin. Zastoupeny jsou stránky:

nabízející tradiční i digitální učební pomůcky, metodiky pro učitele, informace pro inspiraci a pro běžnou pedagogickou činnost nebo projektové vyučování a další moderní formy výuky [www.rvp.cz/sekce/4 (2) - metodický portál VÚP Praha, www.kafomet.cz (1) - katalog forem a metod; www.projektovevyucovani.cz (1) - jak zvýšit smysluplnost efektivitu portál pro kreativní žáky, učitele a školy];

zaměřené na využívání moderních technologií pro výuku a pro vzdělávání učitelů [www.skolazaskolou.cz (1) – výukový a vzdělávací software pro školy, on-line výuku, pro další vzdělávání učitelů vč. e-learningových programů; www.veskole.cz (7) portál na podporu interaktivní výuky s využitím interaktivních tabulí a moderních technologií ve výuce; www.moderniucitel.cz (1) pro pedagogické pracovníky se zájmem o využívání prvků informačních a komunikačních technologií při práci se svými žáky a studenty (články, metodické návody, myšlenky a nápady pro podporu efektivního využívání ICT ze strany pedagogických pracovníků, výukové materiály pro projektové vyučování, výukové lekce, výukové materiály, tipy + nápady + další zdroje)];

10


obecně věnované zdraví a výchově ke zdraví vč. informací k programu Zdravá škola/Škola podporující zdraví [www.szú.cz; www.vychovakezdravi.cz a učiteli blíže nespecifikované stránky k projektu Zdravá škola/Škola podporující zdraví (2) a stránky ministerstva zdravotnictví (2)];

věnované zdravé životosprávě, životní stylu nebo primární prevenci drogové závislosti [http://www.hravezijzdrave.cz (1); www.zdrava5.cz (1); www.stob.cz (1); www.odrogach.cz (1)];

pro plánování rodiny a sexuální výchovu [www.rodinnavychova.cz či spíše lépe www.planovanirodiny.cz (1)];

pro bezpečnost silničního provozu [www.ibesip.cz (1)], které se m.j. zaměřují na dopravní výchovu pro předškolní děti, žáky ZŠ a na mládež a

ministerstva životního prostředí (1);

pro výuku angličtiny [www.skolahrou.cz (1)];

pro internetový nákup učebnic, výukových pomůcek a dalších materiálů pro učitele (učitelské listy, školního videa) [www.ceskaskola.cz (2); http://nove.raabe.e4.cz/zakladni-skoly/produkty/publikace/ucitelsky-napadnik-pro-1stupen-zs.html / Nápadník Raabe pro 1. stupeň ZŠ (1); www.ceskeskolstvi.cz (1)].

Respondenti ve 3 případech uvedli také internetové stránky regionálního charakteru www.zkola.cz (Zlínský kraj) a www.zachranny-kruh.cz (Karlovarský kraj). Stránka www.zkola.cz je informačním a vzdělávacím portálem školství Zlínského kraje. Kromě jiných je zde sekce pro pedagogické pracovníky, která je prostorem pro sdílení učebních textů, metodických pomůcek a dalších informací. Jejím hlavním cílem je podpora vzájemné spolupráce učitelů. Učitelů jsou upozorňováni na akce pro další vzdělávání učitelů a jiné vzdělávání pro dospělé, na soutěže, olympiády a školní přehlídky a také na výukové materiály prostřednictvím jednotlivých kabinetů (dalších úrovní sekce Pedagogičtí pracovníci). Např. Kabinet pro tělesnou výchovu a výchovu ke zdraví (pro učitele a učitelky tělesné a rodinné výchovy či obdobných předmětů) nabízí studijní a metodické podkladů do různých předmětů, ale také se s učiteli a studenty podělit o vlastní materiály. Ze zde veřejně dostupných materiálů uvádíme namátkově:

Úrazy dětí (výstupy z projektu realizovaného obecně prospěšnou společností Dětství bez úrazů: brožury pro pedagogy základních a středních škol, letáky, ...),

Příručky o výchově a prevenci v oblasti požární ochrany,

Nabídka výukových filmů z oblasti "Ochrana člověka za mimořádných událostí",

Pohyb a relaxace (relaxační metody pro zvládání stresu u dětí a dospělých.),

Příručka o poskytování první pomoci,

Ochrana člověka za mimořádných událostí - příručka pro učitele základních a středních škol,

Poruchy příjmu potravy – příručka pro učitele (Příručka Výchova ke zdraví - poruchy příjmu potravy).

Stránka www.zachranny-kruh.cz je stránkou projektu Chraň svůj svět, chraň svůj život (1. 1. 2009 – 30. 6. 2010). Globálním cílem projektu je zvýšení úrovně vzdělanosti a připravenosti obyvatelstva (zejména dětí a mládeže) a ostatních subjektů Karlovarského kraje v oblasti běžných rizik, rizik mimořádných událostí i krizových situací, zefektivnění postupů složek 11

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 Integrovaného záchranného systému (IZS) v Karlovarském kraji a zvýšení prevence a přípravy obyvatelstva k sebeochraně a vzájemné pomoci. Projekt je zaměřen na vzdělávání v oblasti ochrany zdraví, životů, životního prostředí a majetku a udržitelného rozvoje jako takového, a na spolupráci mezi školami, školskými zařízeními, Asociací "Záchranný kruh" a dalšími subjekty regionu, zejména v uvedených problematikách. Zaměřuje se kromě jiného na aktivity ve vztahu ke školám a školským zařízením, dětem a mládeži. Hlavním cílem je přitom systémová podpora a pomoc školám a školským zařízením při výuce a výchově problematik ochrany života, zdraví, životního prostředí a majetku (průřezových témat). Předmětem projektu ve vztahu ke školám a školským zařízením je zavádění nových vyučovacích metod, organizačních forem a výukových činností, včetně tvorby modulových výukových programů, s důrazem na mezipředmětové vazby, které vedou k rozvoji relevantních klíčových kompetencí žáků. Vedle vzdělávání žáků patří mezi hlavní aktivity projektu také vzdělávání pracovníků a vedoucích pracovníků škol. Projekt podporující zdraví a bezpečí dětí, mládeže se zaměřuje na oblasti rizik, nimiž se mohou setkat v různých prostředích a v různém období (doma, v létě, v zimě, na horách, u vody, v dopravě) a na ostatní případy. Využíváte jiný portál, prostředek nebo cestu? V případě, že ano, jaký? (pořadí odpovědí dle četnosti) 12. Komunikace se žáky (zpětná vazba)

1

11. Didaktické pomůcky (pracovní sešity, nástěnné obrazy)

1 2

10. Učebnice a specializované publikace (Nápadník Raabe pro 1. stupeň ZŠ)

3

9. Besedy (s lékařem, hygienickou stanicí, hasiči, policie), exkurze a semináře pro žáky 8. Ostatní

4

7. Internet – další stránky (bez bližší specifikace)

4 5

6. Školení/vzdělávání, konzultace učitelů s odborníky 5. Výchova – vzdělávání, ozdravné programy apod.

7

4. Internet – zcela nekonkrétní

7 9

3. Další elektronická média

10

2. Literatura, publikace, tiskoviny, časopisy

27

1. Internet – konkrétní stránky

Pracujete při výchově žáků k ochraně zdraví s učebnicí/učebnicemi, které jsou pro daný vyučovací předmět schváleny nebo doporučeny? (otázka č. 7) 231 učitelů v dotazníkovém šetření uvedlo, že pracují při výchově žáků k ochraně zdraví se schválenými učebnicemi pro daný předmět (68 %). 95 učitelů nikoliv (28 %) a 13 učitelů neví (4 %). Vzhledem k tomu, že samostatných učebnic pro výchovu k ochraně zdraví existuje velmi málo (a zpravidla jsou vytvořeny pro 1, stupeň ZŠ, nelze jednoznačně potvrdit, že obsah učebnic, které jsou převážnou většinou respondentů využívány je relevantní k oblasti, která řešitele projektu především zajímá, a to k bezpečnosti a ochraně zdraví při práci a která řešitele projektu především zajímá, a to k bezpečnosti a ochraně zdraví při pracovních činnostech a v souvislosti s přípravou na volbu povolání i s bezpečností člověka při práci.

12

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 Práce s didaktickými materiály a jejich využití (v % ) 8,0 7,1

Přivítal/a byste nové didaktické materiály?

85,0

9,1

45,4 45,4

5,0

Využíváte aktivně tyto moderní didaktické materiály?

34,8

2,4

Využíváte aktivně tyto tradiční didaktické materiály?

2,9 2,1

Pracujete při výchově žáků k ochraně zdraví s učebnicí/učebnicemi, které jsou pro daný vyučovací předmět schváleny nebo doporučeny?

3,8

60,2

30,1

67,6

15,9

81,1

13,6

84,4 28,0

68,1 ANO

NE

NEVÍ

Máte pro zajišťování výchovy žáků k ochraně zdraví k dispozici tradiční didaktické materiály, např. nástěnné obrazové materiály, tištěné materiály textové nebo obrazové povahy (učebnice, pracovní listy)? (otázka č. 8) Zda mají učitelé pro zajišťování výchovy žáků k ochraně zdraví k dispozici tradiční didaktické materiály, odpověděli následovně: 286 odpovědí bylo ano (84 %), 46 odpovědí ne (14 %) a 7 učitelů neví (2 %). Využíváte aktivně tyto tradiční didaktické materiály? (otázka č. 9) U otázky č. 9 odpovědělo 275 učitelů, že tradiční didaktické materiály využívají (81 %), 54 učitelů tradiční didaktické materiály nevyužívají (16 %) a 10 učitelů neví (3 %). Máte pro zajišťování výchovy žáků k ochraně zdraví k dispozici moderní didaktické materiály, např. počítačové prezentace, filmy, digitální materiály (počítačové programy, CD, DVD)? (otázka č. 10) Moderní didaktické materiály má k dispozici 229 učitelů (68 %), 102 učitelů moderní didaktické materiály k dispozici nemá (30 %) a 8 učitelů neví (2 %). Využíváte aktivně tyto moderní didaktické materiály? (otázka č. 11) Zda aktivně využívají moderní didaktické materiály 204 učitelů uvedlo, že ano (60 %), 118 učitelů uvedlo ne (35 %) a 17 učitelů neví (5 %). Považujete existující didaktické materiály za vyhovující a relevantní k požadavku utváření kompetencí žáků k aktivnímu rozvoji a ochraně fyzického, duševního a sociálního zdraví a odpovědnosti za něj a k očekávaným výstupům? (otázka č. 12) 154 učitelů považuje existující didaktické materiály za vyhovující a relevantní (45 %), stejný počet učitelů se domnívá, že ne (45 %) a 31 učitelů neví (10 %). Přivítal/a byste nové didaktické materiály? (otázka č. 13) Nové didaktické materiály by přivítalo 288 učitelů (85 %). Didaktické materiály jako jeden z možných kroků k podpoře a rozšíření pedagogického působení učitelů při výchově žáků v otázce bezpečnosti, rozvoje a ochrany zdraví a odpovědnosti za něj zmiňují respondenti i v odpovědích na otázku č. 22, čímž zájem o tyto výukové pomůcky potvrzují. 24 učitelů odpovědělo na otázku č. 13 záporně (7 %) a 27 učitelů neví (8 %).

13

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 V případě, že ano, jakou formu by didaktické materiály měly mít, resp. jakou formu byste při Vámi zajišťované výuce nejlépe využil/a: (otázka č. 14) a) digitální/elektronickou (prezentace, výukové programy pro použití na PC na CD nebo DVD nosičích, jak textové, obrazové nebo smíšené) Z celkového počtu odpovědí (339) by 264 učitelů rádo využilo digitální/elektronické didaktické materiály (78 %). b) audiovizuální (filmy na videokazetách nebo DVD či jiných médiích) Audiovizuální didaktické materiály by využilo 215 učitelů, to je 63 %. c) vizuální (nástěnné obrazy, plakáty) Vizuální didaktické materiály by při výuce zvolilo 115 učitelů (34 %). d) vizuálně-prostorovou (3D objekty) Téměř stejný počet učitelů (116) by zvolilo vizuálně prostorové didaktické materiály (34 %). e) tištěnou (učebnice, pomocné, učební texty, pracovní sešity, pracovní listy nebo další tištěné materiály zahrnující textové a/nebo obrazové informace) Tištěné didaktické materiály by shodně jako audiovizuální didaktické materiály využilo 216 učitelů (64 %). f) jinou, jakou: Jako jinou formu didaktických materiálů by učitelé zvolili tuto: 1. interaktivní tabule (6) 2. tištěné materiály/pracovní listy (4) 3. modelové situace (4) 4. besedy s odborníky/projektové vyučování (3) 5. média (2). V případě, že byste přivítal/a nové didaktické materiály, jakou formu by didaktické materiály měly mít, resp. jakou formu byste při Vámi zajišťované výuce nejlépe využil/a? (graf pořadí v %) 77,9 63,7

63,4

34,2

33,9

6,5

1.

2.

3.

a) digitální/elektronickou e) tištěnou (učebnice, pomocné, b) audiovizuální (filmy na (prezentace, výukové programy učební texty, pracovní sešity, videokazetách nebo DVD či jiných pro použití na PC na CD nebo DVD pracovní listy nebo další tištěné médiích) nosičích, jak textové, obrazové materiály zahrnující textové a/nebo nebo smíšené) obrazové informace)

4.

5.

6.

d) vizuálně-prostorovou (3D objekty)

c) vizuální (nástěnné obrazy, plakáty)

f) jinou

14

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 Jako jinou formu didaktických materiálů by učitelé zvolili tuto: (graf pořadí dle počtu odpovědí)

6

4

4 3 2

1.

2.

3.

4.

