Зміст

Вступ 3

Розділ І. Вплив антропогенного навантаження на здоров’я людини 4

1. Вплив техногенних джерел радіації на організм людини 4

2. Гігієнічна оцінка радіаційних ризиків від усіх джерел іонізуючого випромінювання в Україні 13

3. Гігієнічна оцінка ризиків від впливу нерадіаційних антропогенних чинників на стан здоров’я населення України 21

Розділ ІІ. Оцінка та вплив антропогенного навантаження на місце працюючого 31

2.1. Вплив транспортного шуму на людину та шляхи його зниження 31

2.2.Дослідження проблеми робочого місця у системі «Людина-машина-середовище» у відповідності до психофізіологічних можливостей та особливостей людини-оператора 35

2.3. оцінка показників постійно діючих рівнів радіації та радіаційних забруднень на співробітників ДП «39 ВІТЧ», відповідно до умов праці 43

Висновки 53

Використана література 55

Вступ

Досягнення науково-техніч­ного прогресу принесли люд­ству не тільки комфорт, побу­тово-виробничі зручності то­що, але й посилення антропо­генного тиску на навколишнє середовище, що неминуче при­зводить до загострення еколо­гічної ситуації внаслідок за­бруднення природного середо­вища. Такий стан середовища насамперед відображається на здоров’ї населення.

Розглядаються проблеми негативного впливу транспортного шуму на робочі місця і сель- бищну зону та способи їх зниження шляхом впровадження колективних засобів захисту.

Останніми роками більшої актуальності набуває проблема зниження шуму поблизу транспортних магістралей мегаполісів. Неприємні, небажані звуки, що виникають унаслідок руху транспортних потоків по вулицях міст, доставляють занепокоєння людям, чиї будинки і офіси розташовані поблизу крупних транспортних артерій.

РОЗДІЛ І. ВПЛИВ АНТРОПОГЕННОГО НАВАНТАЖЕННЯ НА ЗДОРОВ’Я ЛЮДИНИ

1. Вплив техногенних джерел радіації на організм людини

Енергія атома ви­користовується людиною з різними цілями: у медицині, для виробництва енергії і вияв­лення пожеж, для виготовлення циферблатів годинників, які світяться, для пошуку корис­них копалин і для створення атомної зброї.

Штучні джерела радіаційного опромі­нення істотно відрізняються від природних не тільки походженням, а й величинами індивідуальних доз, отриманих різними людьми від штучних радіонуклідів. У біль­шості випадків ці дози невеликі, але іноді опромінення за рахунок техногенних джерел набагато інтенсивніші й більш небезпечні для здоров'я людини, аніж природне. На сьогоднішній день більше 100 різних штучних радіонуклідів виробляється і застосовується в медицині, промисловості і наукових дослідженнях

У зв’язку з наявністю в теперішній час великої кіль­кості штучних джерел радіації та електромагнітних випромінювань підвищився ризик різних захворювань людей від дії іонізую­чого випромінювання. Наша мета — проана­лізувати ці явища. Дослідження біологічної дії іонізуючих випромінювань розпочалося майже відразу після відкриття цих випромінювань В. К. Рентгеном (1895) та природної радіоактивності А. Беккерелем (1896).

Протягом 1896—1917 рр. в Україні створено мережу рентгенодіагностичних кабі­нетів, з'явилося багато наукових публі­кацій, присвячених проблемам радіології й радіобіології. З 1910 р. в Одесі почала працювати радіологічна лабораторія, що досліджувала природну радіоактивність, біологічну дію іонізуючих випромінювань, проблеми радіотерапії пухлин, дозиметрії.

Аналіз останніх досліджень і публіка­цій. Перші дослідження дії іонізуючих випро­мінювань на клітини й багатоклітинні орга­нізми засвідчили, що вони спричиняють дуже сильні і довготривалі ефекти. Було встановлено, що внаслідок опромінення зло­якісних пухлин їх ріст пригнічується, але в подальшому можливі тяжкі ускладнення.

