Методичка к лекциям

Ориентация окон зданий в различных климатических районах, обеспечивающая оптимальную инсоляцию помещений:

•Для района холодного климата - юг, юго-восток, юго-запад;

•Для района умеренного климата - по гелиотермической оси с откло-

нением от меридиана на 22,5°;

• Для районов теплого и жаркого климата - широтное расположение зданий (по экватору).

Меры профилактики перегревания жилых помещений в условиях жаркого климата:

•Обеспечение интенсивного проветривания (применение строчной и свободной систем застройки с достаточными разрывами, сквозное проветривание помещений за счет внутренней планировки квартир с двухсторонней ориентации окон);

•Озеленение (групповые посадки высококронных деревьев, рядовые посадки деревьев и кустарников, устройство беседок, веранд, галерей с вьющимися растениями);

•Обводнение территории (арыки, бассейны, устройства, разбрызгивающие влагу, плоские крыши, заливаемые водой);

•Применение солнцезащитных средств (жалюзи, плотные шторы на окнах, козырьки над окнами, побелка стен домов, покраска оконных стекол мелом или светло-синими белилами).

Мероприятия по снижению уровня улично-транспортного шума на территории жилой зоны поселений:

 Снижение уровня шума в его источнике:

-технологические (уменьшение шумности двигателя автомашин и других источников внешнего шума);

-регламентация допустимых уровней внешнего шума;

-административно-организационные (контроль за состоянием транспортных средств, регулярные техосмотры и др.);

-планировочные (бессветофорное движение – транспортные развязки на разных уровнях, подземные и надземные переходы, улицы с односторонним движением, объездные (кольцевые) дороги для транзитного транспорта).

 Снижение уровня шума на пути к населению (ПДУ шума на территории микрорайона – 45 дБА):

-защита инженерными экранами, экранами из зеленых насаждений;

-шумозащитное зонирование жилых домов.

 Снижение уровня шума в жилых домах (использование плотных прокладок в окнах, применение двойного остекления окон с воздушным промежутком и окон с тройным остеклением в домах-экранах).

31

Лекция 5. Проблемы радиационной гигиены. Гигиенические основы радиационной безопасности.

Радиационная гигиена изучает влияние ионизирующего излучения на здоровье населения и разрабатывает меры предупреждения переоблучения населения.

Основные открытия, связанные с ионизирующим излучением:

-Вильгельм Кондрад Рентген (1895 г. – открытие Х-лучей);

-Анри Беккерель (1896г.–открытие естественной радиоактивности урана);

-супруги Пьер и Мари Кюри (1899г. – открытие радиоактивных свойств полония и радия);

-Эрнест Резерфорд (1899 – открытие альфа- и бетаизлучений);

-Ирен Кюри и Фредерик Жолио-Кюри (1935 г. – открытие искусственной радиоактивности).

Все эти ученые были награждены международной Нобелевской премией. Радиационная гигиена в России: 2 этапа - эмпирический (наблюдение), экспериментальный.

Основоположники радиационной гигиены в России Академики АМН

СССР: А.А. Летавет, Л.А. Ильин, Ф.Г. Кротков, член-корр. АМН СССР

проф. М.Ю. Тарасенко. Август Андреевич Летавет:

-изучил механизм действия ионизирующего излучения;

-изучил клинику лучевого поражения.

С 1961г. – Вице-президент Международной Академии по профессиональной медицине.

В медицине ионизирующие излучения и радиоактивные вещества применяются с самыми различными целями:

1)диагностики (рентгеноскопия, рентгенография, флюорография, компьютерная томография, исследование обменных процессов и скорости кровотока с помощью изотопов и др.)

2)лечения (теле-гамма-терапия, близкофокусная рентгенотерапия, радиоаппликационная терапия, внутриполостная и внутритканевая радиотерапия);

3)с научно-исследовательской (метод радиоактивных меток, при котором любое вещество можно пометить радиоактивной меткой и проследить весь путь в организме, все превращения и т.д.) Этот метод применяется для изучения патогенеза заболевания.

Последние «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)» предусматривают следующие основные принципы радиационной безопасности: - непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников ионизирующего излучения (принцип нормирования);

32

-запрещение всех видов деятельности по использованию источников ионизирующего излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риска возможного вреда, причиненного дополнительным к естественному фону облучением (принцип обоснования);

-поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника ионизирующего излучения (принцип оптимизации).