5.

interaktivní tabule

tištěné materiály/pracovní listy

modelové situace

besedy s odborníky/projektové vyučování

média

Znáte a využíváte jako zdroj informací k zajišťování výchovy ke zdraví http://skoly.vubp.cz/? (otázka č. 15) Na otázku č. 15, zda využívají jako zdroj informací webovou stránku http://skoly.vubp.cz/ 67 učitelů uvedlo, že ano (20 %), 258 učitelů uvedlo ne (76 %) a 14 učitelů neví (4 %). Znáte a využíváte jako zdroj informací k zajišťování výchovy ke zdraví http://skoly.vubp.cz/? (v %)

4,1

19,8

76,1

ANO

NE

NEVÍ

Uvítal/a byste podporu pro zajišťování výchovy žáků k ochraně zdraví, např. ze strany některého odborného pracoviště pro otázky ochrany zdraví (besedy, exkurze, soutěže, projektové hodiny/dny apod.)? (otázka č. 16)

15

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 298 učitelů z celkového počtu odpovědí (339) uvedlo, že by podporu pro zajišťování výchovy žáku k ochraně zdraví uvítalo (88 %). 31 učitelů uvedlo, že ne (9 %) a 10 učitelů neví (3 %). Jakou podporu byste uvítal/a pro zajišťování výchovy žáků k ochraně zdraví? (v % ) 87,9 72,9 63,1 32,2 21,8 9,1

4,7

2,9

5,3

Uvítal/a byste podporu pro Uvítal/a byste pro svůj osobní Podstoupil/a jste pre- nebo zajišťování výchovy žáků k rozvoj a pro získání dalších postgraduální přípravu (příp. ochraně zdraví, např. ze strany znalostí k výchově žáků k kurz), která by Vás připravil/a na některého odborného pracoviště ochraně zdraví např. krátkodobý utváření kompetencí žáků k pro otázky ochrany zdraví odborný kurz? ochraně zdraví? (besedy, exkurze, soutěže, projektové hodiny/dny apod.)? ANO

NE

NEVÍ

Uvítal/a byste pro svůj osobní rozvoj a pro získání dalších znalostí k výchově žáků k ochraně zdraví např. krátkodobý odborný kurz? (otázka č. 17) O odborný kurz projevilo zájem 214 učitelů (63 %), 109 učitelů zájem nemá (32 %) a 16 učitelů neví (5 %). Podstoupil/a jste pre- nebo postgraduální přípravu (příp. kurz), která by Vás připravil/a na utváření kompetencí žáků k ochraně zdraví? (otázka č. 18) Zda by učitelé podstoupili pre- nebo postgraduální přípravu odpověděli následovně: 74 učitelů ano (22 %), 247 učitelů uvedlo ne (73 %) a 18 učitelů neví (5 %). U jakého organizátora/vzdělavatele? (otázka č. 19) Na tuto otázku učitelé nejčastěji odpověděli takto: 1. univerzity (9), 2. ZŠ (6), 3. Český červený kříž (5), 4. Národní institut pro další vzdělávání (4), 5. Krajské zařízení pro další vzdělávání pedagogických pracovníků a informační centrum (4), 6. MŠMT (3).

16

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 U jakého organizátora/vzdělavatele? (pořadí odpovědí dle četnosti) 9

6 5 4

4 3

1. univerzity

2. ZŠ

3. Český červený kříž

4. Národní 5. Krajské institut pro další zařízení pro vzdělávání další vzdělávání pedagogických pracovníků a informační centrum

6. MŠMT

Existují, nebo Vy osobně vnímáte, nějaké překážky nebo bariéry při zajišťování výchovy žáků k ochraně zdraví a jejich bezpečnosti? (otázka č. 20) 64 učitelů se domnívá, že překážky nebo bariéry při zajišťování výchovy žáků k ochraně zdraví a jejich bezpečnosti existují (18 %). 249 učitelů se domnívá, že nikoliv (74 %) a 26 učitelů neví (8 %). Existují, nebo Vy osobně vnímáte, nějaké překážky nebo bariéry při zajišťování výchovy žáků k ochraně zdraví a jejich bezpečnosti? (v %)

7,7

18,9

73,5

ANO

NE

NEVÍ

Existují, nebo Vy osobně vnímáte, nějaké překážky nebo bariéry při zajišťování výchovy žáků k ochraně zdraví a jejich bezpečnosti? Pokud ano, uveďte jaké: (otázka č. 21) Pořadí výskytu odpovědí v pořadí dle nejvyšší četnosti k nejnižší: 1. špatná spolupráce s rodinou (27), 17

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 2. nedostatečný časový prostor pro výuku (11), 3. nedostatek materiálů pro výuku (8), 4. nedostatek finančních prostředků (6), 5. špatný vliv médií (5). Učitelé jako hlavní překážky a bariéry uvedli špatnou spolupráci s rodinou (27). Necítí dostatečnou podporu a znalosti ze strany rodičů, dochází k porušování závazných pravidel ze strany rodiny, k rozporům ve výchově ve škole a k výchově doma a vůbec celkovému nezájmu. Další početnou skupinou jsou odpovědi se vztahem k časové dotaci výchovy ke zdraví v jednotlivých vyučovacích předmětech. Učitelé si kladou otázku, do kterého vyučovacího předmětu začlenit výchovu žáků k bezpečnosti a ochraně zdraví, aby mohl být této problematice věnován odpovídající prostor. Právě nedostatek času (11) pro tuto oblast výchovy a vzdělávání žáků vidí respondenti jako překážku a bariéru na 2. místě v pořadí žebříčku svých odpovědí. 8 učitelů vidí překážky a bariéry při zajišťování výchovy žáku k ochraně zdraví a jejich bezpečnosti v nedostatku materiálů pro výuku. Postrádají nové didaktické a informační materiály pro jednotlivé věkové skupiny žáků. Celkově se domnívají, že, řečeno jejich slovy, je: „žádná nebo velmi malá nabídka metodických materiálů z této oblasti“. Pokud nabídka existuje, tak učitelé narážejí na nedostatek finančních prostředků (6), a to na nákup učebních pomůcek, učebnic a studijních materiálů, na realizaci ukázkových programů a další pomůcky. 5 učitelů upozorňuje na značný, ale nevhodný vliv médií. Existují, nebo Vy osobně vnímáte, nějaké překážky nebo bariéry při zajišťování výchovy žáků k ochraně zdraví a jejich bezpečnosti? Pokud ano, uveďte jaké. (pořadí odpovědí dle četnosti) 27

11 8 6

1. špatná spolupráce s rodinou

2. nedostatečný 3. nedostatek časový prostor pro materiálů pro výuku výuku

4. nedostatek finančních prostředků

5

5. špatný vliv médií

Jaké by podle Vás měly být podniknuty kroky k podpoře a rozšíření pedagogického působení učitelů při výchově žáků v otázce bezpečnosti, rozvoje a ochrany zdraví a odpovědnosti za něj? (otázka č. 22) Náměty respondentů jsou seřazeny do několika skupin podle četnosti odpovědí, na začátku (nejvíce zastoupeno) je vzdělávání, na konci je plat učitele. Přehled uzavírá skupina několika rozmanitých a ojedinělých odpovědí (Nezařazené/různé):

Učitelé – vzdělávání (34),

Materiály (24),

18


Rodiče, rodina (22),

Akce (pro děti), metody práce (18),

Spolupráce škol s různými zařízeními, s veřejností, součinnost různých složek při působení na žáky (12),

Výuka (11),

Finanční prostředky (pro školu, výuku) (7),

Média (3),

Učitelé – místo ve společnosti, autorita (3),

Učitelé – platy (3),

Nezařazené (různé) (13).

Nejvíce námětů v otázce kroků k podpoře a rozšíření pedagogického působení učitelů při výchově žáků v otázce bezpečnosti, rozvoje a ochrany zdraví a odpovědnosti za něj se dotýká vzdělávání učitelů. Ze 34 získaných odpovědí se převážná většina (32) vztahuje k potřebě dalšího vzdělávání učitelů cestou kurzů, školení, seminářů, lepší informovanosti, spolupráce učitelů s odborníky a odbornými pracovišti. V jednom případě z těchto 34 odpovědí je zmíněna potřeba dalšího vzdělávání ředitelů škol s vysvětlením, že pokud ti pochopí potřebu zavádět témata ochrany zdraví a bezpečnosti do výuky, pak jsou schopni dál motivovat pedagogy. Ve dvou případech se uvádí jako potřebné vzdělávání budoucích učitelů již na pedagogických fakultách. Další početnou skupinou odpovědí je skupina praktických pomůcek a didaktických materiálů. Jejich potřebu zmiňuje 24 respondentů (je to trojnásobek odpovědí na ot. č. 21, kdy bariéru při zajišťování výchovy žáku k ochraně zdraví a jejich bezpečnosti vidělo v nedostatku materiálů pro výuku pouze 8 učitelů). Respondenti žádají vhodné a více didaktických materiálů, učebnic a pracovních sešitů a jiných praktických pomůcek. Důležitá je také metodická podpora učitelů Zároveň zmiňují potřebu adekvátního množství finančních prostředků na jejich nákup (viz též skupina Finance). V odpovědích respondentů se objevuje postesknutí, že k tvorbě metodických materiálů je tlačen sám učitel (metodické a didaktické materiály nevznikají na zakázku MŠMT, ale při výuce, a jejich tvůrci je v lepším případě nabízejí k využití svým kolegům, např. prostřednictvím Internetu). Důraz na výchovu dětí v rodině (nejen v otázce ochrany zdraví) klade 22 respondentů. To je taková bolest poslední doby, že rodina se zprošťuje výchovy dítěte a odpovědnosti za něj, za jeho chování, návyky apod. Nicméně škola je na základě RVP pro ZV odpovědná za vytváření kompetencí žáků k aktivnímu rozvoji a ochraně fyzického, duševního a sociálního zdraví a odpovědnosti za něj, takže svůj podíl na výchově dětí k ochraně zdraví má a nemůže se jej zprostit. 18 dotázaných projevilo zájem o méně tradiční formy předávání znalostí žákům, např. cestou besed, diskuzí, projektových dnů, exkurzí, soutěží, filmů apod. Objevila se potřeba prožitkového učení (vlastní prožitek vede ke zkušenosti – řízeně však mnohdy nelze, k prožitku v oblasti ochrany zdraví a k poškození zdraví většinou dojde na základě nepozornosti, nesprávného chování a nikoliv plánovitě), příkladů ze života, konkrétních příkladů negativních dopadů skutečných událostí na jednotlivce, skupiny či lokality. Na druhé straně nacházíme poznámku, že nejdůležitější je prevence.

19

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 Při nejlepší vůli nemůže být učitel odborníkem na všechno. Spolupráci škol s různými zařízeními, s veřejností, součinnost různých složek při působení na žáky vidí jako potřebnou 12 respondentů. V řadě případů školy takovou spolupráci realizují, v současné době jde ale spíše o otázky zdraví (zdravé zuby, obezita, životospráva, zdravý životní styl, bezpečnost v dopravě, bezpečnost při hrách, bezpečnost při setkání s cizími/neznámými osobami, prevence požáru, výbuchu (plynu), průmyslových havárií, živelních katastrof. BOZ ve škole (v dílně, při praktických a pracovních činnostech a při TV, výletech, výcviku – lyžařském, plaveckém). Vedle aktivit konkrétních akcí, které by měla organizovat škola, se objevuje zmínka o potřebě aktivního přístupu dětí k vlastní bezpečnosti a k ochraně zdraví a života v širším slova smyslu, např. v zájmových kroužcích. K organizaci výuky se vyjádřilo 11 respondentů. Zde se respondenti příliš neshodují, ani v časové/hodinové dotaci, ani v tom, zda by výchova žáků k bezpečnosti ochraně zdraví měla být v ZŠ řešena jako samostatný vyučovací předmět nebo začleněna do ostatních vyučovacích předmětů. Ojediněle se objevil názor, že stejně jako učitel je individualitou, je i jeho přístup k výchově a vzděl. k této otázce individuální. Překvapivě ne mnoho respondentů (7) upozorňuje na to, že jedním z kroků k podpoře a rozšíření pedagogického působení učitelů při výchově žáků v otázce bezpečnosti, rozvoje a ochrany zdraví a odpovědnosti za něj je dostatečné množství finančních prostředků. Ty by podle jejich názorů měly být využity na vzdělávání učitelů, na nákup pomůcek a dalšího vybavení pro školy. Média jako krok k podpoře a rozšíření pedagogického působení učitelů při výchově žáků v otázce bezpečnosti, rozvoje a ochrany zdraví a odpovědnosti za něj zmínili 3 respondenti. Jeden z respondentů je uvádí (televizní pořady jako možný prostředek, který by při správném využití mohl mít na děti a mládež dobrý vliv, protože obecně jsou média prostředkem, který tato cílová/věková skupina přijímá a snadno se jimi nechá ovlivnit. Dva respondenti naopak poukazují na to, že pořady (televize, film), programy na PC jsou dnes takového charakteru, kdy prezentují brutalitu a násilí a negativně tak ovlivňují myšlení a chování dětí. Pokud není korekce ze strany dospělých, děti podceňují nebezpečí a přeceňují své schopnosti, necítí odpovědnost za své zdraví a zdraví jiných. Často jsou žáci s riziky ohrožení zdraví životy srozuměni, avšak ve většině případů se podle toho nechovají. Lidské zdraví není pro mladé lidi nejvyšší hodnotou. Jako krok správným směrem vidí 3 respondenti zvýšení autority učitele, který by zároveň měl být pro žáky nejlepším příkladem, a zvýšení jeho kompetencí ve výuce ve vztahu k žákům. 3 respondenti uvádějí, že jedním z kroků, kterým je možné podpořit a rozšířit pedagogické působení učitelů při výchově žáků v otázce bezpečnosti, rozvoje a ochrany zdraví a odpovědnosti za něj je jejich lepší finanční ohodnocení (zvýšení platu). Pokud společnost chce rozšiřovat pedagogické působení učitelů, adekvátně by měl stoupnout i jejich plat. K nezařazeným odpovědím (Nezařazené/různé): Tato skupina zahrnuje soupis odpovědí (13), které nebyly zařaditelné do žádné z předchozích skupin. Objevují se zde např. poznámky k jasné legislativě a jasným pravidlům, která mohou vést ke správnému přístupu škol k výchově žáků k ochraně zdraví, stačí důslednost, k pojetí odpovědnosti a ochraně zdraví se víc dělat nedá, podstatné je vycházet z daných konkrétních podmínek, situací, sociální skupiny. 4 respondenti se vyjádřili, že v jejich škole je výchova k ochraně zdraví zabezpečena dostatečně a že bylo uděláno maximum. Jeden respondent tvrdí, že není potřeba podnikat žádné kroky, protože, cit.: „Normální dítě snadno chápe a příslušné kompetence v rámci ZŠ si velmi dobře osvojí. Ti, kteří jsou méně nadaní, si na průměrné úrovni osvojí totéž, protože ty pokyny se pravidelně opakují mnohokrát za jeden školní rok (prázdniny, práce na pozemku, 20

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 cvičení na nářadích, školní výlet, exkurze atd.). No a těm, kteří na to kašlou (z jakéhokoliv důvodu) nepomůže ani interaktivní tabule na Besip, přednáška na šikanu atd. Je to jen další příležitost dělat binec, v lepším případě spát, hlavně, že se neučíme.“ Naproti tomu se objevují návrhy: vést žáky ke zdravému životnímu stylu (zdravé potraviny, pohyb), nezatěžovat pedagogy dalším zbytečným papírováním!, motivace učitelů k dalšímu sebevzdělávání a seberealizaci. Jaké by podle Vás měly být podniknuty kroky k podpoře a rozšíření pedagogického působení učitelů při výchově žáků v otázce bezpečnosti, rozvoje a ochrany zdraví a odpovědnosti za něj? (odpovědi dle četnosti) 34 24

22 18 12

13

11 7

Učitelé – vzdělávání

Materiály

Rodiče, rodina

Akce (pro Spolupráce děti), metody škol práce s různými zařízeními, s veřejností, součinnost různých složek při působení na žáky

Výuka

Finanční prostředky (pro školu, výuku)

3

3

Média

Učitelé – místo ve společnosti, autorita

3 Učitelé – platy

Nezařazené (různé)

