вестибулярний і шкірний аналізатори. В осіб, які працюють в умовах дії інфразвуку з найпоширенішими у промисловості рівнями тиску 90–110 дБ, специфічної патології не виявлялося. Працівники скаржилися на млявість, пригніченість, швидку втомлюваність. У них спостерігалися значні зміни функції вестибулярного і слухового аналізаторів, дихальної і серцево-судинної систем. Інфразвук має подразнювальну дію, що найбільшою мірою виявляється при виконанні роботи у приміщеннях без джерел шуму. За цих умов інфразвук може призвести до швидкої втоми і знизити якість виконуваної роботи. Відомі дані і про маскуючий ефект інфразвуку, який призводить до зниження розбірливості мови. Клініко-фізіологічних даних про дію інфразвуку з великими рівнями звукового тиску у промислових умовах поки що немає, хоча в окремих випадках його рівень може сягати 150 дБ. Експериментальні дані, отримані під час короткочасного впливу інфразвуку цих рівнів на людину, свідчать про його виражену дію: підвищення слухового порога, погіршення функції рівноваги, зміну ритму серцевих скорочень і артеріального тиску, функціонального стану центральної нервової системи. Експериментальні дані, отримані в результаті досліджень на тваринах, свідчать про те, що за тривалої дії інфразвуку з великими рівнями тиску виявляються патологічні зміни у біохімічних, імунологічних і морфологічних показниках. Встановлено, що рівні інфразвуку понад 180 дБ смертельні. Потенціальна небезпека інфразвукових коливань визначає необхідність нормування інфразвуку на робочих місцях. Боротьба з несприятливим впливом виробничого інфразвуку охоплює комплекс заходів, які належать до технічної і медичної компетенції. Розглянемо окремі з них. 1. Ослаблення інфразвуку в межах джерела, усунення причин його виникнення, що є найрадикальнішим способом боротьби з низькочастотними коливаннями машин і механізмів.
2. Ізоляція інфразвуку. Особливе місце у боротьбі з інфразвуком належить методам будівельної акустики. Велике значення має раціональне планування і розміщення виробничого устаткування, ізоляція в окремих приміщеннях агрегатів — джерел шуму та інфразвуку. Водночас слід наголосити, що застосування звукопоглинального оздоблення звичайного типу практично не ослаблює енергії звукових коливань. 3. Поглинання інфразвуку. Для цього застосовують багатошарові звукопоглинальні покриття. 4. Медична профілактика. Одним із найважливіших заходів медичної профілактики шкідливого впливу інфразвуку є здійснення запобіжних і періодичних медичних оглядів. Протипоказаннями для прийняття на роботу є порушення вестибулярної і слухової функції, виражені неврози, вегетативна дисфункція, захворювання центральної нервової та серцево-судинної систем, органів травлення.
4.9. Іонізуюче випромінювання і захист від нього
Раніше вже коротко розглядалося явище радіоактивності як природного феномена. Відомо, що радіоактивне випромінювання було відкрито А. Беккерелем. Згодом М. Складовська-Кюрі і П. Кюрі відкрили радіоактивність. Явище радіоактивності, як і самі радіоактивні елементи, почали широко використовувати в різних сферах господарської діяльності. Вершиною наукових пошуків стало відкриття штучного поділу радіоактивних елементів і, що найбільше привабило дослідників, енергії, яка виділяється при цьому. Саме її “приборкати” і примусити служити людству поставили собі за мету науковці. Щоправда, спочатку у вигляді двох атомних бомб, які було скинуто на жителів японських міст Хіросіма і Нагасакі у 1945 р. Доречно згадати ще про одне відкриття кінця ХІХ ст. — отримання В. Рентгеном так званих Х-променів, названих у подальшому рентгенівським випромінюванням. На відміну від штучної радіоактивності це явище з перших його днів людство почало інтенсивно використовувати для своїх потреб. Нині це один з найпоширеніших методів діагностики низки захворювань і лікування певних хвороб. Водночас дослідники з’ясували і шкідливу дію на організм людини рентгенівського випромінювання у великих дозах і були першими жертвами його застосування. Серед рентгенологів на той час частими були пухлини шкіри на зап’ястках і пальцях рук, саркоми кісток та інші онкологічні захворювання, променеві виразки на переопромінених ділянках шкіри.