Узагальнюючу теорію біологічної дії іоні­зуючих випромінювань створив член-кореспон- дент Російської Академії наук О.М. Кузін. Становлення нової методології радіоекологічних досліджень пов'язане з працями О.М. Алек- сахіна, Д.М. Гродзинського, О.О. Горо- децького, Є.Ю. Чоботарьова, В.А. Барабоя, Ю.О. Кутлахмедова. Після аварії на Чорно­бильській АЕС у 1986 р. особливої актуаль­ності набули дослідження біологічної дії малих доз опромінення. Над проблемами запобігання захворюванням, що спричинені дією випромінювань від радіонуклідів, які потра­пили в довкілля, працює Національний центр радіаційної медицини [1].

Виклад основного матеріалу. Великий внесок у забруднення від штучних джерел вносять різні медичні процедури й методи лікування, пов'язані із застосуванням радіо­активності. Основний прилад, без якого не може обійтися жодна велика клініка, - стаціонарні та переносні рентгенівські апара­ти, але існує безліч інших методів діагностики й лікування з використанням радіоізотопів.

Невідома точна кількість людей, які під­даються подібним обстеженням і лікуванню, і доз, що вони одержують. Опромінення в медицині не дуже небезпечне, якщо ним не зловживати. Але, на жаль, часто до пацієнта застосовуються невиправдано великі дози. Серед методів, що сприяють зниженню ризику, — зменшення площі рентгенівського пучка, його фільтрація, що забирає зайве випромінювання, правильне екранування, справність устаткування і грамотна його експлуатація не тільки по відношенню до людей, які діагностуються, але й до тих, котрі знаходяться поруч.

Серед найбільш розповсюджених рако­вих захворювань, викликаних опромінен­ням, виділяються лейкози. Вони першими виявляють себе, спричиняючи смерть у серед­ньому через 10 років після моменту опромі­нення. За лейкозами «по популярності» ідуть рак молочної залози, рак щитовидної залози і рак легень. Менш чутливі шлунок, печінка, кишечник та інші органи і тканини.

Вплив радіологічного випромінювання різко підсилюється іншими несприятливими екологічними факторами. Так, смертність від радіації в курців помітно вища.

Що стосується генетичних наслідків радіації, то вони виявляються у вигляді хромосомних аберацій, у тому числі зміни числа структури хромосомів і генних мутацій. Генні мутації виявляються відразу в першому поколінні тільки за умови, якщо в обох батьків мутантним є той самий ген, що є малоймовірним.

Вивчення генетичних наслідків опромі­нення ще більш ускладнення, чим у випадку раку. Невідомо, які генетичні ушкодження відбулися при опроміненні, виявлятися вони можуть протягом багатьох поколінь, неможливо відрізнити їх від тих, що викликані іншими причинами.

Люди завжди знаходилися під дією «природного радіаційного фону», що надхо­дить від природних радіоізотопів у ґрунті, воді, повітрі. Якщо вага людини 100 кг, значить біля 6000 атомів радіоактивного ⁴⁰К розпадаються кожну секунду в її тілі, викликаючи бета- і гама-радіацію. Середня доза радіації від К у тілі складає біля 0,2 мЗт за рік.

Найбільший відсоток у вклад в дозу, природної радіації Землі,що отримує людина, вносить радон (Кп), дочірній продукт радію, який виділяється із землі або будівельних матеріалів. Середній вклад у річну дозу природної радіації від радону у світі, складає и 1,2 мЗт. Крім цього високоенергетичні гама-радіації, нейтрони, електрони і деякі важкі частини вражають Землю іззовні як результат «космічної радіації». На рівні моря її середня доза складає и 0,3 мЗт в рік, на висоті 2000м и 0,9 мЗт за рік [2].

Найбільше опромінення в дозу, яку одержує людина від штучних джерел, вно­сить медицина (в основному, рентгено­діагностика — у середньому біля 0,5 мЗт за рік). Нормальна експлуатація біля 450 АЕС приносить населенню дозу лише 0,008 мЗт за рік, використання в промисловості і науці < 0,1 мЗт за рік. Одна пачка цигарок у день може призвести до внутрішньої дози через вдихання парів до 0,2 мЗт за рік. Трансатлантичний переліт дає дозу від космічної радіації 0,1 мЗт [3].