Нормами радиационной безопасности устанавливаются следующие группы облучаемых лиц:

-персонал (группы А и Б);

-все население, включая лиц из персонала вне сферы и условий их производственной деятельности.

Основные понятия в радиационной гигиене:

Все химические элементы подразделяются на стабильные и радиоактивные.

Радиоактивность – самопроизвольное превращение ядер атомов одних элементов в другие, сопровождающееся испусканием ионизирующих излучений.

Единицы измерения радиоактивности: беккерель (Бк), кюри (Ки) и непрямая единица активности - мг-экв Ra.

1 Бк – одно ядерное превращение в секунду.

Удельная (объемная) радиоактивностьэто отношение активности радио-

нуклида в веществе к массе (объему) вещества. Единица удельной активности: Бк/кг, Ки/кг. Единица объемной активности: Бк/ м3, Бк/л, Ки/л.

Источниками ионизирующего излучения, т.е. излучения, способного вызывать эффект образования ионов разного знака при поглощении в веществе, являются α - и β - частицы, нейтроны (корпускулярное излуче-

ние); рентгеновское и Ɣ- излучение (электромагнитное излучение).

Характеристика отдельных видов ионизирующих излучений показывает, что:

1) альфа-лучи обладают очень большой ионизирующей, но слабой проникающей способностью, поэтому они наиболее опасны при внутреннем облучении, т.е. при попадании радиоактивного вещества внутрь организма с воздухом, водой или пищей;

2)бета- и гаммалучи опасны как при внешнем облучении, так и при попадании источника внутрь организма;

3)опасность нейтронов заключается в том, что они вызывают наведенную активность, т. е. образование радиоактивных атомов в тканях живого организма.

Радиоактивные изотопы по происхождению подразделяются на:

-естественные (не связанные с деятельностью человека);

33

- искусственные (полученные в результате облучения стабильных химических элементов нейтронами).

На поверхности земли всегда существует естественный радиоактивный фон. Естественный радиоактивный фон обусловлен:

1) внешним облучением за счет:

-космических лучей;

-радиоактивных веществ земной коры;

-радиоактивных изотопов атмосферного воздуха. 2) внутренним облучением за счет:

-радиоактивных веществ, инкорпорированных (попавших внутрь организма) с вдыхаемым воздухом, питьевой водой и пищей.

На земле известны области, где имеется высокий естественный радиоактивный фон – в основном за счет сравнительно высокой радиоактивности горных пород: в США, Канаде, Франции, Индии, Бразилии, Конго, ЮАР, о. Тайвань и др.

Вземной коре наиболее распространены такие радиоактивные элементы, как калий-40, уран-238, торий, рубидий, олово, индий, теллур, радий-226.

Радиоактивность земных пород определяет и радиоактивность строительных материалов, в состав которых они входят. Так, кирпич, бетон, цемент в 5-10 раз радиоактивнее известняка и в 50 и более раз радиоактивнее дерева.

Атмосферное излучение в основном определяют радон-222 (эманация радия), торон-220 (эманация тория), углерод-14 и тритий. Углерод-14 и тритий – продукты ядерных реакций между атомами азота воздуха и нейтронами космического излучения.

Измерение и оценка радиоактивности различных объектов внешней среды (воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов, поверхности предметов и т.д.) называется радиометрией. Приборы, измеряющие радиоактивность, называются радиометрами. Воспринимающей частью таких приборов являются главным образом газоразрядные счетчики (счетчики Гей- гера-Мюллера) или сцинтилляционные счетчики.

Дозиметрия – это различные способы измерения дозы ионизирующих излучений, воздействующих на любой объект, в том числе и на человека извне (внешнее облучение) или изнутри, от радиоактивных веществ, инкорпорированных организмом (внутреннее облучение).

Мерой ионизирующих излучений является доза излучения. Доза излучения - это энергия излучения, поглощенная массой воздуха или другого облучаемого вещества.

-Физическая (экспозиционная) доза – суммарный электрический заряд ионов одного знака, возникающих в единице массы сухого вещества вследствие его ионизации излучением. Единицы измерения: Кл/кг, Р.