Інформація
До відкриття рентгенівських променів безпосередній стосунок мав відомий український учений-фізик Іван Пулюй.
Отже, потрібні були адекватні заходи для захисту від переопромінення, що й було зроблено в короткий термін. Використання ефективного захисту від рентгенівського опромінення сприяло тому, що професійний рак у рентгенологів практично зник (згадаймо приклади із сонячною радіацією). Слід наголосити, що має бути певна міра, межа, перевищувати яку неприпустимо. І вона має бути достатньою для захисту людської популяції. Саме в цьому напрямі і здійснювалися дослідження щодо нормування радіаційної безпеки впродовж багатьох десятиліть після того, як радіацію було поставлено на “службу людині”. У цьому зв’язку становить інтерес ретроспективний аналіз розвитку нормування, викладений Л. Тейлором у статті “Роль логічних суджень у досягненні захисту від радіації” (Див.: Бюлетень МАГАТЕ. — Кн. 22. — № 1). Так, до 1930 р. клінічною дозою радіації вважали так звану порогову еритемну дозу (ПЕД). Це була доза рентгенівського випромінювання, необхідна і достатня для виникнення почервоніння шкіри (визначалася на основі технічних характеристик рентгенівського апарату, умов опромінення тощо). За рахунок багатьох чинників, у тому числі суто біологічних, ПЕД у різних дослідників відрізнялася на 200– 300 % (відмінність індивідуальної чутливості людського організму ще більша). Навіть в одного і того самого дослідника вона визначалася з похибкою до 50 %. У 1925 р. Д. Матшеллер (США), використовуючи нові дані про поглинання рентгенівських променів у стінках і перегородках приміщень, розрахував дольові значення ПЕД для робочих місць персоналу в різних терапевтичних і діагностичних клініках, які вважалися найдосконаліше спроектовані та захищені. Водночас вчений звернув увагу на те, що в окремих осіб на робочих місцях не виявлялися неприємні наслідки при опроміненні до рівнів, близьких до ПЕД. На основі цього він рекомендував так звану толерантну дозу на рівні 1/100 ПЕД на місяць (приблизно 1/10 ПЕД на рік) як “безпечну” для тих, хто працює з випромінюванням. Особливу увагу слід звернути на те, що таке зниження не було зумовлене виявленими клінічними умовами (вони не фіксувалися). Д. Матшеллер виходив із суто логічних міркувань: якщо існуюча до цього часу ПЕД не викликала негативних наслідків, то її десята частка буде ще безпечнішою. Це був перший приклад того, як за відсутності інформації використовувалися логічні міркування, наслідуючи основний принцип токсикології. У той самий період аналогічну роботу незалежно від Д. Матшеллера виконав швейцарський учений Зіверт. Він порівняв опромінення у добре захищених радіологічних клініках з опроміненням від природної “фонової” радіації. За його оцінкою, для того щоб отримати еритемну дозу шкіри від природної радіації без урахування відновлення, потрібно опромінюватися приблизно від однієї до десяти тисяч років. На базі меншої цифри, з технічного боку, він припустив, що доза на рівні 1/10 еритемної дози на рік буде прийнятною для професійного опромінення. (Згодом такі самі дослідження виконали у Великій Британії Барклай і Кокс.) Отже, незалежність трьох досліджень з однаковим остаточним результатом дали підстави припустити їх абсолютну вірогідність, незважаючи на єдиний спільний чинник у цих дослідженнях — логічне міркування в чистому вигляді. Поряд із цим було зроблено спробу оцінити еритемну дозу в рентгенах (на той час існувала відповідна теоретична і методична база). Так, у 1925 р. вчені-дослідники Мейєр і Глассер (США) дійшли висновку, що доза близько 1300 рентгенів відповідає кількості радіації, необхідної для появи порогової еритеми. У 1927 р. Ф. Кустнер (Німеччина) шляхом опитування фахівців із 12 кращих радіологічних інститутів дійшов висновку, що доза близько 550 рентгенів відповідає еритемній дозі за умови вимірювання в повітрі. Уперше толерантну дозу в рентгенах запропонувала Національна комісія захисту від опромінення США на початку 1934 р. Цілком логічно, що вона ґрунтувалася на припущеннях Д. Матшеллера щодо 1/10 еритемної дози на рік. Виміряну в повітрі дозу 550 рентгенів було округлено до 600 рентгенів, а кількість робочих днів на рік в умовах рентгенівського випромінювання було прийнято 250. Отже, граничну дозу було обмежено — 0,24 рентгена на день. Та оскільки значення будь-якої такої величини, ймовірно, перевищує значення основних даних, а похибки у визначенні даних великі, було прийнято менше значення — 0,1 рентгена на день. Через півроку Міжнародна комісія з радіаційного захисту (МКРЗ) виконала аналогічні дослідження і прийняла дозу 0,25 рентгена на день. Це значення, у свою чергу, було округлено до 0,2 рентгена на день. У 1949 р. дозу професійного опромінення було зменшено до 0,3 рентгена на тиждень, а в 1956 р. — до 5 бер на рік, що в багатьох країнах залишилося дотепер. Отже, динаміка допустимих доз опромінення у бік їх поступового зменшення ґрунтувалася не на якихось клінічно виявлених небажаних наслідках професійного опромінення, а винятково на логічному припущенні, що розширення контингенту населення, яке зазнає додаткового опромінення, може включати осіб, чутливість яких до небажаних наслідків буде високою. Щодо істотної розбіжності показника індивідуальної чутливості організму, то можна навести цікавий приклад з далекої історії: фараон Менес, що правив у Єгипті 5 тис. років тому, помер від одного ужалення бджоли. Водночас уважається, що смертельна доза бджолиної отрути — 300–500 ужалень. Та повернімося до проблеми впливу додаткового (техногенного) опромінення на стан здоров’я населення. Річні індивідуальні дози опромінення персоналу АЕС України (90– 97 %) — 1–5 мЗв. Такий дозовий розподіл відповідає розподілу річних доз опромінення персоналу АЕС Європи. При цьому середньорічні індивідуальні ефективні дози опромінення персоналу АЕС станом на 1996 р. були такими: на Запорізькій АЕС — 1,3 мЗв, Рівненській — 2,0 мЗв, Хмельницькій — 2,21 мЗв, Південно-Українській — 4,46 мЗв, Чорнобильській — 5,2 мЗв, що становить 6,5 –26 % ліміту річної дози професійного опромінення, яка згідно з НРБУ-97 дорівнює 20 мЗв. Щодо стану захворюваності тих, хто працює в атомно-енергетичній промисловості, то нині він перебуває на середньому загальнодержавному рівні й не має тенденцій до аномальних виявів певних нозологічних форм, наприклад онкологічних (з огляду на канцерогенні властивості іонізуючого випромінювання). Так, за даними Наукового центру радіаційної медицини АМН України, за роки після Чорнобильської катастрофи спостерігається загальна тенденція до збільшення кількості захворювань крові та кровотворних органів. При цьому станом на 1996 р. на першому місці перебували учасники ліквідації аварії на ЧАЕС — близько 30 осіб на 10 тис. ліквідаторів. Стосовно персоналу АЕС, то ця форма захворювання перебувала на рівні захворювання населення загалом і становила 13–15 осіб на 10 тис. населення. Значно менша за середню (майже у 1,5 раза) захворюваність персоналу АЕС і на злоякісні новоутворення. Не вирізняється ця категорія населення і за таким показником, як загальна