Další sdělení, připomínky, návrhy a náměty k šetřené problematice: (otázka č. 23) Na závěr dotazníku měli učitelé se možnost vyjádřit a sdělit připomínky, návrhy a náměty k šetřené problematice. Všechny příspěvky jsme rozdělili do následujících skupin: 1. začleňování problematiky do výuky (11), 2. zájem o další materiály (6), 3. více akcí ve školách (7), 4. lepší spolupráce s rodinou (4), 5. větší prestiž učitele (2), 6. nezařazené (4). Nejvíce respondentů (celkem 11 odpovědí) zaměřilo svou pozornost na problematiku výuky k bezpečnosti a zdraví, přičemž polemiku lze vysledovat zejména v protichůdných názorech na začleňování BOZ do výuky – někteří učitelé by přivítali vznik nového předmětu, který by cituji: „zahrnoval péči o tělo, duši, dopravní výchovu, ekologickou výchovu, výchovu ke zdraví, bezpečnost, hlavně k obyčejné lidské slušnosti a ohleduplnosti“ nebo zapojení psychologa do péče zejména o duševní zdraví dětí (někteří žáci potřebují samostatný přístup). Naopak jiný respondent preferuje nenásilné propojení výchovy k BOZ s ostatními předměty. Další stanoviska “pouze“ konstatují tento problém, některá jej dokumentují příkladem z praxe: např. učitel českého jazyka nemá za povinnost děti k výchově ke zdraví a bezpečnosti cíleně vést, nejde o povinné průřezové téma z RVP ZV (samozřejmě se tématu nevyhýbá, pokud na něj narazí, ovšem cíleně toto provádět nelze, pak by nezbýval čas na předmět

21

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 samotný); další respondent uvádí příklad výchovného působení na děti z hlediska bezpečnosti v MŠ a na tristní výsledky po vyhodnocení pomocí zinscenované scénky. Tomuto problému včleňování výuky k BOZ se věnuje zhruba polovina z 11 odpovědí. Další náměty upozorňují na vhodnost zařazení nácviku praktických dovedností, na práci s dostupnými informačními zdroji nebo vyznívají neutrálně – typ „Pojďte učit na základní školu“ nebo „základní škola má poskytovat základní informace“ apod. Využití materiálů pro výuku si všímá 6 respondentů – je upozorňováno na potřebu zdravotnického materiálu (např. resuscitačních loutek) a nedostatek financí, zmiňuje se úspěšné využití videonahrávek, je upozorňováno na chybějící materiály ve školách praktických a speciálních, doporučuje se vyučovat pomocí finančně nenáročných obrazových a metodických materiálů atd. Důraz kladli respondenti i na akce, které by napomohly zlepšení povědomí žáků o BOZ (7 respondentů); uvádějí například, besedy, přednášky, exkurze, projekty ve výuce, semináře o prevenci úrazů, kurzy, praktické ukázky přiměřené věku apod., přičemž v některých školách se tyto akce již tradičně pořádají, jak ze sdělení vyplývá, u jiných je to spíše přáním a výhledem do budoucnosti. Větší zapojení rodiny, osvěta mezi rodiči a upozornění na odlišný způsob života v rodinách žáků (poznatky ze školy jako je zdravá výživa, denní režim či vzory chování nejsou v rodině promítnuty) jsou obsahem 4 připomínek v tomto dotazování. Na nutnost větší prestiže učitele upozorňují další 2 respondenti. Je důležitý jeho osobní příklad, mnohdy však sebelepší snaha učitele nevede k výsledků. Zajímavé byly i „nezařazené“ náměty, z nichž v jednom bylo konstatováno, že některé TV programy a počítačové hry snahu učitelů v některých případech hatí, další upozorňuje naopak na možnost využití veřejnoprávních médií k výrazné propagaci zdravého životního stylu a využití pomoci (i finanční) soc. odborů měst, jiný požaduje pravidelnou informovanost metodického vedení na jednotlivých školách. Další sdělení, připomínky, návrhy a náměty k šetřené problematice (odpovědi dle četnosti)

nezařazené

větší prestiž učitele lepší spolupráce s rodinou

4

2

4

7

více akcí ve školách

zájem o další materiály

6

začleňování problematiky do výuky

11

22


Závěr Cílem dotazníkového šetření mezi učiteli vybraných základních škol bylo zjistit odbornou připravenost pedagogických pracovníků (učitelů) na rozvoj kompetencí žáků k aktivnímu rozvoji a ochraně fyzického, duševního a sociálního zdraví a odpovědnosti za něj a v širším měřítku na formování bezpečného a zdraví neohrožujícího chování dětí a mládeže. Na tuto skutečnost se zaměřily otázky č. 16 až 19. Některá zjištění k tomuto problémovému okruhu částečně vyplynula i z odpovědí na otázky č. 20 až 23. Pozitivním zjištěním je, že již dříve někteří učitelé absolvovali pre- nebo postgraduální přípravu, která jim napomohla při utváření kompetencí žáků k ochraně zdraví. Také samotný zaměstnavatel se podílí na osobním rozvoji učitelského sboru a vysílá je na různé vzdělávací akce. Bohužel víc jak 70 % dotázaných nepodstoupilo postgraduální přípravu (kurz), která by je připravila na utváření kompetencí žáků k ochraně zdraví. Učitelé rovněž mají zájem o osobní rozvoj a o získání dalších znalostí k výchově žáků k ochraně zdraví. Více jak polovina dotázaných uvítala pro svůj osobní rozvoj a pro získání dalších znalostí k výchově žáku k ochraně zdraví např. krátkodobý odborný kurz. Zájem o vzdělávání učitelé následně potvrdili v odpovědích na otázku č. 22 (Jaké kroky by měly být podniknuty k podpoře a rozšíření pedagogického působení učitelů při výchově žáků v otázce bezpečnosti, rozvoje a ochrany zdraví a odpovědnosti za něj), kdy vzdělávání cestou kurzů, školení, seminářů preferovalo nejvíce dotázaných (34 z celkem 150 odpovídajících, tj. 22,6 %), v jednom případě z těchto 34 byla uvedena potřeba dalšího vzdělávání ředitelů škol s vysvětlením, že pokud ti pochopí potřebu zavádět témata ochrany zdraví a bezpečnosti do výuky, pak jsou schopni dál motivovat jim podřízené pedagogy. 32 odpovědí z 34 získaných se vztahuje k potřebě dalšího vzdělávání učitelů, ve dvou případech se uvádí jako potřebné vzdělávat budoucí učitele již na pedagogických fakultách. Logickým řešením popsané situace by se jevilo zahrnout do vzdělávacích programů pro stávající i budoucí učitele problematiku ochrany zdraví a bezpečnost člověka při pracovních činnostech a zainteresovat do přípravy vzdělávacích programů pro stávající i budoucí učitele i jiné instituce, v případě výchovy žáků ke zdraví (ochrana zdraví a bezpečnost při pracovních činnostech a při práci) instituce specializované právě na tyto otázky (např. Státní zdravotní ústav a Výzkumný ústav bezpečnosti práce, v.v.i. a jiné). Kromě jiného podle názorů respondentů by k odborné připravenosti učitelů přispěla lepší informovanost, spolupráce s odborníky a odbornými pracovišti. V odpovědích na otázku zda by uvítali podporu pro zajišťování výchovy žáků k ochraně zdraví učitelé jasně vyjádřili svůj zájem o spolupráci např. v podobě besed, exkurzí, soutěží, přípravy a realizace projektových dnů. Pro zajímavost jsme porovnali zájem učitelů o akce pro žáky, besedy, projektové dny apod. (viz Graf č. 12 tohoto materiálu) s výsledky dotazníkového šetření mezi žáky 2. stupně základních škol v otázce podpory pro zajišťování výchovy žáků k ochraně zdraví (viz článek Pohled žáků základních škol na způsoby seznamování s informacemi o rizicích a o bezpečnosti a ochraně zdraví při práci v jiném čísle tohoto periodika, graf č. 1, odpovědi na otázky č. 1, 2, 3, 4, 5, 19). Zjistilo se, že žáci i učitelé shodně označují besedy jako nejvhodnější nástroj, kterým lze působit na žáky 2. stupně základních škol a nižších stupňů víceletých gymnázií při předávání informací o rizicích a o bezpečnosti a ochraně zdraví při práci a pracovních činnostech. Na příkladu besed, prováděných na základních školách (rovněž viz Pohled žáků základních škol na způsoby seznamování s informacemi o rizicích a o bezpečnosti a ochraně zdraví při práci) se ukázalo, že besedy žákům přinesly nové poznatky, bezpečnost a ochranu zdraví považují za zajímavé a důležité téma (takto odpověděla většina dotázaných), a nadpoloviční většina žáků si po vyslechnutí besed ještě více uvědomila rizika, kterými je ohrožena. Ze srovnání rovněž jako v předchozím případě

23

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 vyplynulo, že odborné besedy by uvítali pro zajišťování ochrany zdraví jak žáci, tak i učitelé, protože vedle přínosu jsou pro ně jako metoda výuky zajímavé a především srozumitelné. Z výsledků provedeného dotazníkového šetření dále vyplynulo, že s připraveností učitelů na rozvoj kompetencí žáků k aktivnímu rozvoji a ochraně fyzického, duševního a sociálního zdraví je úzce spojena i znalost zdrojů pro čerpání potřebných informací a materiálů pro výchovu ke zdraví. Šetření vyjma výše uvedeného toho přineslo tazateli odpovědi na otázky: a) začlenění výchovy do zdraví do vyučování z hlediska volby předmětu a stanovení časové dotace pro výuku v jednotlivých ročnících a na obou vzdělávacích stupních, b) překážky a bariéry pro zajišťování výchovy žáků k ochraně zdraví a bezpečnosti. Podrobněji se nyní z důvodu limitovaného rozsahu článku autorky k těmto zjištěním nevyjadřují.

Příloha Dotazník pro učitele základních škol

24


25


26


Literatura 1. Vzdělávání pedagogů [online]. Praha : Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy, c2006 [cit. 2009-09-21]. Dostupný z WWW: <(http://www.msmt.cz/vzdelavani/vzdelavani-pedagogu, http://www.msmt.cz/skolskareforma/dotazy)>. 2. Koncepce pregraduální přípravy učitelů základních a středních škol [online]. Praha : Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy [cit. 2009-09-21]. Dostupný z WWW: . 3. Standard kvality profese učitele [online]. Praha : Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy, c2006 [cit. 2009-09-21]. Dostupný z WWW: . 4. Standard v otázkách a odpovědích [online]. Praha : Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy, c2006 [cit. 2009-09-21]. Dostupný z WWW: . 5. Sborník z vědecké konference s mezinárodní účastí ,,Příprava učitelů a aktuální proměny v základním vzdělávání“ konané ve dnech 15.- 16.9.2005. České Budějovice, 2005. 198 s. 6. Katalog programů dalšího vzdělávání učitelů a dalších aktivit celoživotního vzdělávání [online]. Praha : Univerzita Karlova, Pedagogická fakulta, 2006 [cit. 200909-21]. Dostupný z WWW: .

27


1.2. VYRÁBĚNÉ NANOMATERIÁLY: ANALÝZA RIZIK JEJICH PŘÍPRAVY, DOPADU NA ZDRAVÍ A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ ENGINEERED NANOMATERIALS: RISK ANALYSIS OF THEIR PRODUCTION AND THEIR IMPACT ON HUMAN HEALTH AND ENVIRONMENT Karel Klouda 1, Hana Kubátová2 1

Státní úřad pro jadernou bezpečnost, Senovážné náměstí 9, Praha 1, [email protected]

2

Státní úřad pro jadernou bezpečnost, Senovážné náměstí 9, Praha 1, [email protected]

Abstrakt Práce upozorňuje na rostoucí rozvoj komerčních výrobků obsahujících nanomateriály. S tímto rozvojem jsou spojena možná rizika jak při přípravě a výrobě nanomateriálů, tak i případné dopady na zdraví osob a jednotlivé složky životního prostředí. Součástí práce je proto návrh postupu řízení rizik při přípravě a výrobě nanomateriálů, který má za cíl snížit jejich možné negativní dopady. Klíčová slova: nanomateriály, ing-nanočástice, analýza rizik, toxicita

Abstract The article draws attention to increasing development of commercial products containing nanomaterials. This development is connected with potential risk both during nanomaterials preparation and production and their impact on human health and environment. An integral part of the article therefore is proposal for risk analysis process during nanomaterials preparation and production to decrease their possible adverse effect. Keywords: nanomaterial, engineered nanoparticles, risk analysis, toxicity

Úvod Nanomateriály jsou tuhé látky, u kterých je alespoň jeden rozměr menší než 100 nm [1]. Nanočástice mohou být izometrické (všechny tři rozměry pod 100 nm), mohou mít tvar vláken (dva rozměry pod 100 nm) nebo vrstev (jeden rozměr pod 100 nm). Hierarchický vztah mezi výrazy označujícími tvar předmětů v nanooblasti uvádí schéma č. 1. Vědní obor, který se věnuje studiu nanomateriálů (nanočástic), včetně vývoje materiálů a zařízení o nano-rozměrech, se nazývá nanotechnologie. Jedná se o interdisciplinární vědní obor, která zahrnuje klasické obory jako je fyzika, kvantová mechanika, chemie, biochemie, elektronika apod. Zjednodušený princip odlišného chování nanomateriálů spočívá v tom, že fyzikálně chemické vlastnosti pevných látek nejsou stejné uvnitř materiálu a na jeho povrchu. Při zmenšení částic daného materiálu pod 100 nm začínají fyzikálně chemické vlastnosti povrchu převládat nad vlastnostmi daného materiálu a částice se začne chovat, jako by celá byla tvořená jen

28

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 povrchem. Jeden z nejvýraznějších jevů tohoto procesu je silné zvýšení chemické reaktivity, jejímž důsledkem může být i změna toxicity. Nanočástice se nacházejí v přírodě vedle nás odnepaměti (horský vzduch obsahuje 103/cm3 částic). Vznikají při požárech, erupcích sopek, erozí, chemickým rozkladem organických látek, spalováním fosilních paliv (tepelné elektrárny, spalovací motory apod.) a poslední době vznikají také cíleně v laboratořích či ve výrobě. Pro tyto člověkem záměrně vytvářené nanočástice je v textu užíváno označení ing–nanočástice. NANOMATERIÁL 1-3 ROZMĚRY < 100 nm

NANOČÁSTICE VŠECHNY 3 ROZMĚRY <100 nm

NANOTYČE 2 ROZMĚRY <100 nm

NANODRÁT – VODIVÁ NANOTYČ

NANOTRUBICE – DUTÁ NANOTYČ

NANOVRSTVA 1 ROZMĚR <100nm

NANOVLÁKNO – OHEBNÁ NANOTYČ

Schéma č. 1 Výrazy označující tvar předmětů v nanooblasti

Anglické ekvivalenty výrazů použitých ve schématu: nanomateriál = nanomaterial nanočástice = nanoparticle nanotyč = nanorod nanovrstva = nanoplate nanodrát = nanowire nanotrubice = nanotube nanovlákno = nanofibre Nanočástice našly uplatnění již v době, kdy uživatelé neznali jejich podstatu. Jako příklady můžeme uvést:

skláři přidávali prášky z kovů nanorozměrů – viz unikátní Lykurgovy poháry ze 4. stol. n. l.

lesklá glazurovaná keramika ze 13. – 16. století

glazury renesanční keramiky (Cu a Ag)

koloidní roztoky

výroba sazí

chemická katalýza (kovové a keramické látky nanorozměrů či a nanopóry – zeolity)

29


metalurgie (např. klastry Cu).