-Поглощенная доза – энергия излучения, поглощенная единицей массы

34

облучаемого вещества или живых тканей. Единицы измерения: Гр, рад.

-Эквивалентная доза – это энергия любого излучения, поглощенная тканями организма с учетом его относительной биологической эффективности. Единицы измерения: Зв, бэр.

-Эффективная доза – величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органе на соответствующий коэффициент для данного органа или ткани.

Единица измерения эффективной дозы – зиверт (Зв). Мощность дозы – это доза, отнесенная к единице времени.

Эффективная доза для персонала не должна превышать за период трудовой деятельности (50 лет) – 1000 мЗв, а для населения за период жизни

(70 лет) -70 мЗв.

Радиочувствительность клеток зависит от скорости протекания в них обменных и репарационных процессов. Более чувствительны к облучению новорожденные млекопитающие и старые животные. Первые – за счет повышенной митотической активности клеток (особенно чувствителен к облучению эмбрион животных и человека), вторые – за счет ухудшения способности клеток и тканей организма к восстановлению. Существенно повышает радиочувствительность теплокровных беременность.

Ткани и органы человека по степени снижения чувствительности к ионизирующему излучению располагаются в следующем порядке: гонады, красный костный мозг, толстый кишечник, легкие, желудок, мочевой пузырь, молочная железа, печень, пищевод, щитовидная железа и остальные органы и ткани.

При воздействии на организм человека ионизирующая радиация может вызвать два вида эффектов:

1)детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь, лу-

чевой ожог, лучевая катаракта, временная или постоянная стерильность и др). Для возникновения той или иной болезни необходимо достижение неких пороговых уровней доз облучения, ниже которых эти эффекты клинически не проявляются. Степень тяжести детерминированных эффектов зависит от поглощенной дозы облучения: чем больше доза, тем глубже тяжесть поражения. Детерминированные эффекты возникают под влиянием достаточно больших доз ионизирующего излучения.

2)стахостические (вероятностные, случайные) беспороговые эф-

фекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни). Это вредные биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением, не имеющие дозового порога возникновения, вероятность возникновения которых пропорциональна дозе и для которых тяжесть проявления не зависит от дозы. Их возникновение связывают с воздействием

35

малых доз ионизирующего излучения. Реализация стохастических эффектов теоретически возможна при сколь угодно малой дозе облучения, при этом вероятность их возникновения тем меньше, чем ниже доза.

Факторы, определяющие радиационную опасность:

-вид источника (открытый, закрытый);

-вид и энергия излучения;

-время облучения, доза внешнего и внутреннего облучения;

-расстояние от источника, наличие защитных экранов;

-радиоактивность изотопа, период полураспада (время, необходимое для того, чтобы начальное число атомов уменьшилось вдвое);

-радиотоксичность инкорпорированного изотопа: период полувыведения и эффективный период; способность к кумуляции, критические органы. Эффективный период (Тэф) – время, в течение которого активность изотопа в организме уменьшается вдвое за счет распада и выведения.

Радиотоксичность - свойство радиоактивных изотопов вызывать большие или меньшие патологические изменения при попадании их в организм.

Радиотоксичность зависит:

-вид радиоактивного превращения (лучевое поражение ткани или органа,

облучаемых альфа-частицами будет более выраженным, т.е. альфаизлучатель по сравнению с бета-излучателем более радиотоксичен);

-средняя энергия одного акта распада;

-схема радиоактивного распада;

-пути поступления радионуклида в организм (при вдыхании воздуха– наиболее опасный, далее через желудочно-кишечный тракт и затем через кожу);

-распределение радионуклидов по органам и системам;

-время пребывания радионуклида в организме;

-продолжительность времени поступления радионуклида в тело человека.

Механизм биологического действия ионизирующей радиации:

-образование в тканях первичных радикалов из Н20;

-образование вторичных радикалов – перекиси липоидов;

-генетические повреждения;

-нарушение функции органов и тканей: общие изменения (обмен веществ, нервная система, кровообращение); нарушение кроветворения, местные трофические изменения.