захворюваність. Звернемо увагу на стан захворюваності серед населення міста Жовті Води, яке характеризується підвищеним природно-техногенним радіаційним фоном. Рівень захворюваності в цьому місті дещо нижчий, ніж загалом по Дніпропетровській області. Динаміка загальної професійної захворюваності в Україні за 1986– 1995 рр. мала стійку тенденцію до зростання (кількість захворювань збільшилася приблизно у 5 разів). При цьому органи санітарно-епідеміологічного нагляду не вирізняють атомно-енергетичної галузі. Як у структурі галузей, так і в структурі професійних хвороб вона фігурує як “інші”. Як зазначалося, особливість іонізуючого випромінювання (у тому числі й корпускулярного) полягає в тому, що воно не відчувається людиною, його неможливо ні виявити, ні ідентифікувати. Відтак робота з джерелами іонізуючого випромінювання (ДІВ), радіоактивними речовинами і матеріалами потребує вжиття відповідних заходів, спрямованих на зменшення опромінення персоналу, сторонніх осіб, довкілля.
Інформація
Більшість тканин дорослої людини малочутливі до дії радіації. Так, нирки витримують сумарну дозу до 23 Грей, отриману протягом 5 тижнів, печінка — щонайменше 40 Грей за місяць, сечовий міхур — 55 Грей за 4 тижні, а зріла хрящова тканина — до 70 Грей. Найуразливіші кровотворна система, кровоносні судини та легені. Червоний кістковий мозок та інші елементи кровотворної системи втрачають можливість нормально функціонувати при дозах опромінення 0,5–1,0 Грей. При цьому слід наголосити на високій регенеративній здатності цієї системи. Підвищену радіочутливість мають також репродуктивні органи й очі. Одноразове опромінення сім’яників у дозі лише 0,1 Грей може призвести до тимчасової стерилізації, а дози 2 Грей і більше достатньо для повної стерилізації чоловіків. Загалом радіація поєднує в собі добро і зло, що цілком природно.
Достатнього рівня безпеки досягають за допомогою відповідних нормативно-правових, організаційних та технічних заходів. Основним документом, що регламентує роботу з ДІВ, є Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97), які охоплюють систему принципів, критеріїв, нормативів і правил, виконання яких є обов’язковою нормою в політиці держави щодо забезпечення протирадіаційного захисту людини та радіаційної безпеки. Ці норми розроблені згідно з основними положеннями Конституції та законів України “Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення”, “Про використання ядерної енергії та радіаційну безпеку”, “Про поводження з радіоактивними відходами”. Радіаційна безпека та протирадіаційний захист у практичній діяльності виходять із таких основних принципів: • принципу виправданості — будь-яка практична діяльність, що супроводжується опроміненням людей, не повинна здійснюватися, якщо вона не приносить більшої користі опроміненим особам або суспільству загалом порівняно зі шкодою, яку вона заподіює; • принципу неперевищення — рівні опромінення від усіх значущих видів практичної діяльності не повинні перевищувати встановлених лімітів; • принципу оптимізації — рівні індивідуальних доз та/або кількість опромінених осіб кожним ДІВ мають бути настільки малими, наскільки цього можна досягти з урахуванням економічних та соціальних чинників. Ліміти доз встановлені на рівнях, що виключають можливість виникнення детерміністичних ефектів опромінення і водночас гарантують таку низьку ймовірність виникнення стохастичних ефектів опромінення, що вона прийнятна як для окремих осіб, так і для суспільства загалом. Нормування радіаційної безпеки здійснюють для таких