Курс лекций по дисциплине «безопасность жизнедеятельности» (для специальности иаб архитектура) 1-й

Вид материала

Курс лекций

Содержание 2. Экологически опасные факторы. Их влияние на здоровье человека 2.2.1. Ионизирующее и не ионизирующее излучения. Проявления лучевой болезни при однократном облучении Эквивалентная доза

Подобный материал:

• Курс лекций по дисциплине «безопасность жизнедеятельности» для специальности иаб (Архитектура), 1565.95kb.
• Курс лекций по дисциплине «безопасность жизнедеятельности», 2260.76kb.
• Примерная программа наименование дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» Рекомендуется, 247.55kb.
• Курс лекций по дисциплине «безопасность жизнедеятельности», 1553.02kb.
• Рабочая программа по дисциплине «безопасность жизнедеятельности» для специальности, 565.42kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины «промышленная экология региона», 229.54kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины «системы зашиты среды обитания», 434.41kb.
• Конкурс дипломных проектов по специальности 280101 «Безопасность жизнедеятельности, 110.05kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины сд. 13 Информационные технологии в управлении, 340.61kb.
• Конспект лекций по курсу «безопасность жизнедеятельности», 1352.02kb.

2. Экологически опасные факторы. Их влияние на здоровье человека

2.1. Химические экологически опасные факторы

К химическим экологически опасным факторам относят все загрязняющие воду, воздух и почву вещества, которые могут нанести вред окружающей среде и, как следствие, здоровью людей. Источники химических загрязнителей представлены в табл.1, а их воздействие на организм человека — в табл. 2. Важно отметить, что все эти вещества часто негативно действуют и на окружающую среду.

Вредным называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызывать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Химические вещества (органические, неорганические, элементорганические) в зависимости от их практического использования классифицируются на:

1. промышленные яды, используемые в производстве: например, органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин);
   
2. ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды (гексахлоран), инсектициды (карбофос) и др.;
   
3. лекарственные средства;
   
4. бытовые химикаты, используемые в виде пищевых добавок (уксусная кислота), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т. д.;
   
5. биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях и грибах (аконит, цикута), у животных и насекомых (змей, пчел, скорпионов);
   
6. отравляющие вещества: зарин, иприт, фосген и др.
   

К ядам принято относить лишь те вещества, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах. К промышленным ядам относится большая группа химических веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются в производстве.

В организм промышленные химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Однако основным путем поступления являются легкие. Помимо острых и хронических профессиональных интоксикаций промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости.

Бытовые отравления чаще всего возникают при попадании яда в желудочно-кишечный тракт (ядохимикатов, бытовых химикатов, лекарственных веществ). Возможны острые отравления и заболевания при попадании яда непосредственно в кровь, например при укусах змеями, насекомыми, при инъекциях лекарственных веществ.

Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества классифицируют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные. Эффект токсического действия различных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества, его физических свойств, длительности поступления, химизма взаимодействия с биологическими средами (кровью, ферментами). Кроме того, эффект зависит от пола, возраста, индивидуальной чувствительности, путей поступления и выведения, распределения в организме, а также метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды.амыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются: оксид углерода СО, диоксид серы SO₂, оксиды азота, углеводороды и пыль. Кроме того, в атмосферу выбрасываются и другие, более токсичные вещества. Так, вентиляционные выбросы заводов электронной промышленности содержат пары плавиковой, серной, хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т. п. В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их количество увеличивается.

Каждой отрасли промышленности присущ характерный состав и масса веществ, поступающих в атмосферу, что определяется, прежде всего, составом веществ, применяемых в технологических процессах и экологическим совершенством последних. В настоящее время экологические показатели теплоэнергетики, металлургии, нефтехимического производства и ряда других производств изучены достаточно подробно. Меньше исследованы показатели машиностроения и приборостроения. Их отличительными особенностями являются: широкая сеть производств, приближенность к жилым зонам, значительная гамма выбрасываемых веществ, среди которых могут содержаться вещества 1 и 2-го класса опасности, такие как пары ртути, соединения свинца и т. п.

Факторы среды обитания, распространенные в условиях населенных мест, могут приводить к росту общих заболеваний, развитие и течение которых провоцируется неблагоприятным влиянием окружающей среды. К ним относятся респираторно-аллергические заболевания органов дыхания, болезни сердечно-сосудистой системы, печени, почек, селезенки, нарушение детородной функции женщин, увеличение числа детей, родившихся с пороками, снижение половой функции мужчин, рост онкологических заболеваний.

2.2. Физические экологически опасные факторы

К физическим экологически опасным факторам относят ионизирующее и не ионизирующее излучения, шум, вибрацию, температуру.

2.2.1. Ионизирующее и не ионизирующее излучения.

Излучение может быть как ионизирующим (взаимодействие которого с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разного знака), так и не ионизирующим (например, световое или радиочастотное излучение).