Вимір геологічного часу, заснований на використанні природних ядерних процесів, виконується з допомогою аналітичного визна­чення радіоактивних елементів і продуктів їх розпаду в мінеральних тілах. Відомі такі методи визначення абсолютного віку природних утворень: свинцевий, гелійовий, аргоновий, радієво — іоннєвий. Використо­вується іонізуюче гама- випромінювання для визначення маси гірських порід, запасів води в снігу. Методом, що грунтується на вимірі розсіяного нейтронного випромінювання, визначають уміст вологи в ґрунті і гірських породах в умовах їх природного залягання, а також для визначення пористості гірських порід. Для аналізу фільтраційних властивостей ґрунтів використовують індика­ційні методи досліджень. При допомозі індикаторів визначають взаємозв'язок між різними горизонтами підземних вод [4].

Під впливом радіоактивних випроміню­вань відбуваються помітні зміни ряду речовин. Наприклад, опромінений парафін розкладається з виділенням газу, папір жов­тіє і кришиться, каучук стає крихким, мета­ли, якщо в повітрі є радіація, окислюються під дією випромінювань, в ацитилені поліме- ризуються вуглеводні.

Випромінювання природних радіоактив­них речовин викликає також світлові явища. Багато з'єднань радію і радіо — барію спонтанно (самочинно) світяться, альфа- випромінюючі елементи викликають світіння навколишнього повітря, головним чином, азоту. Здатністю до збудження від ядерної радіації і подальшої флюоресценції наділені, здебільшого, солі лужних і лужноземельних металів. Флюоресцентні властивості мають папір, вата, скло. Попадання альфа - частинок на деякі тіла викликають світловий спалах — сцинтиляцію. Для спостереження цього явища використовують сірчистий цинк з невеликою домішкою молібдена. З природних тіл сцинтиляція спостерігається у віллемніту й алмазів [4].

Радіація має й біологічний ефект. Відомо, що людське тіло в основному склада ється з води. Якщо молекули води піддаються дії іонізуючої радіації, хімічні зв’язки можуть зламатись і в результаті з’являються вільні радикали, що можуть пошкодити або знищити клітини. Якщо клітини пошкоджені, але не знищені, тіло спробує відновити їх, використовуючи свої ДНК як зразкову матрицю. Відновлення може бути правильним і неправильним. У випадку неправильного відновлення клітина може вижити, але її біологічна програма скоріше за все зміниться (мутація), що може призвести до раку [1].

Якщо тіло піддається іонізуючій радіації, то може бути два види дії.

Пряма дія: клітини знищуються токсич­ною дією вільних радикалів, що утворюються при опроміненні. Пряма дія проявляється у випадках доз, більших 1 Зіверта. При цьому відбувається зміна складу крові, опіки, променева хвороба (знищення більше клітин, ніж організм здатний відновити). Відкладена (латентна дія): якщо молекула ДНК в ядрі клітини піддається удару, клітина може бути пошкоджена, але не знищена. Якщо відновлення відбувається правильно, впливу не буде, але якщо в процес запущена з помилка, то біологічна програма клітини може змінитися (мутація). Це пізніше, можливо, спричинить рак, лейкемію. Якщо мутація відбувається в генних клітинах (генетична мутація), дія може проявитись у наступних поколіннях на генному рівні через багато років після одержаної дози.

Якщо молекула ДНК в ядрі клітини, а це своєрідний блок пам’яті генетично збереженої інформації, піддається змінам унаслідок помилок при відновленні, біологічна програма і властивості клітини можуть змінитися. Іноді це призводить до безконтрольної репродукції клітин, а іноді стати причиною раку. Ймовірність раку від іонізуючої радіації залежить від дози, тобто низькі дози рідко спричиняють рак, високі дози — частіше. Рак від радіації розвивається звичайно через 20 або й більше років. У молодих людей більша ймовірність захворіти раком при таких впливах. Люди похилого віку можуть померти з інших причин ще до того, як почнуть проявлятися ці фактори [3].