категорій осіб (табл. 23): А (персонал) — особи, які постійно або тимчасово працюють безпосередньо з ДІВ; Б (персонал) — особи, які безпосередньо не зайняті на роботах із ДІВ, але у зв’язку з розташуванням робочих місць у приміщеннях та на промислових майданчиках об’єктів з радіаційно-ядерними технологіями можуть додатково опромінитись; В — населення загалом. Крім наведених лімітів для персоналу категорії А НРБУ-97 встановлено такі допустимі рівні: • надходження радіонуклідів через органи дихання; • концентрація радіонукліду в повітрі робочої зони; • щільність потоку радіоактивних частинок;
Таблиця 23 Річні ліміти дози опромінення
Річні ліміти дози опромінення, мЗв Ефективної Еквівалентної зовнішнього опромінення: для кришталика ока шкіри кистей і стоп Категорії осіб, які зазнають опромінення А (а, б) 20 (в) Б (а) 2 В (а) 1
150 500 500
15 50 50
15 50 –
Примітка: а — розподіл дози опромінення протягом календарного року не регламентується; б — для жінок дітородного віку (до 45 років) і вагітних діють окремі обмеження; в — у середньому за будь-які послідовні 5 років, але щонайбільше 50 мЗв за окремий рік.
• потужність дози зовнішнього опромінення; • забруднення шкіри, спецодягу та робочих поверхонь. Для персоналу категорії Б діють перші два із наведених рівнів. Стосовно населення (категорія В) регламентуються: • допустиме надходження радіонуклідів через органи дихання і травлення; • допустимі концентрації радіонуклідів у повітрі та питній воді, допустимий скид і викид у довкілля. Друга група регламентів передбачає обмеження опромінення людини від медичних джерел. Ідеться про рентгенологічні та радіоізотопні обстеження, медичне опромінення добровольців. Третя група стосується відвернутої внаслідок втручання дози опромінення населення в умовах радіаційної аварії. Найбільший інтерес для широкого загалу становить четверта група регламентів щодо відвернутої внаслідок втручання дози опромінення населення від техногенно підсилених джерел природного походження. Регламенти цієї групи спрямовані на зменшення доз хронічного опромінення людини від техногенно підсилених джерел природного походження. Протирадіаційний захист в умовах хронічного опромінення ґрунтується на системі заходів (контрзаходів), які завжди є втручанням у життєдіяльність людини чи сферу господарського та соціально-побутового функціонування території. Підставою для рішення про доцільність вжиття того чи того контрзаходу є оцінка й порівняння користі для здоров’я людей за рахунок відвернутої втручанням дози та шкоди, що може бути заподіяна цим втручанням при реалізації контрзаходу. Кількісними критеріями, що забезпечують виконання цих вимог, є рівні втручання та рівні дій. Рівні втручання виражаються в термінах відвернутої дози, тобто такої, яку передбачається відвернути за час дії контрзаходу, пов’язаного з втручанням. Рівні дій виражаються в термінах таких показників радіаційної ситуації, які можна вимірювати, зокрема: • ефективної питомої активності (Аеф) природних радіонуклідів у мінеральній сировині та будівельних матеріалах; • потужності поглиненої в повітрі дози (ППД гамма-випромінювання); • середньорічної еквівалентної рівноважної об’ємної активності (ЕРОА) ізотопів радону в повітрі приміщень і робочих місцях; • питомої активності природних радіонуклідів у питній воді; • питомої активності природних радіонуклідів у мінеральних добривах; • питомої активності природних радіонуклідів у виробах з порцеляни, фаянсу та глини; • питомої активності природних радіонуклідів у мінеральних барвниках.