Классификация мер профилактики профессионального переоблучения:

1.Гигиеническое нормирование, радиационный контроль, паспортизация полученных доз. 2.Принципы защиты от внешнего облучения (закрытых источников):

- защита «количеством» (уменьшение мощности источников до минимальных величин);

36

- защита временем (сокращение времени работы с источником);

-защита расстоянием (увеличение расстояния от источников до работающих);

-защита экранами (экранирование источников излучения материалами, поглощающими ионизирующее излучение).

Виды защитных экранов:

-Контейнеры для хранения и транспортировки радиоактивных источников.

- Экраны для оборудования, содержащего источники ионизирующей радиации.

-Передвижные экраны для защиты рабочего места.

-Части строительных конструкций (стены, перекрытия полов и потолков, специальные двери и др.).

-Индивидуальные средства защиты (щитки из оргстекла, пневмокостюмы, перчатки из просвинцованной резины и др.).

Альфа-излучение имеет ничтожную проникающую способность, и для защиты от него экраны не применяются. Бета-частицы хорошо задерживаются экранами из легких материалов: алюминия, стекла, пластмасс, резины. Тяжелые материалы (свинец, платина и др.) для их поглощения использовать нельзя (становятся генераторами тормозного рентгеновско-

го излучения). Для защиты от нейтронного излучения применяют экра-

ны, содержащие бор или кадмий, а также материалы, в состав которых входят атомы водорода (вода, бетон, парафин). Для защиты от гаммалучей применяются экраны в основном из тяжелых материалов: свинца, чугуна, бетона, земли и др.

3.Принципы защиты от проникновения радиоактивных веществ внутрь организма (открытых источников излучения):

-Организационные (классификация работ в соответствии со степенью

риска повреждения здоровья: 3 класса опасности работ).

- Планировочные (размещение и зонирование помещений в соответствии с классом опасности).

Меры охраны окружающей среды от радиоактивных отходов:

1.Использование совершенной технологии производства с минимальными отходами и недопущением их утечки за счет:

- герметизации процессов; - оборотного цикла водоснабжения.

2.Сбор, обезвреживание и захоронение всех радиоактивных отходов: твердых, жидких и газообразных.

3.Планировочные мероприятия, организация санитарно-защитных зон.

Методы обезвреживания атмосферных выбросов, содержащих радиоактивные вещества:

- задержка аэрозолей на тонковолокнистых фильтрах из полимерных материалов;

37

-абсорбция газов и аэрозолей растворами;

-адсорбция газов на твердых сорбентах;

-длительная выдержка с учетом периода полураспада изотопов.

Методы переработки жидких радиоактивных отходов:

-дистилляция (выпаривание воды);

-коагуляция (эффективна для катионов III, IY, Y групп периодической системы);

-осаждение и соосаждение ( например, стронций вместе с кальцием в виде нерастворимых солей);

-фильтрация через ионообменные смолы: катиониты и аниониты. Жидкие отходы можно при малом объеме и низкой удельной активно-

сти разбавлять чистой водой до безопасного уровня радиоактивности, после чего сливать их в водоемы.

Методы переработки твердых радиоактивных отходов:

-сжигание;

-измельчение;

-прессование;

-заливка в цементные или стеклянные блоки.

Твердые и жидкие отходы, содержащие изотопы с коротким периодом полураспада, выдерживаются в бетонных резервуарах в течение времени, соответствующего 10 периодам полураспада (обычно не меньше 3 месяцев), после чего они становятся практически неактивными.

Удаление радиоактивных отходов:

-устройство пунктов захоронения твердых отбросов в контейнерах;

-удаление жидких отходов в недра земли (естественные и искусственные углубления в земле и скальных породах);

-удаление герметично закрытых твердых и жидких отходов в моря и океаны;

-выведение контейнеров с отходами в околоземный космос.

Лекция 6. Питание и здоровье населения

Гигиена питания – направление профилактической медицины, разрабатывающее вопросы рационального (здорового) питания.

Гигиена питания включает в себя два аспекта:

• Разработка принципов и нормативов для организации питания в соответствии с потребностями организма для различных групп населения. (рациональное питание практически здоровых людей в соответствии с их полом, возрастом, энерготратами и другими особенностями; диетическое питание людей, страдающих теми или иными заболеваниями, и

лечебно-профилактическое питание промышленных рабочих, подвер-

женных риску профессиональных заболеваний.