Vzhledem ke skutečnosti, že se rozměry nanočástic nacházejí pod hranicí optického rozlišení, stala se důležitým faktorem, který přispěl k rozvoji nanotechnologií, zejména nová technika. Zcela zásadní význam měl vynález elektronového mikroskopu, který umožnil spatřit a identifikovat trojrozměrnou strukturu nanočástic. Následné konstrukční změny elektronového mikroskopu v 80. a 90. letech 20. století a) umožnily, spolu s dalšími technikami instrumentální analýzy, identifikovat a prokázat řadu originálních struktur nanomateriálu.

Záměrně vyráběné nanomateriály – „ing-nanočástice“ Existují dva principy výroby nanomateriálů. Postup „TOP-DOWN“ představuje rozrušování velkých kusů materiálů, zatímco při postupu „BOTTOM-UP“ jsou jednotlivé atomy a molekuly spojovány do větších nanostruktur. K přípravě nanomateriálů lze využít tři cesty, a to chemickou, fyzikální a mechanickou. Příklady chemické cesty jsou:

reakce v plynné fázi (karbidy, nitrily, oxidy, kovy, slitiny),

reakce v rozpustném médiu (většina kovů a oxidů),

reakce v pevném médiu (většina kovů a oxidů),

sol-gel technika (většina oxidů),

reakce chemickým srážením,

spalováním v plameni,

nadkritická kapalina při chemické reakci (většina kovů, oxidů a některé nitrily),

zatímco příklady fyzikální cesty jsou:

vypaření s následnou kondenzací za nízkého tlaku v inertní atmosféře,

pyrolýza s využitím laseru, plazma,

ozařování.

U mechanických metod převládá vysoko-energetické drcení různých materiálů ať keramických, kovových či polymerů:

válcování,

řezání,

protahování skrz póry.

O nanotechnologiích se hovoří jako o fenoménu konce 20. a počátku 21. století. Tomu odpovídá i obrovský nárůst podpory výzkumu v dotčených oblastech. Rozvoj nanotechnologií nelze zastavit. Nejméně třicet pět států vyhlásilo národní program výzkumu a inovací. Dle výzkumu Evropské komise k ekonomickému rozvoji nanotechnologií je již nyní zřejmá vysoká komercializace nanotechnologií. Očekává se, že nanotechnologie budou mít v budoucnu podstatný dopad na světovou ekonomiku. Do chodu jsou uváděny nové a)

Např. skenovací mikroskop, který využívá tzv. tunelový efekt (STM Scanning Tunelling Microscopy) či mikroskop atomových sil (AFM Atomic Force Microscopy). Tyto mikroskopy mají mechanickou a elektrickou část. Povrch vzorku se zkoumá tenkým hrotem – sondou tvořenou pyramidálně uspořádanými atomy Si nebo W. Mezi sondu a vzorek se vloží nízké napětí. Podle vodivosti vzorku se hrot pohybuje nad vzorkem či po jeho povrchu. Generuje se tzv. tunelový proud.

30

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 nanotechnologické společností, které využívají tzv. rizikový kapitál. V Evropě převládají investice z veřejných zdrojů oproti soukromým investorům, v USA a Japonsku je vyváženější poměr. Rozvoj výroby komerčních produktů (hlavně v USA a ve Východní Asii), který nastal mezi rokem 2006 a 2008 charakterizuje graf na obr. č. 1 [10]. Převažujícím nanomateriálem obsaženým ve výrobcích je stříbro, viz obr. č. 2. V České republice bylo v roce 2008, podle publikace Nanotechnologie v ČR 2008 [9], registrováno 134 organizací zabývajících se výzkumem a výrobou nanomateriálů. Toto číslo představuje oproti roku 2005 nárůst o více než 100 %. K největšímu nárůstu, a to o 200%, došlo mezi malými a středními podniky (z 19 na 57). Z dostupných informací vyplývá, že orgány ochrany veřejného zdraví v ČR se v současné době zabývají pouze inventarizací uvedených organizací. Kategorie komerčních produktů 600 2006

502

2008

počet produktů

450

300

150

91

80

56

52

43

31

18

0

a ví ra d Z

a en gi y h ov m Do n tr o ek l E

a

a ik

a ad hr a z

a

tn če po ý v

í

a ik hn c te Po

ny vi tra

a

po ná

a cí za e Ř

je

cí sí ou r b

a ik hn c te

ob m to u A

us sm ili

Sp

če bi e ř ot

ož Zb

ro íp

ti dě

Obr. č. 1 Rozdělení výrobků obsahujících nanočástice dle oblasti využití [10]

31

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 Základní materiál 300 2006 2008

235

počet produktů

225

150

71

75

29

31

zinek

křemík

38 16

0 stříbro

uhlík

titan

zlato

Obr. č. 2 Počet produktů podle chemického prvku tvořícího základ nanočástice [10]

Objektivně lze připustit, že diskuze týkající se potenciálních nebezpečí nanomateriálů nezůstává bez odezvy a řada špičkových vědeckých institucí se za podpory jednotlivých vlád věnuje výzkumu na toto téma. Jde o dodržování zásady předběžné opatrnosti a nalezení způsobu analýzy rizik dříve, než bude produkt vyrobený nanotechnologickými postupy uveden na trh [1-3]. Z životního cyklu nanomateriálů (viz obr. č. 3) lze usuzovat, že uvolnění „ing-nanočástic“ je možné jak během jejich výroby a expedice, tak rovněž z vlastního výrobku, jehož jsou součástí, nebo při likvidaci takovéhoto výrobku.

32


Obr. č. 3 Životní cyklus nanomateriálu

Mobilita uvolněných „ing-nanočástic“ a jejich interakce s jednotlivými složkami životního prostředí budou pravděpodobně závislé na velikosti částic, jejich tvaru, povrchu, rozpustnosti, náboji a dalších fyzikálně-chemických vlastnostech. Lze proto předpokládat, že různé typy nanomateriálů budou mít různé vlivy na životní prostředí a potažmo na lidské zdraví. Fyzikálně-chemické interakce nanomateriálů s životním prostředím mohou být provázeny řadou oxidačně redukčních reakcí s mikroorganismy, organickými látkami, prvky a minerály, dále hydrolýzou a jsou ovlivněny UV zářením apod. Zůstává otázkou, zda tradiční přístupy (metodiky) hodnocení rizik, tj. identifikace nebezpečí, popis nebezpečí a konečná charakteristika rizika pokryjí celou složitou problematiku spojenou s nanotechnologiemi. Toto hodnocení bude pravděpodobně ovlivněno např. formou vyráběného nanomateriálu (jedná se o nanočástice, nanotyče nebo nanovrstvy) či skutečností, že je nanomateriál ve výrobě začleněn do jiného výrobku. Nepochybně bude řešit, jakým způsobem je zajištěna bezpečnost výroby, bezpečnost pracovníků ve výrobě a v případných dalších zpracovatelských zařízeních, zda je ohrožena veřejnost v blízkosti výroby a zpracovatelských zařízení, zda a případně jakým způsobem je ohrožen spotřebitel, jaká mohou být rizika spojená s likvidací či recyklací nanoproduktů apod. A v neposlední řadě se bude hledat odpověď na otázku, jaký je vliv jednotlivých nanomateriálů na zdraví a na jednotlivé složky životního prostředí.

33

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 Vzhledem ke specifickým vlastnostem nanomateriálů nemusí být konvenční testy toxicity dostatečné k odhalení všech možných škodlivých účinků. Stále není k dispozici dostatečné množství relevantních informací o chování nanomateriálů v lidském těle, ani o jejich vlivu na mikroorganismy, živočichy a rostliny v životním prostředí.

Návrh postupu analýzy rizik výroby nanomateriálů (ing-nanočástic) Námi navržený postup analýzy rizik výroby nanomateriálů, včetně jejich vlivu na zdraví a životní prostředí, vychází ze studie kanadského institutu IRSST (Institut de recherche RobertSauvé en santé et en sécurité du travail) [4], Evropské agentury pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (OSHA) [5] a „Kontrolního listu“ z materiálu Organizace pro ekonomickou spolupráci a rozvoj (OECD) [6]. Navržená analýza rizik se dělí na dvě větve a „dodatek“ věnovaný využití a způsobu likvidace (schéma č. 2). První větev, která se věnuje výrobě, má za úkol shromáždit informace o nebezpečích spojených s výrobou, a to zejména vyhledat rizika vzniku požáru a výbuchu, viz schéma č. 3. Ve schématu č. 3 je šest vytipovaných faktorů, které se mezi sebou vzájemně prolínají, i když jsou uvedeny samostatně (např. zdroj iniciace může přímo souviset s výrobní technologií, charakteristikou nanomateriálu a zvolenou pracovní metodou apod.). Legenda ke schématu č. 3 (viz příloha č. 1) uvádí vlastnosti, činnosti a oblasti určené k prověření a hodnocení. Druhá větev je věnována zdraví a životnímu prostředí. Při shromažďování informací o rizicích v těchto oblastech je třeba se zaměřit na toxicitu (toxikinetiku) vůči savcům, k životnímu prostředí a jeho složkám (voda, půda, ale také biosféra) a k osudu nanomateriálu v životním prostředí. Zároveň na formu expozice (inhalace, kůží, potravou) pracovníků (obyvatel v okolí) a způsob jejich ochrany pomocí osobních ochranných prostředků (respirátory, masky, rukavice, oděvy). Detaily, kterým je nutno věnovat pozornost při posuzování a hodnocení rizik pro oblast zdraví a životního prostředí, jsou specifikovány v příloze č. 2. V otázkách toxikologie lze v první etapě hodnocení využít údaje publikované v literatuře, přičemž doporučujeme ověřit získané údaje z více zdrojů. K první orientaci v problematice může sloužit příloha č. 3 s tabulkou č. 1. Důležité je vzájemné propojení informací získaných z obou větví schématu č. 2. Lze předpokládat, že u většiny případů se musí projevit kauzalita či domino efekt. Např. netěsnost výrobní linky – zvýšená expozice zaměstnanců – zvýšené riziko požáru – zvýšení toxicity v prostředí apod. Pro komplexnost analýzy je třeba zpracovat i tzv. „dodatek“, který by měl upřesnit, zda je sledovaný produkt finálním výrobkem a je distribuován koncovým spotřebitelům (množství, počet a místa prodeje apod.) či slouží jako polotovar pro další výrobce (způsob zabudování do výrobku, jaký výrobek apod.). Úkolem „dodatku“ je rovněž hodnocení způsobu likvidace sledovaného produktu. Měl by posoudit navrhovaná řešení ukončení jeho životního cyklu, např. vhodnost recyklace, skládkování, spalování apod.).

34

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 PŘEDBĚŽNÉ INFORMACE a) O NANOMATERIÁLU

SHROMÁŽDĚNÍ INFORMACÍ O BEZPEČNOSTNÍM RIZIKU SPOJENÉM S VÝROBOU b)

ZHODNOCENÍ EFEKTIVNOSTI PREVENCE A PŘIJATÝCH OPATŘENÍ VÚČI RIZIKOVÝM FAKTORŮM

SHROMÁŽDĚNÍ INFORMACÍ O RIZICÍCH VŮČI ZDRAVÍ A ŽIV. PROSTŘEDÍ

SHROMÁŽDĚNÍ DETAILNÍCH INFORMACÍ O BEZPEČNOSTÍM RIZIKU SPOJENÉM S VÝROBOU, ZDRAVÍM A VLIVEM NA ŽIV. PROSTŘEDÍ

ZHODNOCENÍ RIZIKA

ZPŮSOB A MÍSTO VYUŽITÍ PRODUKTU VÝROBY, ZPŮSOB LIKVIDACE, RECYKLACE

VÝBĚR RIZIKOVÝCH FAKTORŮ A JEJICH DOPAD NA BEZPEČNOST PRÁCE, ZDRAVÍ A ŽIV. PROSTŘEDÍ

Schéma č. 2 Návrh postupu analýzy rizik výroby nanomateriálu

a)

typ nanomateriálu, jeho chemické složení, tvar, fyzikální a chemické vlastnosti jako např. rozpustnost, specifický povrch, hydrofilnost a hydrofobnost, velikost částic, agregáty apod.

b) viz faktory schéma č. 3.

Závěr Námi navržený postup řízení rizik při produkci (manipulaci při výzkumu) nanomateriálu (nanočástic) může vyústit k identifikaci procesů a činností, při kterých existuje možnost zvýšené expozice nanomateriály. To umožní následně přijmout opatření a doporučení na úpravu výrobního zázemí a procesu výroby, stanovit systém monitoringu, minimální rozsah použití individuálních ochranných pomůcek apod.

35


Schéma č. 3 Některé faktory ovlivňující riziko požáru a výbuchu u nanosloučenin (výroba, skladování, expedice)

Literatura [1] Na cestě k evropské strategii pro nanotechnologie, COM (2004), 338. [2] Nanověda a nanotechnologie: Akční plán pro Evropu 2005-2009, COM (2005), 243. [3] Regulační aspekty nanomateriálů, COM (2008), 366. [4] OSTIGUY, Claude; ROBERGE, Brigitte; MÉNARD, Luc; ENDO, Charles-Anica. Best Practices Guide to Synthetic Nanoparticle Risk Management : report R-599. IRSST - Communications Division, 2009. ISBN: 978-2-89631-345-7. [5] KALUZA, Simon; BALDERHAAR, Judith; ORTHEN, Bruno; HONNERT, Bertrand; JANKOWSKA, Elzbieta; PIETROWSKI, Piotr; TANARRO, Celia; TEJEDOR, José; ZUGASTI, Agurtzane. Workplace exposure to Nanoparticles. EU-OSHA. [6] List of Manufactured Nanomaterials and List of Endpoints for Phase One of the OECD Testing Programme, OECD Series on the Safety of Manufactured Nanomaterials No. 6, ENV/JM/MONO(2008)13/REV. [7] NEL, Andre E.; MÄDLER, Lutz; VELEGOL, Darrell; XIA, Tian; HOEK, Eric M. V.; SOMASUNDARAN, Ponisseril; KLAESSIG, Fred; CASTRANOVA, Vince; THOMPSON, Mike. Understanding biophysicochemical interactions at the nano-bio interface. Nature Materials, 2009, Vol. 8, No. 7, pp 543-557. [8] OSTIGUY, Claude; SOUCY, Brigitte; LAPONITE, Gilles; WOODS, Catherine; MÉNARD, Luc; TROTTIER, Mylene. Health Effects of Nanoparicles : report R-589. IRSST - Communications Division, 2008. ISBN: 978-2-89631-320-4. [9] PRNKA, Tasilo; SHRBENÁ, Jiřina; ŠPERLINK, Karel. Nanotechnologie v ČR 2008. Ostrava : Repronis, 2008. ISBN 978-80-7329-187-7.

36

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 [10] The Project on Emerging Nanotechnologies [on-line] [cit. 2009-07-23]. Dostupný z WWW: .