4.10. Вплив найпоширеніших хімічних речовин на стан здоров’я людини
Шкідливий вплив речовин-забруднювачів на стан здоров’я людини залежить від таких параметрів: хімічної та фізичної природи речовини, шляхів надходження до організму, місця депонування в організмі. Токсикологія — це наука, що вивчає отруйні речовини та їх вплив на життєдіяльність живого організму. Отруйною речовиною вважається хімічний чинник, який при надходженні до організму за певної дози здатний викликати отруєння (інтоксикацію). Отруйність, або токсичність, різних речовин щодо різних живих істот неоднакова. Саме цю особливість застосовують для боротьби зі шкідливими організмами (наприклад, з мікроорганізмами — антисептики, антибіотики; комахами — інсектициди; рослинами — гербіциди тощо).
Будь-яка токсична речовина виявляє свій негативний вплив на живий організм лише за певних умов. Ці умови, з одного боку, стосуються самої отруйної речовини, її кількості та стану, з іншої — визначаються видовими та індивідуальними якостями організму. Ступінь впливу на організм токсичної речовини визначається її кількістю. Доза — це кількість речовини, що надійшла до організму. Термін “доза” прийнято вживати у разі надходження токсичних речовин через шлунково-кишковий тракт або шкіру. Якщо токсикант потрапляє в організм інгаляційно — йдеться про його концентрацію. Відповідно існують дози (концентрації), коли симптоми патологічного процесу не розвиваються (вітальні дози — LD0, LC0), або навпаки — призводять до швидкої загибелі організму (летальні дози — LD100, LC100). Тому виокремлюють умовні дози (концентрації) речовини, яка, потрапляючи до організму протягом певного часу (наприклад 2 або 10 діб), призводить до загибелі (напівлетальні дози — LC50/10) 50 % піддослідних тварин стандартної групи. Виокремлюють також порогові дози, за яких реєструють клінічні ознаки отруєння, і які слугують для обґрунтування гранично допустимих концентрацій (ГДК) небезпечних речовин у компонентах зовнішнього середовища людини. Основними шляхами надходження токсичних речовин до організму є: дихальні шляхи, шлунково-кишковий тракт (аліментарний шлях) і шкіра (перкутантний шлях). У виробничих умовах найчастіше токсичні речовини потрапляють через дихальні шляхи та шкіру, в повсякденному житті людини основним є аліментарний шлях. За розподілом токсикантів в організмі усі хімічні речовини поділяють на неелектроліти та електроліти. Неелектроліти добре розчинні у ліпідах, легко проходять крізь клітинні мембрани і нагромаджуються у цитоплазмі. Найбільшу їх концентрацію спостерігають у тканинах, які багаті на ліпіди та добре постачаються кров’ю (нервова тканина). Здатність електролітів проникати усередину клітини значно ускладнена наявністю заряду на поверхні клітинної мембрани. У разі, якщо зовні мембрана заряджена негативно, до клітини не потрапляють аніони, а якщо позитивно — катіони. В результаті розподіл токсинів-електролітів в організмі людини нерівномірний. Особливість електролітів швидко видалятися з крові та нагромаджуватися в окремих органах — називається явищем депонування.
Депонування свинцю та фтору відбувається у кістках, ртуті — в нирках, марганцю — у печінці. Деякі електроліти (наприклад, свинець) не проникають до головного мозку через їх затримку гематоенцефалічним бар’єром При надходженні до організму людини токсичних речовин розвиваються процеси їх детоксикації. Так, майже всі органічні речовини перетворюються на основі різноманітних біохімічних реакцій: окислення, відновлення, гідролізу, дезамінування, метилювання, ацетилювання тощо. Однак деякі речовини (алкани (бензин)) не перетворюються і виділяються з організму у незмінному вигляді. Неорганічні речовини також піддаються хімічному перетворенню в організмі. Характерною особливістю цих речовин є здатність депонуватися у певних органах: наприклад, свинець відкладається у кістках у вигляді трифосфат свинцю. Деякі речовини окислюються: нітрити перетворюються на нітрати, миш’яковиста кислота — на миш’якову, сульфіди — на сульфати, ціаніди — на роданіди. Внаслідок таких змін найчастіше