Дія малих доз радіації невелика. Багато вчених вивчали ці ефекти за останні 50 років. Виявилося, що в людей, які одержують дозу біля 1 Зт, імовірність померти від раку майже на 5% більша порівняно з іншими жителями цих міст, що не піддавались опроміненню (епідеміологічні дослідження). У межах низьких доз у декілька мілізівертів (мЗт), що складає середню річну дозу природного радіаційного фону, очевидного біологічного впливу поки що не виявлено. Але допускається, що біологічний вплив пропорційний до дози, тобто половина дози — половина ризику, аж до нульової дози, хоч при цьому, можливо, небезпека й переоцінюється [3].

Для визначення максимальних меж доз Міжнародна комісія по радіаційному захисту (МКРЗ) порівняла ризики «безпечних» занять із ризиками, пов’язаними з радіацією та запропонувала межі доз на таких рівнях: 20 мЗт у рік — для робітників, що працюють із радіацією, 1 мЗт у рік — для населення [3].

Пониження потужності дії радіаційного фону порушує протікання життєвих процесів, а підвищення до деякої межі сприяє їх протіканню. Ще більше підвищення знову несприятливе для організму, призводить до розладнання його функцій і загибелі. Величина природної радіації для людини, розрахованої для висоти 1м від землі, коли­вається в межах від 0.1 до 4 мЗв за рік.

Статистика підтверджує, що підвищений фон радону в будівлях, де люди проводять більшу половину свого життя, не занизив, а злегка підвищив життєві показники населення Швеції. За даними досліджень, доказано, що підвищення радіаційного фону в 3 рази не шкідливе, а корисне для населення.

Основні життєві процеси — фотосинтез та дихання — дуже радіостійкі. Радіація в малих дозах, діючи на регуляцію життєвих процесів, приймається рецепторною системою організму, вважається, що ті тканини і процеси, які відомі як радіорезистентні

з точки зору пошкоджувального впливу дії радіації, будуть грати провідну роль у прийнятті і відповідній реакції на малі дози іонізуючої радіації. Для тваринного організму це, насамперед, центральна нервова система, що регулює всі його основні функції.

Сприйняття малих доз іонізуючої радіації відбувається методами умовних рефлексів. При малих дозах спостерігається посилення збудження, зменшення латентного періоду, підвищення величини додаткових умовних рефлексів. Малі дози опромінення посилюють процеси коркового збудження, не пошкоджуючи при цьому ЦНС, а великі дози викликають уповільнення їхньої активності.

При постійнодіючому радіоактивному фоні опромінення є слабким подразником, що систематично діє на нейроендокринну систему організму, сприяє підтриманню її в активному стані, необхідному для нормаль­ного існування організму.

Механізми позитивної дії на імунну систему малих доз радіації слід шукати не тільки у відмиранні найбільш радіочутливої репопуляції клітин, а й у дії радіації на найбільш радіостійку частину Т — клітин. Збудження рецепторів мембран цих клітин може призвести до посилення фізіологічно притаманного їм механізму імунної відповіді. У якості такого подразника можуть служити дуже малі концентрації хінонів, які появля­ються в тканинах опроміненої тварини [2].

Загальна радіочутливість організму за­лежить від реакції на радіацію стволових клі­тин кісткового мозку, їх здатності до само- відновлення. Розрізняють три ступені тяжкості гострої променевої хвороби: легку (1—2,5 Гр), середню (2,5—4 Гр) і тяжку (4—10 Гр).

Хронічна променева хвороба розвива­ється при довготерміновому опроміненні організму відносно малими дозами при загальному опроміненні 0,1—0,5 бер на добу після досягнення сумарної дози 70—100 бер. При цьому зміни в системі крові носять хвилеподібний характер. Одночасно проявля­ються порушення нервової, серцево-судинної та ендокринної систем. Після припинення опромінення йде повільний процес відновлення. (Співвідношення величин 1 бер = 1 рад = 1 рентген = 0,01 Зіверта (Зт) = 0,01 Грея (Гр).

В опроміненому організмі число за­хисних реакцій настільки збільшується, що вони переходять у свою протилежність, поглиблюючи хворобу. Так, гормони кори наднирників виробляються у збільшених кількостях під впливом радіації вже в перші години її дії. Але надмірна кількість гормонів пригнічує кровотворення, діяльність імунної системи, посилюючи тим самим тяжкість хвороби і затрудняючи вихід із неї.