37


1.3. OCHRANNÉ OPATRENIA NA ZNÍŽENIE EXPOZÍCIE AEROSÓLOM Z PROCESNEJ KVAPALINY CONTROL MEASURES FOR MINIMIZING EXPOSURE TO METALWORKING FLUID AEROSOLS Miroslav Dado1, Richard Hnilica 1

Department of Manufacturing Technology and Materials, Faculty of Environmental and Manufacturing Technology, Technical University in Zvolen, Studentska 26, 960 53 Zvolen, Slovakia, [email protected]

Abstrakt Procesní kapaliny používané při zpracování kovů se využívají k chlazení, mazání a ochraně nástrojů a součástek. Vznik polydispezních aerosolů z kapalin používaných při kovoobráběcích procesech představuje potenciální zdravotní rizika pro obsluhu kovoobráběcích zařízení. Cílem tohoto příspěvku je objasnit principy vzniku aerosolů z těchto kapalin a charakterizovat strategie řízení pro snižování profesionální expozice aerosolům na základě studia odborné literatury. Klíčová slova: procesní kapaliny, expozice, mlha

Abstract Metalworking fluids are utilized during machining to cool, clean, lubricate and protect tools and workpieces. The formation of polydisperse aerosols from metalworking fluids in machining operations poses a potential health risks to machine operators. Aim of the paper is clarify mechanisms of metalworking fluid mist generation and characterize control strategies for reducing occupational exposure to mist on the basis of literature review. Key words: metalworking fluid, exposure, mist

Introduction Metalworking fluids (MWFs) have traditionally been used in machining operations to lubricate the chip-tool and tool-workpiece interfaces, remove heat from the workpiece and cutting zone, flush away chips from the cutting area, and inhibit corrosion.While each of these four functions can be employed as justification for metalworking fluid usage, it is widely believed that the primary functions of a metalworking fluid are lubrication and cooling [1].There are four primary categories of metalworking fluids that differ in terms of their thermophysical properties, common process applications, and method of treatment: straight oils, soluble oils, semi-synthetics, and synthetics. Straight oils are made up entirely of mineral or vegetable oils, and are used primarily for operations where lubrication is required. The remaining three types of MWFs are water-soluble and are classified by the ratio of water to mineral oil in their concentrated form. Soluble oils are mixtures of oil and water and have increased cooling capabilities over straight oils and offer some rust protection. Semisynthetics are similar to soluble oils in performance characteristics, but differ in composition because 30% or less of the total volume of the concentrate contains inorganic or other compounds that dissolve in water. Synthetic metalworking fluids contain no mineral oil and offer superior cooling performance. Various chemical additives such as emulsifiers, stabilizers, corrosion 38

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 inhibitors, biocides, fragrances, extreme pressure additives are formulated into metalworking fluids in order to achieve specific performance requirements. Despite above mentioned benefits, application of metalworking fluids during machining process onto rotating machine tool or grinding wheel generates liquid aerosols which can cause occupational health problem. Aim of the paper is clarify mechanisms of metalworking fluid mist generation and characterize control strategies for reducing occupational exposure to mist on the basis of literature review.

Health effects of occupational exposure Exposure to metalworking fluids can result from inhalation of aerosols or from skin contact due to touching contaminated surfaces, handling of parts and equipment, splashing of fluids and settling of metalworking fluids aerosols on the skin [2]. Inhalation of metalworking fluids aerosols may cause irritation of the throat (e.g., sore, burning throat), nose (e.g., runny nose, congestion, and nosebleeds), and lungs (e.g., cough, wheezing, increased phlegm production, and shortness of breath). Metalworking fluids aerosol exposure has been associated with chronic bronchitis, asthma, hypersensitivity pneumonitis, and worsening of pre-existing respiratory problems. Skin contact with metalworking fluids may cause allergic contact dermatitis and/or irritant contact dermatitis depending on the chemical composition of the fluid, types of additives and contaminants contained in the metalworking fluids, type of metal being machined (e.g., nickel or chromium), and the exposed individual’s tendency for developing allergies. Petroleum-based products may cause occupational acne [3].

Mist-forming mechanisms In general, mist is a set of suspended liquid droplets generated by condensation from the gaseous to the liquid state or by liquid breakup via splashing, foaming, and atomizing. The primary mechanisms through which metalworking fluid transforms itself into liquid aerosol in the surroundings are atomization and evaporation [4], [5], [6]. Atomization is a process of liquid jet disintegration into droplets finer than the liquid jet diameter. When metalworking fluid is applied as stream to the interface between the workpiece and the tool, mist can be generated as a function of energy input to the fluid by the kinetic energy of the liquid itself or by the mechanics of the machining process. Such generation of mist is most common in processes in which the fluid stream contacts the periphery of a rotating member, whether tool, as in drilling, milling, tapping, grinding, or a workpiece as in turning. In such processes, sufficient shear stresses are developed by contact of the fluid with rotating member to cause separation of droplets from the fluid stream, and to propel the droplets into surrounding atmosphere.

39


Fig. 1 Metalworking fluid mist generation mechanisms [1]

Vaporization takes place as a result of the heat generated in the work zone during machining. The heat flux between tool, the workpiece and metalworking fluid provides the energy to evaporate the fluid. This heat, which is transferred to the fluid, may rise its temperature above the saturation temperature. Vapour is then produced at the solid-liquid interface as a result of boiling. This vapour may cool and condense to form mist. The non-aqueous components of the metalworking fluid, which may contain harmful substances (tramp oil, bacteria), then become a fine aerosol that can enter the operator's breathing zone.

Strategies for reducing exposure to metalworking fluid mist The primary means of controlling airborne exposures takes two tracks: preventing metalworking fluids mist generation (pollution prevention) and reducing exposure by the application of a number of well-known principles including engineering and work practice controls, administrative controls, and use of personal protective equipment (pollution control). Preventing aerosol generation can be approached in different fashions. Proper design and operation of the metalworking fluid system include minimizing fluid delivery pressure, matching the fluid to the application, using metalworking fluid formulations with low oil concentrations, avoiding contamination with tramp oils, minimizing the fluid flow rate, covering fluid reservoirs and return systems where possible, and maintaining control of the fluid chemistry. The other method for reducing aerosol generation is chemical treatment, i.e. to modify the properties of the fluid in order to reduce its potential for forming a stable aerosol. Most of the antimist polymers are either polyisobutylene, polyethylene oxide or associative polymers. The first polymer class can be used in straight oil systems while the latter two are suitable for water-dilutable fluids. However, the physical theory behind mist suppressants is based on the atomization mechanism of mist formation, and, as a result, such methods may have little effect on reducing mist practices generated via vaporization/condensation [7].

Engineering controls Machine enclosures are widely employed to control air quality by containing the mist and thereby protecting worker health. Total enclosures and tunnel enclosures are the recommended designs for effective containment of cutting fluid mists and reduced exhaust air 40

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 volumes. The total enclosure design is more appropriate for machining centers while the tunnel enclosure design is better for transfer lines. Several types of designs, including side draft hood, push-pull hoods and canopy hoods, are not recommended due to their inherent inefficiencies and poor control of exposures [8]. However, construction of an enclosure around the machine tool serves to only temporarily contain the machining generated mist. Machining mist can escape, possibly in high mass concentrations, from openings in the enclosure. Also, opening the enclosure access door upon completion of a machining process allows accumulated machining mist to enter the workers’ breathing zone. The effectiveness of a machine enclosure is directly related to its ability to contain the cutting fluid mist produced during a wet machining process to prevent deterioration of the air quality in the workers’ environment. Intelligent machining system design, which considers the movement of machining generated mist subsequent to its generation, can make machine enclosures more effective. One way to reduce employee exposure to metalworking fluid aerosols is to install an exhaust ventilation system to prevent the accumulation or recirculation of airborne contaminants in the workplace. A local exhaust ventilation system is the primary means for controlling employee exposure to air contaminants. This exhaust system is termed "local" because the source of exhaust or suction is located adjacent to the source of contamination. If properly designed, such an arrangement removes a contaminant directly from its source before it has an opportunity to escape into the workplace environment where it could be inhaled by an employee. Capturing and removing a contaminant at its source is the principle objective of local exhaust ventilation [9]. Hands et al. [10] investigated the efficacy of machining enclosures, in which exposure from three different control methods used for MWF aerosols were compared: original equipment manufacturer(OEM) enclosures with local exhaust ventilation, partial or retrofit enclosures with local exhaust ventilation, and little or no enclosure. The level of enclosure was compared to personal air samples collected over a six-year period. The results showed that systems with the OEM enclosures resulted in personal exposures of one-half the levels for either of the other two levels of control (retrofit or no control). No significant difference between the partial or retrofit enclosures and no enclosure was detected. The overall conclusion of the study was that the original equipment manufacturer enclosures provided the most effective control. A mist collector is an air cleaning device used for removing metalworking fluid aerosols from an exhaust air-stream before discharge into the ambient air. Advantages and disadvantages of different techniques of mist collectors instalation (see Fig. 2) are summarised in Table 1.

Fig. 2 Different techniques of mist collectors installation [12]

41

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 There are really three major technologies being used today for mist collectors: media filtration, electrostatic precipitation and centrifugal separation. Media-type filtration systems typically consist of a blower and several filters of varying efficiencies. The contaminated air first passes through a coarse pre-filter where the largest particles are filtered out. It then moves through one or two medium-range filters before reaching the final filter, which is usually made from a high-efficiency HEPA material. The biggest drawback of media-type filtration systems is the high operating cost associated with replacement filters. Because these filters are designed to retain contaminants, they will become clogged with use. Usually they are made from media that cannot be cleaned, so the only alternative is replacement. Depending upon the cost of the filters and the replacement frequency, this type of system can be quite expensive to operate over the long term. Machine-mounted mist collector

Ducted single center system

Ducted cellular system

Advantages

Disadvantages

- flexibility to move the machining center easily when manufacturing operations change - ability to power up the collector only when the machining center is on - fluid is returned to the machining center - no floor space required - simple maintenance routines - only one machine is without mist collection during any significant mist collector maintenance - flexibility to easily move machining center when operations change - the collector is turned on only when machining center is on - simple maintenance - only one machine is without mist collection during mist collector maintenance - mist collector only operates when machining cell is operating - energy usage is minimized by using fewer collectors and fewer fans to operate - maintenance needs to be performed on only one mist collector, not multiple units, reducing maintenance time and filter and disposal costs - collected mist can be easily returned to the coolant filtration system of one machine or the central coolant filtration system

- each machine requires a motor starter - on collectors with a bottom inlet, - the drain is typically not designed for continuous operations - low ceilings, overhead cranes and electrical conduits may interfere with operation - multiple machines require multiple collectors - high energy usage

- each machine requires a motor starter - ducting must be installed properly to minimize leaks - multiple machines require multiple collectors - high energy usage

- ducting must be installed properly to minimize chance of leaks - balancing the airflow between all machines so each machine has enough airflow requires expertise

Table 1 Advantages and disadvantages of different techniques of mist collectors instalation [12]

Electrostatic preciptitators use a blower to draw mist and smoke particles past an ionizer, which imparts a positive charge to them. They then pass across a series of alternately likecharged and grounded collection plates. The particles are repelled by the like-charged plates and forced towards the grounded plates where they collect. The filtered air is returned to the

42

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 shop. Although electrostatic systems are very efficient when the collection plates are clean, the efficiency drops off drastically as the plates become covered with particles. Each time a particle deposits on a plate, it eliminates a spot for other particles to adhere to. To maintain high efficiency, the collection plates must be cleaned often. This can be expensive because the residue is considered to be hazardous waste and must be disposed of by a certified waste handling company. Many electrostatic systems are sold with costly maintenance contracts, resulting in operating costs that greatly exceed the original unit purchase price. Collection mechanism of centrifugal separators is based on centrifugal impaction. The contaminated air is vacuumed into the suction opening and filtered by the primary filter that removes larger mist particles. The rotating centrifugal force then causes the droplets to be propelled free of the filter drum towards the inside wall of the casing. High velocity air (caused by the centrifugal rotation) forces the liquefied oil to traverse along the walls to an opening whereby all the excess oil is driven through an opening and into a drain. The remaining sub-micron particles that cannot be removed by centrifugal force are then collected by a secondary filter located at the outlet port. Centrifugal oil mist collectors can have very high maintenance costs due to frequent cleanings that are required due to imbalanced impellers that cause machine tool vibration and loss of precision.

Administrative controls and personal protective equipment Administrative controls include job rotation, good personal hygiene and proper housekeeping practice. If an enclosed and ventilated machine is used, the operator is advised to wait a moment before opening the machine enclosures after a machining phase to avoid inhaling the aerosols. Also, the use of compressed air in cleaning up the newly machined pieces should be reduced to a minimum, as it has recently been shown to increase respiratory exposure substantially [3]. Next important element of administrative control is training employees to follow the proper work practices and operational procedures for their jobs. Employees must know the proper way to perform job tasks to minimize their exposure to MWF and other hazardous chemicals. For example, machine operators should thoroughly understand the proper addition and dilution of fluids and components. Engineering and administrative controls are the preferred methods for reducing employee exposure to metalworking fluid mist. However, in some situations, personal protective clothing and/or respirators should be used to prevent dermal/inhalation exposure to metalworking fluid aerosols. Respirators must be selected by correctly matching the respirator with the hazard, the degree of the hazard (airborne concentrations in the employee's breathing zone), and the user. Particulate respirator filters are classified into three filter series, depending on the resistance of the filters to oil:

N (not resistant to oil),

R (resistant to oil),

P (oil proof).

These categories apply only to non-powered, air purifying, particulate-filter respirators. R- or P-series filters should be selected if there are oil (e.g., metalworking fluids, lubricants) or nonoil aerosols in the workplace. N-series filters should be used only for non-oil (i.e., solid and water-based) aerosols. According to NIOSH, the R-series should be used only for a single shift (or 8 hours of continuous or intermittent use) when oil is present. P-series filters can be worn for longer than eight hours. As with all filters, they should be replaced whenever they are damaged, soiled or causing noticeably increased breathing resistance [9].

43


Conclusion Metalworking fluids are a necessity for many parts manufacturing operations. Careful selection, use, and maintenance of fluids and fluid-handling systems, along with proper application of engineering controls, administrative controls, and personal protective equipment, will minimize worker exposure to these potentially hazardous materials.

Acknowledgement The paper is based on work performed under research contract no. 03/09 „Workplace atmosphere contamination by metalworking fluids mist in machining“of Internal Project Agency of Technical University in Zvolen which support is gratefully acknowledged.

Reference [1]

ADLER, D. P. et al. Examining the Role of Cutting Fluids in Machining and Efforts to Address Associated Environmental/Health Concerns. Machining Science and Technology, Vol. 10, No. 1, 2006, pp. 23-58.

[2]

ROSS, A.S., TESCHKE, K., BRAUER, M. Determinants of exposure to metalworking fluid aerosol in small machine shops. Annals of Occupational Hygiene, Vol. 48, No. 5, 2004, pp. 383-391.

[3]

LILLIENBERG, L. et al. Exposure to Metalworking Fluid Aerosols and determinants of Exposure. Annals of Occupational Hygiene, Vol. 52, No. 7, 2008, pp.597–605.