Основными источниками электромагнитных полей (ЭМП) радиочастот являются радиотехнические объекты (РТО), телевизионные и радиолокационные станции (РЛС), термические цехи и участки (в зонах, примыкающих к предприятиям). Воздействие ЭМП промышленной частоты чаще всего связано с высоковольтными линиями (ВЛ) электропередач, источниками постоянных магнитных полей, применяемыми на промышленных предприятиях. Зоны с повышенными уровнями ЭМП, источниками которых могут быть РТО и РЛС, имеют размеры до 100...150 м. При этом даже внутри зданий, расположенных в этих зонах, плотность потока энергии, как правило, превышает допустимые значения

При обсуждении радиоактивного загрязнения окружающей среды и негативного воздействия излучения на здоровье людей рассматривают четыре вида излучения:

альфа-излучение— ионизирующее излучение, состоящее из альфа-частиц (ядер гелия), испускаемых при ядерных превращениях;

бета-излучение— электронное (и позитронное) ионизирующее излучение с непрерывным энергетическим спектром, испускаемое при ядерных превращениях;

гамма-излучение — фотонное (электромагнитное) ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных превращениях или аннигиляции частиц;

рентгеновское излучение — совокупность тормозного и характеристического фотонного излучения, генерируемого рентгеновскими аппаратами.

Другие виды ионизирующего излучения (нейтронное, протонное и т.д.) встречаются гораздо реже и обычно не рассматриваются как фактор экологической угрозы.

Число распадов в секунду в радиоактивном образце называется его активностью. В системе СИ единица измерения активности — беккерель (Бк). 1 Бк равен 1 распаду в секунду. Количественной характеристикой источника излучения служит активность, выражаемая числом радиоактивных превращений в единицу времени.

К числу наиболее важных показателей воздействия излучения на вещество относятся поглощенная доза и линейная передача энергии (ЛПЭ).

Поглощенная доза — фундаментальная дозиметрическая величина, определяемая как отношение средней энергии, переданной ионизирующим излучением веществу, к массе этого вещества в элементарном объеме. В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг), эта единица измерения имеет специальное название — грей (Гр).

Поглощенная доза — величина, пропорциональная интенсивности потока ионизирующего излучения (мощность поглощенной дозы); времени, в течение которого объект подвергается облучению; поглощающим свойствам вещества. Одна и та же доза может быть получена как в результате облучения объекта высокоинтенсивным потоком ионизирующего излучения за сравнительно короткий период, так и в результате продолжительного облучения объекта сравнительно малоинтенсивным потоком.

Воздействие ионизирующего излучения на человека может происходить в результате внешнего и внутреннего облучения. Внешнее облучение вызывают источники рентгеновского и гамма-излучения, потоки протонов и нейтронов. Внутреннее облучение вызывают aльфа- и бета-частицы, которые попадают в организм человека через органы дыхания и пищеварительный тракт.

Ионизирующее излучение вызывает в организме цепочку обратимых и необратимых изменений. Пусковым механизмом воздействия являются процессы ионизации и возбуждения атомов и молекул в тканях. Диссоциация (распадение на составные части) сложных молекул в результате разрыва химических связей — прямое действие радиации. Существенную роль в формировании биологических эффектов играют радиационно-химические изменения, обусловленные продуктами радиолиза воды. Свободные радикалы водорода и гидроксильной группы, обладая высокой активностью, вступают в химические реакции с молекулами белка, ферментов и других элементов биоткани, что приводит к нарушению биохимических процессов в организме. В результате нарушаются обменные процессы, замедляется и прекращается рост тканей, возникают новые химические соединения, не свойственные организму. Это приводит к нарушению деятельности отдельных функций и систем организма.

Индуцированные свободными радикалами химические реакции развиваются с большим выходом, вовлекая в процесс сотни и тысячи молекул, не задействованных излучением. В этом состоит специфика действия ионизирующего излучения на биологические объекты. Эффекты развиваются в течение разных промежутков времени: от нескольких секунд до многих часов, дней, лет.

Ионизирующая радиация при воздействии на организм человека может вызвать два вида эффектов, которые клинической медициной относятся к болезням: детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь, лучевой ожог, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода и др.) и стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни).