Найбільш часта і стійка післядія опро­мінення — загальне послаблення організму, стомлюваність, слабкість, нестійкість крово­творення, хвилеподібні коливання лейкоцитів у крові, понижений опір різним шкідливим факторам, зокрема інфекціям. Здатність організму пристосовуватися до умов життя, що змінюються, послаблюється [1].

Найхарактернішою особливістю проме­невої хвороби є те, що через 10—20 і більше років у ніби повністю здоровому організмі виникають хворобливі явища. До них відно­сяться: виникнення додаткових випадкових лейкозів, злоякісних пухлин і катаракт кришталика (у порівнянні із середнім рівнем захворюваності), нефросклероза і, як наслі­док, скорочення віку життя. До цих явищ також потрібно віднести порушення рівноваги

і функції ендокринних залоз, повної або тимчасової нездатності відтворення (стериль­ності) і порушення ембріонального розвитку.

Скорочення тривалості життя — найза- гальніший із віддалених ефектів випромі­нювання здебільшого за рахунок захворювання лейкозами і раками. Злоякісні новоутворення під впливом випромінювання можуть вини­кати в усіх органах. Рак молочної залози за частотою утворення зростає пропорційно дозі радіації. Рак легенів утворюється при довгочасному вдиханні радіоактивного пилу. В умовах дії рентгенівського випромінювання може утворюватися рак шкіри і підшкіркової клітчатки. Іноді він утворюється через 18­25 років після інтенсивної променевої хвороби в зоні дії радіації. Особливо велика канцерогенна дія нейтронного випромінювання.

Катаракта (помутніння кришталика) - типовий віддалений наслідок загального опро­мінення організму або точкового опромінення ока і кришталика. Особливо часто катаракти проявляються при довгочасному нейтронному опроміненні. Мінімальна межа дози рентге­нівських променів при одноразовій дії — 2 Гр.

Одним із поширених наслідків проме­невого ураження організму є стійке підви­щення артеріального тиску, що значною мірою є наслідком нефросклерозу. Віддалені наслідки опромінення звичайно розглядаються як прикмети прискореного старіння (катаракта, склероз судин, посивіння, послаблення елас­тичних властивостей шкіри, облисіння), вони ідентичні до тих змін, що викликаються опроміненням.

Скоріше за все радіаційне старіння являє собою прямий наслідок пошкодження маловідновлювальних органів: печінки, ни­рок, кісткової тканини, у яких точкові мута­ції хромосом накопичуються, викликаючи функціональну неповноцінність органів і всього організму.

Мірою генетичної дії радіації є доза, що подвоює частоту мутацій. Її значення від 1,1 до 1 Гр. Приблизна доза для лейкозів — 5 Гр., для інших мутацій у людини — 1 Гр. У той же час опромінення плоду на 7—8 день вагітності в дозах 10—25 рад. може визвати помітні аномалії, тоді як організм матері на них практично не реагує. В опромінених батьків мутації генів їхньої дитини в першому поколінні можуть і не відбутися. Така скрита мутація може багато поколінь передаватися без видимих проявів. Але якщо дитина отримає мутаційні гени від обох батьків, мутація проявляється у формі видимого дефекту.

Малі дози радіації в багатьох випадках можуть стимулювати життєдіяльність живих систем. Інтенсивність синтезу ДНК у клітинах, опромінених у дозах 5—10 рад, підвищується на 38—39%. Але вже при 30 рад. ефект стає недостовірним, а в подальшому із збільшенням дози починається пригнічення мітозів у клітинах (мітоз — спосіб поділу клітин, що забезпечує рівномірне розміщення генетичного матеріалу між дочірніми клітинами). Поява клітин із невиправленими пошкодженнями генетичного механізму, як правило, ще не фатальна для організму в цілому. Із часом може відбуватися виправлення цього дефекту за рахунок посиленого розмноження материнських клітин.

Більш серйозну загрозу для організмів мають точково пошкоджені клітини, що зберігають життєздатність до розмноження, але набули стійких нових ознак. Із числа таких клітин можуть зберігатися і розмножуватися клітини, що здатні стати зачатком злоякісної пухлини. Тому дія радіації може призвести до виникнення пухлини при умові поєднання двох явищ: невідновлення пошкоджень ДНК і пригнічення функції імунної системи.