[4]

MICHALEK, D. J. et al. Experimental and Analytical Efforts to Characterize Cutting Fluid Mist Formation and Behavior in Machining. Applied Occupational and Environmental Hygiene, Vol. 18, 2003, pp. 842-854.

[5]

YUE, Y. et al. Character and Behavior of Mist Generated by Application of Cutting Fluid to a Rotating Cylindrical Workpiece, Part 1: Model Development. Journal of Manufacturing Science and Engineering, Vol. 126, No. 3, 2004, pp. 417-425.

[6]

HWANG, J., CHUNG, E. Analysis of Cutting Fluid Atomization and Environmental Impact through Spin-Off Mechanism in Turning Operation for Environmentally Conscious Machining. International Journal of the Korean Society of Precision Engineering, Vol.4, No.1, 2003, pp. 49 – 55.

[7]

DASCH, J.M. et al. Effectiveness of Antimisting Polymers in Metal Removal Fluids Laboratory and Plant Studies. Lubrication Engineering, Vol. 60, No. 5, 2004, pp. 38-46.

[8]

JOHNSTON, W. J., WHITE, D. W. Machine Enclosure Considerations for Oil Mist Control. In AAMA Symposium Proceedings: The Industrial Metalworking Environment, November 13-16, 1995, Dearborn, Michigan, pp. 278-283. American Automobile Manufacturers Association, Washington D.C., 1996

[9]

OSHA. Metalworking Fluids: Safety and Health Best Practices Manual [online]. cited:10.09.2009, available on:

[10] HANDS, D. et al. Comparison of Metalworking Fluid Mist Exposures form Machining with Different Levels of Machine Enclosure. American Industrial Hygiene Association Journal, Vol. 57, No.12, 1996, pp.1173-1178.

44

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 [11] ROUSSEAU, D. Mitigating mist. Cutting tool engineering magazine, Vol. 60, No. 6, 2008, pp. 88-95.

45


1.4. STANOVENÍ OPTIMÁLNÍCH (KOMFORTNÍCH) TEPLOT NA ZÁKLADĚ ODEZVY LIDSKÉHO ORGANISMU THE OPTIMAL (COMFORTABLE) OPERATIVE TEMPERATURE ESTIMATION BASED ON THE PHYSIOLOGICAL RESPONSE OF HUMAN ORGANISM Miloslav V. Jokl1, Karel Kabele2, Stanislav Malý3 1

ČVUT, Fakulta stavební, [email protected]

2

ČVUT, Fakulta stavební, [email protected]

3

Výzkumný ústav bezpečnosti práce, v.v.i., [email protected]

Abstrakt Rozpory, ke kterým docházelo při aplikaci optimálních teplot stanovených na základě veličiny PMV, a nutnost stanovení použitelných hodnot pro novelizaci vládního nařízení ČR č. 523/2002 Sb. vedly k experimentální práci, jež se místo pocitů člověka opírá o fyziologickou odezvu organismu na exponující stav prostředí. Pokusy na 32 subjektech (univerzitní studenti) umožnily stanovit a) celkovou bilanci tepelně-vlhkostních toků subjektů, b) závislost optimální operativní teploty na aktivitě subjektu, c) termoregulační rozmezí pro každou optimální teplotu, a to maximální (kategorie Cmax), omezenou počátky pocení, minimální (kategorie Cmin), omezenou počátky třesu, (aplikovatelné na budovy s přirozeným větráním), optimální (úroveň komfortu – kategorie A), určenou časovou konstantou 0,368 (aplikovatelné na budovy s klimatizací) a submaximální (úroveň sníženého komfortu – kategorie B), určené časovou konstantou 0,632 (aplikovatelné na budovy s úsporně provozovanou klimatizaci. Klíčová slova: tepelný komfort, tepelně-vlhkostní mikroklima, operativní teplota v interiéru

Abstract Problems following the application of optimal operative temperatures estimated on the basis of PMV and the necessity to apply correct values into the new Czech Government Directive No. 523/2002 Code led to experiments based on the physiological human body response instead of on solely man’s feelings in a defined environment. On the basis of experiments on 32 subjects (university students) it has been possible to estimate: a) total balance of hygrothermal flows between the human body and environment, b) the optimal operative temperature as a function of the subject’s activity, c) the thermoregulatory range for each optimal operative temperature, i.e. maximal (category Cmax) limited by the beginnings of sweating, minimal (category Cmin) limited by the beginnings of shivering (category C can be applied to the natural ventilated buildings), optimal (comfort level – category A) defined by time constant 0.368 (can be applied to air conditioned buildings) and submaximum (decreased comfort level – category B) defined by time constant 0.632 (can be applied to buildings with basic air conditioning systems). Keywords: thermal comfort, hygrothermal microclimate, indoor operative temperature 46


Introduction The provision of optimal hygrothermal conditions, i.e. first of all optimal operative temperature (air being calm and air temperature reaching radiant temperature) is the principal condition for healthy living of a man in building interior. Optimal operative temperature so far is to be calculated from PMV (Predicted Mean Value) (see e.g. EN ISO 7730 Moderate Thermal Environment) estimated on the basis of positive feeling of 80% of present persons. The feelings of a man are very subjective values being impacted by many other factors in addition to hygrothermal conditions, e.g. by indoor interior colors, a man’s mood etc. Furthermore, as a result of the way of experimental estimation of PMV and proved by other experimental works (see Fishman, Pimbert 1979, Newsham, Tiller 1995), it is valid approximately for the neutral zone only. The more leave the neutral zone the more the real values leave the values calculated from PMV, see Fig. 1. And more: the higher man’s activity the higher the difference. The application of high activity values is then impossible in practice. In Fig. 2 the mean thermal sensation vote is plotted against operative temperature for a range of velocities. Each point represents the mean vote of thirty two subjects. The correlation between operative temperature and the mean thermal sensation vote is high with a correlation coefficient of 0.97 (n=5). There is no significant difference between sexes. The solid curve is the regression line for the individual vote (n=80). For comparison, the dotted line represents the results for 172 Japanese subjects in conditions of low air movement reported by Tanabe (1987) and the dashed line represents calculated PMV values.

Fig. 1a Comparison of mean thermal comfort votes (ASHRAE scale) with predictions by the PMV model in an English office building (Fishman and Pimbert, 1979). Activity 80 W/m2, clothing 0.64 up to 0.82 clo

47


Fig. 1b Comparison of mean thermal comfort votes (ASHRAE scale) with predictions by the PMV model in a building (Newsham and Tiller, 1995). Activity 70 W/m2, clothing 0.78 ± 0.21 clo

Fig. 2 Mean Thermal Sensation Vote versus Operative Temperature for Japanese College-age Subjects (Tanabe et al. 1987)

Further important results are from research at Reading University (Croome et al.1993) as they take into account the opening and closing of doors, i.e. the ventilation rate, see Fig. 3.

48


Fig. 3 Effect of operative temperature on thermal sensation vote }Activity 1.2 met, clo value results from neutral temperature 22.8° C, rh=40-55%, mean radiant temperature equals air temperature (Croome et al. 1993)

When the windows and doors were closed, the mean thermal sensation tended to be on the warm side of neutral. When the windows and doors were open, the votes were spread widely over the thermal sensation scale. However, the calculated PMV values corresponding to the tests were close to the neutral point for most of the test conditions. This suggests that, in this investigation, PMV underestimates the thermal impression for the case of the windows and doors shut and undervalues the change in thermal impression for both cases. This may be due to three main reasons. The first are the assumed steady state laboratory conditions used in the derivation of the PMV equation. The second is the oversimplified approach to the assessment of the metabolic rate of the occupant. The occupants rarely sat in the room for a long period, say one hour, without moving around. The third is the sensitivity of PMV to clo values (Croome et al. 1993). It can be concluded that the PMV equation over

49

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 predicts the neutral temperature by as much as 2K and under predicts the comfort requirement when air temperature deviates from neutrality. Humphreys and Nicol (2000) have suggested that there may be formulaic errors in such a complex index as is PMV with two contributing factors: 1. Steady state approximation. PMV, as other indices of warmth, is a steady state heat exchange equation and therefore its application to the office environment can only be an approximation. Recent research shows that among office population temperature of fingers varies extensively and rapidly, indicating that the body thermal state of office workers is in continual flux (Humphreys et al. 1999). This suggests that it is better to regard them as being in dynamic thermal equilibrium rather than in a steady thermal state. By extension, the same is likely to be true of other and more varied pursuits. Thus, any index built on steady state assumptions is of limited relevance to normal living. Such indices excluding thermoregulation cannot therefore simulate real life conditions. 2. Inaccurate numerical formulae for steady state. The majority of indices have errors in numerical values used in the equations, such as convective and radiant heat transfer coefficients, skin temperature and sweat rates assumed in comfort conditions. These contribute to formulaic errors and additionally there are numerical errors attributable to conceptual simplifications. For example, although the calculation of PMV is based on calculated skin temperature and sweat rate but when considering conditions outside neutral, it is based solely on hypothetical heat load. These results in the same body thermal states being attributed different PMV values in different environments (Humphreys and Nicol 1996). Conceptual and numerical approximations add to formulaic error. And maybe the most important: from PMV system no thermoregulatory ranges can be estimated. These are the reasons we decided to estimate optimal operative temperatures on the basis of the physiological response of human organism.

Mathematical Model of the Physiological Body response The total heat rate production and its distribution into individual components during heat exchange between the human body and the environment are shown in Fig. 4, where qm=M-W = metabolic heat (see Jokl 1989). qres and qev,d are the components of the heat rate from the organism by respiration and by skin moistening (evaporation), with the human body being in the thermal neutral zone. The heat flow qdry represents the component transferred from the organism through the clothing layer with a total thermal resistance Rt,wa(qdry= qc+qr). The regulatory process within the neutral zone is achieved mainly by vasodilatation and vasoconstriction changing the body’s internal resistance into the thermoregulatory and adaptational heat flux qtr a qa to the skin surface. qtr a qa is the heat flux regulating the instantaneous value of the skin temperature during the subject’s interaction with environment, qtr is the organism’s immediate response to the changes of the microclimate or metabolic heat changes; qa is the reaction shift due to adaptation to heat in summer and cold in winter. qtr + qa may be negative (heat loss) or positive (heat gain). It is the transient heat flow – even in the thermal neutral zone – that is called “quasi-stationary”, to be differentiated from the hyperthermia and hypothermia zone. qtr + qa represents the rates of heat storage or heat debt accumulation. When the body is in a steady-state thermal balance with the environment, these therms are equal to zero. But it is 50

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 possible to consider the state of the subject in the neutral zone by non-steady-state conditions due to periodical changes of metabolic heat rate, qm, or short thermal excitations in time followed by changes of internal thermal resistance of body within the neutral zone. The temporary characteristics of each non-steady process are determined, in addition to the thermal resistances Rt,i and Rt,wa by the human body heat capacity, Ct. The values characterizing the heat exchange are: Tsk, Tcore and Tg. The internal thermal resistance, Rt,i also determines the changes in thermoregulation and the adaptational heat, qtr + qa, which is necessary for maintaining the skin temperature within physiological values if the core temperature should remain constant (Tcore = 36.7 ± 0.4 °C). The heat flow balance, as presented in the model shown in Fig. 4 can be expressed by a thermal flux equation at the boundary: subject-environment. Thus (if heat conduction is neglected): (1) where

qev=qev,ins +qev,sens= qev,ins+qsw [W.m-2] qm-qres-qev,ins= qi [W.m-2] qsw= 0.6(qm-58.14) [W.m-2]

= the quantity of excreted sensible but mostly invisible sweat, it was estimated by weighing during experiments as a mean value for the whole range. Heat flux within the human body can be represented as (see model in Fig. 4): (2) where Gt,ti is total body thermal conductance, which could be expressed by Equation 3: [W.m-2.K-1]

(3)

where Gt,i is the internal thermal conductance and Gt,m is the metabolic thermal conductance. The thermoregulation and adaptational heat flux first affects the skin temperature, Tsk. The internal thermal resistance value, Rt,i = 1/ Gt,i, characterizing the vasodilatation and vasoconstriction process, can be calculated from the equation: (4)

51


Fig. 4 Total heat rate production and its distribution in individual components during heat exchange between the human body and the environment (qm metabolic heat, qres respiration heat, qtr thermoregulatory heat, qev evaporative heat, qc convective heat, qr radiant heat, Rt,wa total thermal resistance of clothing, Rt total internal thermal body resistance, Ct thermal body capacity, Ti deep body temperature, Tcore core body temperature, Tsk skin temperature, Tg globe temperature

Experimental estimation of mathematical model parameters An experiment lasting several years was undertaken in the climatic chamber from which the parameters in Equation (1) and (4) could be identified. The experimental subjects were male university students each of them underwent six experiments lasting about three hours at four levels of activity: (1) sitting in a chair, (2) sitting on a bike-ergometer without pedaling, (3) pedaling on a bike-ergometer with a 40 W load and (4) pedaling on a bike-ergometer with a load of 1 W per kg body mass (as long as he was able to do it). Metabolic heat production during each activity was measured by indirect calorimetric method. Mean skin temperature, heat rate and body water loss were estimated continuously during each experiment. Two sets of clothing were used by the subjects: lightweight (pajamas) and a heavier one (antig suit for fighter pilots). The results of anti-g suit experiments will be presented in a separate report. There were no differences between air temperature and surface wall temperatures – it could be supposed globe temperature equals operative temperature. Six temperatures were chosen (29±3 °C and 14±3 °C, which determine temperature ranges where some of the subjects started to leave the neutral zone and appeared to begin sweating or shivering). The originally chosen range of temperatures 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26, 29, 32°C was found not to be necessary and thus they was reduced. Within the comfort range the relative humidity was maintained corresponding to a partial water vapour pressure from 700 to 1850 Pa. The beginning of sweating and shivering was always assessed by the same person. Experiments were carried out during all seasons, thus reflecting the seasonal adaptation effect on maximal and minimal thermoregulatory heat, i.e. it was possible to determine adaptational heat. But it was evident that it can be neglected (Jokl, 52

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 Moos 1992) being lower as 0.2 °C (it is within the range of experimental faults of measuring the temperatures). The same finding has been described by other authors (see Fanger 1970). The results were only accepted from subjects within the thermal neutral zone with the thermoregulatory heat constant.

The graph construction of Tg = f(qm) The measured values are plotted as qdry = f(qi - qsw) in Fig. 5, where for optimal valuesthe linear equation - qdry = qi - qsw [W.m-2] representing equilibrium is valid. The application of this graph into the practice is very difficult; useful is the relationship Tg= f(qm). Therefore the linear relationship from Fig. 5 has been transferred into the graph in Fig. 6 by plotting a regression line through points limited by equation – qdry - (qi - qsw) = ±4.8 [W.m-2] in Fig. 6.