Острые поражения развиваются при однократном равномерном гамма-облучении всего тела и поглощенной дозе выше 0,5 Гр. При дозе 0,25...0,5 Гр могут наблюдаться временные изменения в крови, которые быстро нормализуются. В интервале дозы О,5...1,5 Гр возникает чувство усталости, менее чем у 10 % облученных может наблюдаться рвота, умеренные изменения в крови. При дозе 1,5...2,0 Гр наблюдается легкая форма острой лучевой болезни, которая проявляется продолжительной лимфопенией, в 30...50 % случаев — рвота в первые сутки после облучения. Смертельные исходы не регистрируются. Проявления лучевой болезни при однократном облучении в зависимости от полученной дозы и дозы облучения от искусственных источников радиации приведены в табл. 2

Таблица 2

Проявления лучевой болезни при однократном облучении

в зависимости от полученной дозы

Доза, Р	Облученные органы	Степень тяжести болезни	Проявления болезни
Менее 25	Все тело	—	Не обнаруживаются.
25-50	»	—	Временные изменения состава крови (быстро проходят)
50—100	»		Чувство усталости, тошнота, иногда рвота. Умеренные изменения состава крови (вскоре проходят).
100-200	»	Легкая (кратковре-менная)	Снижение количества лейкоцитов в крови на длительное время. Состояние, похожее на похмелье.
200-400	»	Средняя	Часто рвота в первые сутки. Резкое изменение состава крови. Подкожные кровоизлияния. Смертность 20%. Смерть наступает через 2 — 6 недель после облучения
300-500	Кожа	Средняя	Выпадение волос, покраснение кожи
300-500	Половые органы	Средняя	Бесплодие на всю жизнь
400-600	Все тело	Тяжелая	Смертельный исход в 5 0 % случаев в течение месяца после облучения
Более 600	»	Крайне тяжелая	Смертность 100%

Лучевая болезнь средней тяжести возникает при дозе 2,5...4,0 Гр. Почти у всех облученных в первые сутки наблюдаются тошнота, рвота, резко снижается содержание лейкоцитов в крови, появляются подкожные кровоизлияния, в 20 % случаев возможен смертельный исход, смерть наступает через 2...6 недель после облучения. При дозе 4,0...6,0 Гр развивается тяжелая форма лучевой болезни, приводящая в 50 % случаев к смерти в течение первого месяца. При дозах, превышающих 6,0 Гр, развивается крайне тяжелая форма лучевой болезни, которая почти в 100 % случаев заканчивается смертью вследствие кровоизлияния или инфекционных заболеваний. Приведенные данные относятся к случаям, когда отсутствует лечение.

Различные органы и ткани человеческого тела обладают разной чувствительностью к ионизирующему излучению: например, при равной эквивалентной дозе облучения возникновение злокачественных опухолей в легких более вероятно, чем в мышечной ткани. Эффективная эквивалентная доза отражает суммарный эффект облучения для организма; она также измеряется в зивертах (Зв).

Степень воздействия радиации зависит от того, является облучение внешним или внутренним (при попадании радиоактивного изотопа внутрь организма). Внутреннее облучение возможно при вдыхании, заглатывании радиоизотопов и проникновении их в организм через кожу. Некоторые вещества поглощаются и накапливаются в конкретных органах, что приводит к высоким локальным дозам радиации. Кальций, радий, стронций и другие накапливаются в костях, изотопы иода вызывают повреждение щитовидной железы, редкоземельные элементы — преимущественно опухоли печени. Равномерно распределяются изотопы цезия, рубидия, вызывая угнетение кроветворения, атрофию семенников, опухоли мягких тканей. Способность вызывать отдаленные последствия — лейкозы, злокачественные новообразования, раннее старение — одно из коварных свойств ионизирующего излучения.

Действие ионизирующего излучения на организм может проявляться как в форме острой лучевой болезни, так и в форме увеличения риска отдаленных последствий, как правило, онкологических и генетических.

Острое действие излучения сильно зависит от мощности поглощенной дозы (интенсивности облучения) и, как правило, имеет явно выраженный дозовый порог. При прочих равных условиях доза, полученная в результате однократного облучения, приводит к гораздо более интенсивным проявлениям лучевой болезни, чем доза, накопленная в течение продолжительного времени. В случае медленного накопления поглощенной дозы радиационные повреждения тканей частично восстанавливаются за счет естественной регенерирующей способности организма.

Эквивалентная доза - поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на безразмерный взвешивающий коэффициент для данного вида излучения. При этом альфа-излучение считается в 20 раз опаснее других видов излучений. Единицей измерения эквивалентной дозы является зиверт (Зв).

Наряду с немедленными острыми проявлениями последствий воздействия ионизирующего излучения в организме происходит накопление необратимых биологических дефектов, наиболее опасными из которых являются дефекты генного аппарата. Увеличение биологических повреждений подобного рода проявляется в возрастании риска онкологических и генетических заболеваний. В случае облучения больших групп людей указанный риск может быть зафиксирован в форме увеличения частоты раковых заболеваний и наследственных нарушений.

Доза облучения, создаваемая антропогенными источниками (за исключением облучений при медицинских обследованиях), невелика по сравнению с естественным фоном ионизирующего облучения, что достигается применением средств коллективной защиты. В тех случаях, когда на объектах экономики нормативные требования и правила радиационной безопасности не соблюдаются, уровни ионизирующего воздействия резко возрастают.

Таблица 3