38

• Разработка нормативов качества (стандартов) пищевых продуктов и комплекса мероприятий по обеспечению безвредности пищи.

Концепция рационального питания (М.Н. Шатерников, 1930 г.).

Рациональным питанием (от латинского слова rationalis - разумный) называют физиологически полноценное питание, обеспечивающее постоянство внутренней среды организма (гомеостаз) и высокий уровень жизнедеятельности.

Концепция сбалансированного питания (А.А. Покровский, 1964

г.). Биологические потребности в незаменимых компонентах организма обеспечиваются потреблением пищевых веществ в физиологически оптимальных соотношениях.

Все пищевые вещества по их преимущественному назначению можно разделить на 3 группы:

Белки, кальций и фосфор с преимущественно пластической функцией (мясо и мясопродукты, рыба и рыбопродукты, молоко и молочные продукты, яйца);

Жиры и углеводы – с преимущественно энергетической функцией (хлебобулочные продукты, макаронные и крупяные изделия, бобовые, сахар (мед, варенье), жиры и жировые продукты);

Витамины и минеральные вещества (макро- и микроэлементы)

–выполняют в организме специфическую роль нормализаторов обменных процессов (овощи, фрукты, ягоды и их соки, печень животных и рыб).

Основные функции питания:

•снабжение организма энергией;

•снабжение организма пластическими веществами;

•снабжения организма биологически активными веществами.

Основные требования к пищевому рациону:

1.Соответствие калорийности энерготратам организма;

2.Содержание всех необходимых пищевых веществ, минералов и витаминов в количестве и соотношениях, наиболее полезных для организма;

3.Максимальное соответствие химической структуры пищи ферментным системам пищеварения;

4.Правильный режим питания.

Социально-демографические группы населения РФ:

 Группы населения, дифференцированные по уровню физической

активности.

Все взрослое трудоспособное население в зависимости от величины энерготрат и от характера трудовой деятельности делится на 5 групп для мужчин и 4 группы для женщин:

39

I группа (очень низкая физическая активность; мужчины и женщины)

–работники преимущественно умственного труда (КФА=1.4);

II группа (низкая физическая активность; мужчины и женщины) – работники легкого физического труда (КФА=1.6);

III группа (средняя физическая активность; мужчины и женщины) - работники средней тяжести труда (КФА=1.9);

IV группа (высокая физическая активность; мужчины и женщины) - работники тяжелого физического труда (КФА=2.2);

V группа (очень высокая физическая активность; мужчины) – работники особо тяжелого физического труда (КФА=2.5).

 Половозрастные группы населения:

•Половозрастные группы: мужчины и женщины 18 - 29 лет, 30 - 39 лет, 40 - 59 лет, лица пожилого возраста: мужчины и женщины старше 60 лет.

•Возрастная периодизация детского населения, принятая в РФ: 1. Ранний возраст:

грудной - от рождения до 12 месяцев.

преддошкольный - от 1 года до 3 лет. 2. Дошкольный возраст - от 3 до 7 лет 3. Школьный возраст:

младший - от 7 до 11 лет.

средний от 11 до 14 лет (для мальчиков и девочек).

4. Подростковый возраст - от 14 до 18 лет (для юношей и девушек).

 Энергетический баланс - равновесное состояние между поступающей с пищей энергией и ее затратами на все виды физической активности, на поддержание основного обмена, роста, развития и дополнительными затратами у женщин при беременности и грудном вскармливании.

Энерготраты человека складываются из

–величины основного обмена (ВОО - минимальное количество энергии, необходимое для осуществления жизненно важных процессов в состоянии температурного комфорта (20 °C), полного физического и психического покоя натощак) - примерно 1700 ккал для мужчин и 1400 ккал для женщин;

–пищевого термогенеза (специфического динамического действия пищи - энергии, связанной с приемом, перевариванием и усвоением пищи) - 10% от ВОО, т.е. 170-140 ккал,

- энергии, потраченной на выполнении различных видов работ (200260 ккал/час).

Потребность в энергии и пищевых веществах зависит от физической ак-

тивности, характеризуемой коэффициентом физической активности

(КФА), равным отношению энерготрат на выполнение конкретной рабо-

40