Fig. 5 The graph of the relationship qdry= f(qi - qsw) for clothing 0.5 clo, points from experiment. Optimal values are on the line - qdry = qi – qsw

53


Fig. 6 The graph of the relationship Tg= f(qm) for optimal values transferred from graph on Fig. 3 within the range – qdry – (qi - qsw)= ±4.8, where the value ±4.8 W/m2 represents the minimal thermoregulatory heat

The value of ±4.8 W.m-2 of the regression line is the minimal thermoregulatory heat, i.e. represents maximal vasoconstriction in human body and can be estimated from the minimum value of human body internal thermal conductivity (see Fig. 7) which equals 9.07 W/m2K (for core body temperature Ti= 36.6 °C, skin temperature Tsk= 30.5 °C and qm= 45.7 W/m2).

54


Fig. 7 Human body thermal conductance Gt,ti and human body heat loss as a functionof skin temperature Tsk for resting subject during day (qm=45.6 – 57.4 W.m-2) (Burton, Bazett 1936, Du Bois et al. 1952, Lefevre 1898, Liebmaster 1869) (from Itoh et al. 1972)

The estimation of thermoregulatory range The widest thermoregulatory range, i.e. from optimum up to the beginning of visible sweating can be estimated by plotting the regression line into the points of beginning of sweating. But for comfort lower values are necessary, without visible sweating occuring. This area is between the line of optimum and the tangent from origin (being an intersection of the line of optimum and the regression line of beginning of sweating) to the area of beginning of shivering (see Fig. 8). These tangents are analogous to the thermoregulatory range of C category according to CR 1752-1998.

55


Fig. 8 The way how to get the thermoregulatory ranges. See text for explanation

For A and B categories account must be taken that the human is a thermoregulatory mechanism in the surrounding environment balancing the operative temperature changes by thermoregulatory heat flows in the human body so that an equilibrium can be reached, this at three levels (analogically to technological mechanisms) (see Fig. 9):

level A, corresponding to the time constant 0.368 ∆To,tr,max

level B, corresponding to the time constant 0.632 ∆To,tr,max

level C, corresponding to the time constant 1.000 ∆To,tr,max

56


Fig. 9 The graph of the relationship Tg= f(qm) with the regression line of beginnings of sweating and the thermoregulatory range for levels (categories) A, B, C for warm (towards beginnings of sweating) and for cold (towards beginnings of shivering)

Level A is valid for the building interiors with the highest requirements and can only be attained by air conditioning systems application. The level C is valid for the building interiors with the lowest requirements, usually only naturally ventilated. Level B covers the remaining buildings where air conditioning is necessary only in some cases. The time constant according to control theory characterizes the system response, (human organism response) to the operative temperature changes and equals to the product of system thermal resistance R and its thermal capacity C:

time constant = R.C

where R= Rti + Rtwa [W-1.m2.K]

Thermoregulatory changes are shown in Fig. 11 as transferred from Fig. 9 and also rounded up to 0.5 °C for application in practice. For a complete list of values see Table 1.

57


Fig. 11 Comparison of experimentally found optimal operative temperatures with the values in ISO 7730 (presented in graph correspond to temperatures only, not to activity)

70

80

100 W/m2

°C

50

sweat

32.2 31.4 31.1 30.3

29.6 28.5 27.4

sweat -opt sweat-opt (0.5) Max max C – opt max C - opt (0.5) max B (0.632) max B – opt max B - opt (0.5) max A (0.368) max A - opt max A -opt (0.5) opt min A(0.368) min A - opt min A - opt (0.5)

5.6 5.5 29.3 2.7

6.8 6.5 27.9 3.4

7.5 7 27.2 3.7

8.8 8.5 25.8 4.3

10.1 10 24.4 4.9

12 12 22.3 5.9

14 13.5 20.2 6.8

2.5

3

3.5

4

4.5

5.5

6.5

120

150

180

28.3 26.7 25.9 24.3 1.7 2.1 2.3 2.7

22.6 20.2 17.7 3.1 3.7 4.3

1.5

3

2

2

2.5

3.5

4

27.6 25.8 24.9 23.1 1.0 1.2 1.4 1.6

21.3 18.6 15.9 1.8 2.2 2.5

1

1.5

1

1

1.5

2

2.5

26.6 24.6 23.6 21.5 25.9 23.7 22.6 20.4 -0.7 -0.9 -1 -1.1

19.5 16.5 13.4 18.2 14.9 11.6 -1.3 -1.5 -1.8

-0.5

-1

-0.5

-0.5

58

-1

-1.5

-1.5

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 min B (0.632) min B- opt min B - opt (0.5) min min C - opt min C - opt (0.5)

25.4 23.1 21.9 19.6 -1.2 -1.5 -1.6 -1.9

17.3 13.8 10.4 -2.2 -2.6 -3.1

-1

-1

-1.5

-1.5

-2

-2.5

24.7 22.2 21 -1.9 -2.4 -2.6

18.5 -3

16 -3.5

12.3 8.6 -4.2 -4.8

-1.5

-3

-3

-4.0

-2

-2.5

-3

-4.5

Table 1b Optimal operative temperatures and thermoregulatory range as a function of man’s activity qm

A comparison of optimal values and thermoregulatory ranges with accepted values The proposed optimal temperatures and their thermoregulatory ranges were compared with the values according to ISO 7730 (Moderate thermal environments ISO 7730-1984 (E)), CR (1752) (1998) and ISO/DIS 7730 (2003), ANSI/ASHRAE Standard 55-2004. The comparison of the above proposed operative temperatures with the values by CR 1752 and ISO/DIS 7730 is presented on Table 2 and on Fig. 11. There is agreement of operative temperatures for 50 W/m2, 70 W/m2 and 80 W/m2. For higher activities the values differ: the higher the activity, the higher the operative temperature difference. There is agreement with experiments (sitting persons in the neutral zone) on which PMV value is based. The comparison of the proposed optimal operative temperatures with the values according to ISO and ANSI/ASHRAE is presented in Table 3 and Fig. 12. There is an evident agreement for low activities (graph is also based on ISO 7730).

Fig. 12 Comparison of experimentally found optimal operative temperatures with the values in ANSI/ASHRAE

Category A (air conditioning) B (air conditioning and natural ventilation) C (natural ventilation)

CR + ISO/DIS 24.5 ± 1.0 24.5 ± 1.5 24.5 ± 2.5

Jo/Ka 24.6 + 1.0 – 0.5 24.6 + 2.0 – 1.0 24.6 + 3.0 – 2.0

Table 2 The comparison of experimentally found operative temperatures with the values in CR 1752 and ISO/DIS 7730 (2003) in categories A, B, C (0.5 clo, 1.2 met)

59

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 qm

[W/m2] [met]

50 0.86

Jo/Ka [°C] (B)

To active= To [°C]

sedentary

+1.5 -1.0

26.6

ISO 7730 (1984) CR 1752, ISO/DIS 7730 (2003) [°C] (B) ANSI/ASHRAE 55 (1992) – 4.5 (met – 1.2)

70 1.20 24.6

80 1.38 +2.0 -1.0

23.6

100 1.72 +2.0 -1.5

120 2.07 +2.5 -1.5

21.5

150 2.59 +3.0 -2.0

19.5

180 3.10 +3.5 -2.5

16.5

+4.0 -3.0

13.4

26.6±1.5

24.5±1.5

23.6±2.0

22.3±2.0

20.6±2.5

18.5±2.5

16.4±2.5

-

24.5±1.5

23.5±2.0

-

-

-

-

-

24.5

23.7

22.2

20.6

18.2

16.0

Table 3 The comparison of experimentally found operative temperatures with the values in ISO and ANSI/ASHRAE (clothing 0.5) (Remark: (B) means category)

Discussion The optimal operative temperatures derived from PVM values (from the 1970’s) are now not fully acceptable. It is more precise to use optimal operative temperatures based on the physiological human body response and not based on the man’s feelings only. It has been proved by experimental works (Fishman, Pimbert 1979) and shown when ISO values have been applied in practice. The higher the man’s is activity, the higher the discrepancy in the optimal temperature. Because of this discrepancy, the new Czech Government Directive No. 523/2002 Code is based on the presented values and not on ISO/DIS 7730, which is based on PMV. The absence of adaptation to heat and cold, for example resulting from a stay in heated rooms in winter and in air-conditioned cars in summer, in the directive results in the same optimal operative temperatures for winter and for summer; temperatures are differentiated only by various clothing.

Results From the mathematical model (Fig. 4) the role of various heat flows produced by the human body as it interacts with the environment is evident. All the heat flows must be in mutual equilibrium the human body to stay homoiotherm. The application of this graph in practice is very difficult and Tg=f(qm) is a more useful relationship (Fig. 6). This equilibrium is the basis for optimal operative temperature estimation (Fig. 5). The experimental data on the beginning of sweating and the beginning of shivering enable the thermoregulatory ranges to be estimated (Fig. 8). The thermoregulatory area is between the line of optimum and the tangent from pole, defined as the intersection of the line of optimum and the regression line of beginning of sweating, to the field of beginnings of sweating (upper limit, level Cmax) and to the field of beginning of shivering (lower limit, Cmin). It is interesting and in agreement with human feelings, that the thermoregulatory field for cold is smaller than the thermoregulatory field of the warm area – human body is more sensitive to temperature decrease in cold area. The question is how to sub-divide the thermoregulatory range into categories (A, B and C). Instead of qualified assumption, it is proposed to base the categories on control theory. The human body does behave as any other system to which control theory can be applied. It is proposed that human body time constant is used to differentiate the categories. These values were used: time constant 0.368∆T0,tr,max (A), 0.632 ∆T0,tr,max (B) and 1.0 ∆T0,tr,max, which correspond to categories A, B and C (Fig. 6). Category A can be applied to air conditioned buildings and category C to natural ventilated buildings. As a result, two previously separate methods of assessment can be merged, those for air conditioned buildings, based on PMV, and for natural ventilated buildings, based on a mean monthly outdoor temperature. The results have been compared with the values according to ISO 7730, CR (1752) (1998), ISO/DIS 7730 (2003) (Table 2 and 3) and with ANSI/ASHRAE Standard (Table 3). But, most

60

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 importantly, it was possible to base the new Czech Government Directive No. 523/2002 Code (Table 3) on the new findings, which were used to derive the compulsory microclimatic condition for workplaces in the Czech Republic.

Acknowledgements We would like to thank to Professor D.J. Nevrala for help with the English text.

References 1. ANSI/ASHRAE Standard 55-2004. Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy. 2. Croome, D.J.; Gan, G.; Abwi, H.B. Evaluation of indoor environment in naturally ventilated offices. In Research on indoor Air Quality and Climate : CIB Proceedings, Publication 163. Rotterdam 1993. 3. EN ISO 7730. Moderate Thermal Environment. 4. European technical report CR 1752-1998 “Ventilation for buildings : Design Criteria for the indoor Environment”. 5. FANGER, P.O. Thermal Comfort. Copenhagen : Danish Technical press, 1970. 6. FISHMAN, D.S.; PIMBERT, S.L. Survey of the objective responses to the thermal environment in offices. In Indoor Climate (eds P.O. Fanger and O. Valbjorn).Copenhagen : Danish Building Research Institute, 1979. S. 677-698. 7. HUMPHREYES, M.A.; NICOL, J.F. Effects of measurement and formulation error on thermal comfort indices in the ASHRAE Database of field studies. ASHRAE Transactions, 2000, no. 106 (2), p. 493-502. 8. HUMPHREYES, M.A., NICOL, J.F. Conflicting criteria for thermal sensation within the Fanger Predicted Mean Vote equation. In CIBSE/ASHRAE Joint National Conference Proceedings : vol. 2. Harrogate, 1996. S. 153-158. 9. HUMPHREYES, M.A., NICOL, J.F. An analysis of some observations of fingertemperature and thermal comfort of office workers. Edinburgh (UK) : Indoor Air, 1999. 10. ITOH, S.; OGATA, K.; YOSHIMURA, H. Advances in Climatic Physiology. Tokyo : Igatu Shion, 1972. 11. JOKL, M.V. Microenvironment : the theory and Practice of Indoor Climate. Illinois : Thomas, 1989. 12. JOKL, M.V.; MOOS, P.; ŠTVERÁK, J. The human thermoregulatory range within the neutral zone. Physiol. Res., 1992, no. 41, s. 227-236. 13. JOKL, M.V.; MOOS, P. Die Warmeregelungsgrenze des Menschen in neutraler Zone. Bauphysik, 1992, 14, s. 175-181. 14. Nařízení vlády č. 523/2002 Sb., kterým se mění nařízení vlády č. 178/2001 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zaměstnanců při práci (Government Directive No. 523/2002 Code., changing the Government Directive No. 178/2001 Code. prescribing the conditions for employees protection during the work).

61

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 15. NEWSHAM, G. R.; TILLER, D. K. A field study of Office Thermal Comfort Using Questionnaire Software. National Research Council Canada, Internal report No. 708, Nov. 1995. 16. TANABE, S.-I.; KIMURA, K.-I.; HARA, T.; AKIMOTO, T. Effects of air movement on thermal comfort in air-conditioned spaces during summer season. Journal of Architecture, Planning and Environmental Engineering, 1987, no. 382, s. 20-30.

62


2.

NERECENZOVANÁ ČÁST

2.1. 29. KONZULTAČNÍ DEN NA STÁTNÍM ZDRAVOTNÍM ÚSTAVU 29TH CONSULTING DAY AT THE NATIONAL INSTITUTE OF PUBLIC HEALTH Marcela Rupová1 1


Abstrakt Dne 17. 9. 2009 se na Státním zdravotním ústavu za spoluúčasti Společnosti pracovního lékařství ČLS JEP a České lékařské komory konal již 29. konzultační den. Probíraná témata konzultačního dne byla rozdělena do dvou okruhů, jimiž byly „Nanomateriály a nanotechnologie z pohledu hygieny práce“ a „Monitorování expozice chemickým látkám na pracovištích“. Tento článek seznamuje čtenáře s průběhem zmíněné akce a s tématy presentovaných přednášek. Klíčová slova: nanotechnologie, chemické látky, expozice, BOZP, Státní zdravotní ústav, konzultační den

Abstract 29th consulting day at the National Institute of Public Health was held on 17. 9. 2009 with participation of Society of Occupational Medicine of the Czech Medical Association of J. E. Turkyně and Czech Medical Chamber. The main topics were nanomaterials and nanotechnology from the perspective of occupatuonal hygiene and exposute to chemical substances at the workplace. This article introduces with course of this action and with discussed topics. Keywords: nanotechnology, chemical substances, exposure, occupational safety and health, National Institute of Public Health, consulting day Konzultační den zahájil krátkým proslovem a srdečným přivítáním zúčastněných odborný garant akce RNDr. Jaroslav Mráz, CSc. V přednáškové aule Státního zdravotního ústavu bylo 17. 9. 2009 přítomno více než 200 osob, přičemž se převážně jednalo o lékaře či nelékařské zdravotnické pracovníky, jejichž oborem činnosti je oblast pracovního lékařství. Výjimkou ale nebyla ani účast odborníků z akademií věd, vysokých škol či průmyslu. Tato akce je zapsána v Centrálním registru akcí celoživotního vzdělávání lékařů garantovaných ČLK a v registru akcí, k nimž Společnost pracovního lékařství ČLS JEP poskytla souhlasné stanovisko pro zařazení do kreditního systému celoživotního vzdělávání nelékařských zdravotnických pracovníků. Všichni přítomní obdrželi oficiální potvrzení o účasti vydané Státním zdravotním ústavem. Dopolední program konzultačního dne se zaobíral tématikou nanomateriálů a nanotechnologií z pohledu hygieny práce. V prvním příspěvku seznámil přítomné RNDr. Jaroslav Mráz, CSc. (ze SZÚ v Praze) s v současnosti vyráběnými nanomateriály, s jejich základními vlastnostmi, 63

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 s doposud známými účinky nejen uměle vyráběných nanočástic na lidský organismus a s výskytem nanomateriálů na pracovištích v ČR. Mezi nejzajímavější otázky zmíněné přednášky, jejichž řešení se při současné rychlosti rozvoje nanotechnologií stává čím dál palčivější, náležely problémy měření expozice nanočásticím na pracovištích, problémy specifických účinků, hromadění a putování nanočástic lidským organismem, odlišných od účinků a chování chemicky shodných látek, jejichž částice mají „normální“ velikost; a také potřeba synchronizovat v mezinárodním měřítku rychlost výzkumu praktických aplikací nanotechnologií, jejich možných toxických účinků na lidské zdraví či životní prostředí a návrhů omezující legislativy. Druhým příspěvkem dopoledního programu byla přednáška Dr. Ing. Petera Görnera z francouzského institutu INRS (Institut National de Recherche et de Sécurité) ve Vandoeuvre pojednávající o „Měření expozice nanočásticím v pracovním prostředí“. Ve své přednášce shrnul dr. Görner činnosti INRS týkající se čistoty pracovního ovzduší, problémy měření nanočástic v ovzduší a principy vybraných používaných měřících metod a přístrojů. Dopolední téma nanotechnologií a nanomateriálů uzavřela svou přednáškou „Nanomateriály z hlediska ochrany zdraví – právní předpisy a pokyny“ MuDr. Miroslava Hornychová, CSc. ze SZÚ, kde mimo jiné upozornila na nedostatečný vědecký základ pro vytvoření potřebné legislativy korigující výlučně nanotechnologie, výrobu a praktické aplikace nanomateriálů. Odpolední program 29. konzultačního dne byl věnován tématice „Monitorování expozice chemickým látkám na pracovištích“. Zde přednesli své příspěvky Ing. Michael Waldman, CSc. ze SZÚ (Hladiny par rtuti ve skrytě kontaminovaných prostorách), RNDr. Svatopluk Krýsl, CSc. Z ZÚ Plzeňského kraje (Trichloramin v ovzduší bazénů), RNDr. Ilona Šperlingová, CSc. ze SZÚ (Stanovení kyseliny S-fenylmerkapturové (biomarkeru expozice benzenu) metodou GC/NCI-MS), Bc. Tomáš Syrovátka ze SZÚ (Stanovení terciárních aminů v ovzduší pracovišť výroby polyuretanů) a Ing. Vladimír Stránský, CSc. ze SZÚ (Stanovení benzenu v benzínech pro posouzení rizika expozice benzenu). Přes značnou zajímavost příspěvků všech uvedených přednášejících stojí za zmínku především přednáška dr. Krýsla. Přestože se problematika přítomnosti trichloraminu v ovzduší krytých bazénů dotýká hlavně zdraví plavčíků a ostatního personálu, může mít vliv i na zdravotní stav profesionálních plavců a citlivějších jedinců navštěvujících pravidelně tato zařízení (těhotné ženy, malé děti, osoby trpící nemocemi dýchacího ústrojí). Dr. Krýsl ve svém příspěvku posluchačům objasnil základní vlastnosti a vznik trichloraminu nacházejícího se v ovzduší krytých bazénů, možnosti a metody jeho měření, vliv trichloraminu na zdravotní stav dlouhodobě exponovaných osob (plavčíků) a návrhy pro omezení koncentrací tohoto plynu v ovzduší bazénů.

Závěr 29. konzultační den proběhl na Státním zdravotním ústavu v příjemném duchu. Řečníkům a všem posluchačům jistě přinesl mnoho nových užitečných poznatků a podnětů, o čemž svědčily i živé diskuze zúčastněných, následující po jednotlivých příspěvcích. Značně kontroverzním a hojně diskutovaným tématem poslední doby (jak bylo patrné i na této akci) jsou nanotechnologie a s nimi úzce související problematika nanotoxicity a bezpečnosti a ochrany zdraví při práci s nanomateriály. Tomuto palčivému tématu současnosti bude věnován i blok přednášek na mezinárodní konferenci Nanocon 2009, která se bude konat 20. 22. 10. 2009 v Rožnově pod Radhoštěm. Více informací o zmíněné akci naleznete na internetových stránkách www.nanocon.cz.

64


2.2. BEZPEČNOST A OCHRANA ZDRAVÍ PŘI PRÁCI (BOZP) A RIZIKOVÉ FAKTORY PRACOVNÍKŮ NAD 50 LET – UPLATNĚNÍ STARŠÍCH OSOB V PRACOVNÍM PROCESU S NÁVRHY NA OPATŘENÍ NA ÚROVNI ODVĚTVÍ A PODNIKU – 2. ČÁST OCCUPATIONAL HEALTH AND SAFETY (OHS) AND RISK FACTORS OF WORKERS OVER 50 YEARS OLD - THE PARTICIPATION OF OLDER CITIZENS IN THE LABOUR MARKET AND PROPOSALS FOR MEASURES IN THE INDUSTRIAL AND COMMERCIAL SECTORS – PART 2 Lenka Svobodová1, Bohumila Čabanová2, Pavel Kučina3, Eva Hanáková4, Paulína Tabery5, Bohuslav Švec6 1 2

Occupational Safety Research Institute, Prague, [email protected] Faculty of Social Sciences of Charles University, Prague

3

Occupational Safety Research Institute, Prague

4

Occupational Safety Research Institute, Prague

5 6

Public Opinion Research Centre Institute of Sociology Academy of Sciences, Prague Occupational Safety Research Institute, Prague

Abstrakt Další článek ze série přinášející informace o výsledcích projektu “BOZP a rizikové faktory pracovníků nad 50 let – uplatnění starších osob v pracovním procesu s návrhy na opatření na úrovni odvětví a podniku” se zaměřuje na cílovou skupinu projektu – pracovníci nad 50 let, a to z hlediska sociální politiky a státu a pracovního trhu. Klíčová slova: starší pracovníci, zaměstnanci ve věku 50+, kvalita pracovního života, pracovní podmínky, trh práce, bezpečnost a ochrana zdraví, prevence rizik, pracovní trh, sociální politika, projekty, výsledky, VÚBP

Abstract Next article about results from project Occupational health and safety and risk factors of workers over 50 years old - the participation of older citizens in the labour market and proposals for measures in the industrial and commercial sectors is focused on target group – workers over 50, especially from the point of view of social policies and labour market. Keywords: elderly worker, employers over 50 years, quality of working life, working conditions, safety and health at work, risk prevention, labour market, social policies, projects, results, Occupational Safety Research Institute

65


People over 50 as the target group from the point of view of social policies and the labour market Summary of facts The employment of older workers is tightly connected to the whole social system of the state. The approach by relevant entities to this topic is decided by a range of conditions that change over time and are determined by such factors as:

the application of human and social rights (anti-discrimination, right to employment, to social security in cases of unemployment or working disability),

demographic development (ageing of population, extending the average lifespan, proportion of productive and unproductive elements of the population,

globalisation,

economic policies and the situation in the labour market,

the social security system, especially in regards to old-age retirement.

Most experts agree that it is necessary to react to the ageing of society with measures in various areas of social policy. For these policies to be effective it is necessary to carefully define the target group for which these measures are to be applied. That leaves us with the uneasy task of defining “old age”. Though the necessary operationalization exists (old age is easily associated with the age of retirement), the ageing of the organism and its manifestations are individual. From this point of view old age is a social construct that makes the understanding of this stage of life both easier and more complicated. People of the same (retirement) age can have significantly different human potential - a potential that is identified mainly by health factors, education and also the degree of adaptability and resolve to both learn new things and cultivate one’s potential. It is therefore logical that the target group of this project was circumscribed by the concept of “older workers over the age of 50”. This concerns the problems of both workers in their productive (pre-retirement) age and those who have reached retirement age and have remained in the labour market. Experts conversant in the labour market agree that older workers are a group that, to a greater extent, is threatened by unemployment. They talk about their marginalization and cases of discrimination. The trend that can make this situation even worse is the raising of the age of retirement. From the point of view of the sustainability of the current system of financing old-age retirement, this requirement of remaining longer in paid employment is understandable. But at the same time it will place new demands on the market. Those are especially connected with employers' attitudes towards employing older workers or towards retaining their current ones. On one hand, employers point out that the qualifications of older workers are insufficient. On the other hand, they are not willing to invest in raising their qualifications. This can be classified as discrimination by reason of age. In order to remain objective it is necessary to mention that some studies have shown less motivation in older workers to learn and increase their qualifications. This deals especially with workers with a low base of qualifications. The lack of interest in older workers in further education leads to a drop in the quality of their human capital and their ability to hold their own in the labour market. The problem may also be in the willingness of older people to continue in their employment in their senior years. When they lose their jobs and remain unemployed for long periods of 66

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 time, older people prefer even more to find various ways to leave the labour market (early or disability retirement) over an effort to remain in it. The relationship between unemployment and the obtainability of early retirement has become a tool of makers of social policy mechanisms – when unemployment rises, it is possible to use access to early retirement as a method to lower tension on the labour market and vice versa.

Suggested proposals The policies dealing with retaining people over 50 (of pre-retirement age) in the labour market have several aspects that any mechanism should follow. Preventing unemployment and early retirement requires the use of tools in the areas of education, increasing skills and health services. An important thing to keep in mind during the creation and implementation of each measure is the fight against ageism and negative prejudices from the employer may have. This especially concerns measures in the area of income and wage policies that would motivate employers to employ older people. Additional measures toward the activisation of this group would be in the area of developing flexible forms of work and work conditions. Advocating such retirement, income and wage policies that would motivate older workers to remain in the labour market is also essential. Among the possible active employment policies is the implementation of measures inspired by the mechanisms being used for other risk groups in the labour market, such as people disadvantaged by health problems (work rehabilitation, employment incentives). It is also worth pondering “affirmative action”, establishing, for example, a mandatory quota for employers to employ workers 50 and over. The result of such measures does not have to have an explicitly desirable effect. When writing employment policies regarding people over 50, it is necessary to keep in mind the diversity of the target group. Since there are social, cultural and economic differences between older people, it is possible to expect a differing amount of effectiveness among the measures aimed at retaining 50+ workers in the labour market. Policies should therefore be focused on combining measures in the area of the ageing of the population, reforming the retirement system and active employment policy.

67


2.3. ERGONOMICKÉ ŘEŠENÍ PRACOVNÍHO MÍSTA PRO OSOBY SE ZDRAVOTNÍM POSTIŽENÍM: INFORMACE O PROJEKTU VÝZKUMNÉHO ÚSTAVU BEZPEČNOSTI PRÁCE V ROCE 2009 ERGONOMIC SOLUTION OF WORKING STATION FOR DISABLED PEOPLE: INFORMATION ABOUT PROJECT SOLVED BY OCCUPATIONAL SAFETY RESEARCH INSTITUTE IN 2009 Irena Maclová1, Petr Skřehot2 1


1


Abstrakt Výzkumný ústav bezpečnosti práce, v.v.i. je v letošním roce nositelem projektu Ministerstva práce a sociálních věcí ČR s názvem Ergonomické řešení pracovního místa pro osoby se zdravotním postižením. Cílem tohoto úkolu je vymezení problémů, které souvisejí s úpravou pracovních míst určených pro zdravotně postižené zaměstnance. Nedílnou částí je také analýza současného stavu, zaměřená na úpravu a specifické vybavení pracovních míst pro zdravotně handicapované osoby. Klíčová slova: osoby se zdravotním postižením; ergonomie; pracovní místo; ergonomická úprava pracoviště

Abstract Occupational Safety Research Institute has solved new project called „Ergonomic solution of working station for disabled people“ supported by Ministry of Labour and Social Affairs. The aim of this project is to define main problems which are connected with modification of working stations for disabled workers. Integral part of this project is state-of.the-art analysis focused on working station modification and equipment for handicapped people. Keywords: disabled improvements

people,

ergonomics,

working

station,

workplace,

ergonomic

Proč tento úkol? ČR patří mezi ty státy, které si uvědomují, jak je důležité odstraňování bariér, protože ty brání zdravotně postiženým lidem v plnohodnotné účasti na životě, nevyjímajíc uplatnění v pracovním procesu. Terčem zájmu bude kumulativní působení pracovního prostředí na pracovníky, kteří budou zřejmě vzhledem ke zdravotnímu postižení, reagovat citlivěji na působení rozličných faktorů. Problematikou kumulativního působení vybraných faktorů pracovního prostředí na člověka se vážněji zabýval jako první H. J. Bullinger. Jeho výsledky, které byly ověřované také ve Výzkumném ústavu bezpečnosti práce, v.v.i ukázaly, že toto působení se odráží nejen na pracovním výkonu jedince, jeho pracovní pohodě a na duševním a fyzickém stavu, ale ovlivňuje také četnost vzniku chyb, pozornost, soustředění a také pravděpodobnost vzniku úrazu nebo zranění.

68

JOSRA 02/2009 Říjen 2009 Protože problematika zaměstnávání osob se zdravotním postižením je velmi rozsáhlá vzhledem k různorodosti a rozdílnému stupni postižení osob, bylo nutno soustředit se při řešení, a také vzhledem k časovému harmonogramu prací, pouze na určitou oblast. Tou je ergonomie pracovních sedadel, pomůcek a prostředků pro osoby s pohybovým handicapem. Ve spolupráci s externími spolupracovníky a kvalifikovanými odborníky, např. z řad občanských sdružení pro občany se zdravotním postižením, lékařů, psychologů apod., se chceme soustředit na komplexní posouzení této problematiky, jejíž cílem bude, vedle hlavní analýzy, tvorba osvětových a informačních materiálů formou tištěné publikace a vzdělávacího videopořadu. Pro vyšší motivaci zaměstnavatelů k začleňování osob se zdravotním postižením na trh práce je plánována v rámci úkolu tvorba propagačního leporela určeného nejen pro ně, ale také pro státní správu a samosprávu, lékaře poskytující závodní preventivní péči, širokou laickou veřejnost, popř. další subjekty. V neposledním řadě je naší ambicí vytvoření návrhu vzorového pracoviště pro spoluobčany s pohybovým omezením v důsledku muskuloskeletáních obtíží, včetně návrhu ergonomické pracovní židle. V současné době jsou již dva prototypy těchto židlí připraveny pro testování pro osoby, kterým budou určeny. Jsme si vědomi, že náš příspěvek k řešení problematiky zaměstnávání osob se zdravotním postižením je jen kapkou v moři problémů, kterými je potřeba se nadále zabývat. Doufáme však, že i tak můžeme pomoci překonat, byť jen úzké skupině zdravotně postižených spoluobčanů, jejich pracovní omezení.

69

Časopis výzkumu a aplikací v profesionální bezpečnosti

Recommend Documents