CC BY
6
HYGIENIC SIGNIFICANCE OF THE AIR CURRENT IN THE SPACE UNDER
CLOTHING
V. S. Koscheev, M. Ya. Romanenko
The paper presents data pointing to hygienic significance of the existing air current under clothing and its effect on the airing and the thermoinsulating properties of the latter. Experiments performed determined the areas under clothing with the most intensive convection during fulfilment of various physical exercises. On the basis of these data the authors determined the efficiency of the airing apertures made in airproof clothing for the purpose of removing excess of warmth.
УДК 612.015.31:546.791
О. С. Андреева, М. С. Егорова
ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ОБОГАЩЕННОГО И ЕСТЕСТВЕННОГО УРАНА В ОРГАНИЗМЕ И КРИТИЧЕСКИХ ОРГАНАХ
В связи с выпуском норм радиационной безопасности НРБ-69 1 и необходимостью оценки не только среднегодовых концентраций, но и содержания радиоизотопов в критических органах большой интерес представляет определение содержания в организме работающих естественного и обогащенного урана, широко используемого в атомной технике.
Ввиду того что использование прямого метода исследования урана в организме работающих с помощью счетчика излучений человека малодоступно при массовом обследовании, мы рассматриваем прижизненное изучение урана с использованием косвенного метода по уровням выведения его с мочой.
Для исключения так называемого транзитного урана, согласно литературным данным, анализы мочи проводили через 30 дней после прекращения контакта (отпуск и пр.). Для получения достоверных результатов целесообразно использование средних данных по анализам 3 последовательных суточных проб. Обогащенный уран в моче определяли в соответствии с описанным в литературе методом (А. Н. Ефимова и О. С. Андреева), в основу которого положена экстракция урана из обработанных проб мочи с помощью трибутилфосфата (ТБФ) в керосине (70%) или раствора три-н-октилфосфиноксида (ТОФО) в циклогексане (0,1 М раствора). Органический слой наносили на мишень, выпаривали и просчитывали на а-уста-новке ПП-8 («Волна»).
Результаты исследований показали, что у работающих с малорастворимыми соединениями обогащенного урана (двуокисью), не имевшими в прошлом контакта с другими а-излучателями, содержание урана в моче не превышало 30 расп/мин на 1 л, т. е. 20 пкюри на суточное количество мочи. При этом у работающих с порошкообразными соединениями наблюдались относительно большие величины, чем у лиц, занятых обработкой компактных изделий.
Данные о выведении урана с мочой использованы для ориентировочного расчета содержания его в организме и критических органах. В качестве исходных параметров представлялось правомерным использовать опубликованные сведения о константах выделения (К) и активности суточных проб мочи, соответствующих той или иной нагрузке на организм для растворимых и нерастворимых соединений урана. Следует отметить, что оценка содержания радиоактивных изотопов в организме по уровням выведения с мочой представляет сложную задачу. Большинство авторов анализировали данные об уровне выведения урана с мочой у лиц, подвергавшихся одноразовому острому ингаляционному воздействию растворимых сое-
1 Атомиздат, 1970.
динений; в этом случае выведение урана с мочой описывалось степенной функцией.
В условиях хронического поступления и достижения состояния равновесия между уровнем поступления и выведения рационально использовать экспоненциальную модель 1. В наших исследованиях мы основывались на экспериментальных материалах ряда авторов, изучавших соотношение между уровнями выведения урана с мочой и содержанием его в легких, определяемом in vivo с помощью человеческого счетчика. В частности, Saxby и Taylor и др. в результате 172-г°Дичного обследования работающих, контактировавших от 8 месяцев до нескольких лет с малорастворимыми соединениями обогащенного урана, а также подвергавшихся дополнительному однократному значительному воздействию обогащенной окиси-закиси урана, пришли к выводу, что примерно через месяц после ингаляции выведения урана с мочой следует умножить на коэффициент 500 для получения примерного содержания изотопа в легких. Те же авторы отмечали, что степень ежедневного фекального выведения после острого воздействия вследствие прорыва респиратора была в 3 раза больше, чем степень выведения с мочой. Последнее, по-видимому, можно объяснить проникновением наряду с мелкодисперсной пылью и крупнодисперсной фракции, ранее задерживавшейся респиратором.
Большой интерес представляют результаты замеров содержания урана в легких (органах грудной клетки), проводимых Quastel и соавт. с помощью счетчика у 15 человек, хронически подвергавшихся воздействию обогащенной двуокиси урана (U02). Авторами установлено, что отношение содержания урана в грудной клетке к дневному выделению его с мочой при стаже работы 1—10 лет составляет 500—1600, а при стаже 10—20 лет соответствует .2000; усредненное значение составляет 1100. Было также показано в отличие от Sakby и Taylor, что концентрация урана в кале уменьшается экспоненциально с периодом полувцведения 6—30 часов.
В исследованиях Schultz отношение содержания урана в грудной клетке к выведению его с мочой при работе с окисью-закисью урана (U308) было несколько меньшим и составляло в среднем для трех детально обследованных случаев 1032 , 904 и 357. При этом экскреция с калом составляла 44—92% выведения урана с мочой. На основании обобщения результатов замеров ГО рабочих на счетчике автор считает, что среднее отношение может быть принято равным 1000.
Таким образом, анализируя литературные данные, можно полагать правомерным использование отношения 1000, т. е. с мочой будет выделяться 0,1% количества урана, депонированного в легких. Примерно такая же величина указана для двуокиси урана в публикации 10-А МКРЗ. С учетом того, что в НРБ-69 для малорастворимых соединений урана в легких допускается нагрузка 0,02 мккюри, а также того, что полученный коэффициент (К) равен 0,1%, допустимое содержание урана в моче должно составлять 20 пюори/сутки количества, или 30 расп/мин на 1 л для обогащенного и 20 мкг/л для естественного урана.
При расчетах мы, как и другие авторы (Helgesson), полагали, что весь уран, содержащийся в теле при контакте с малорастворимыми соединениями, депонируется в легких.
Расчет содержания урана в организме к моменту взятия пробы мочи (после отпуска) производили по формуле:
Сср.100 VU + 7)= К
где Q(t+T) — содержание урана в организме (в мкг для естественного урана или в пкюри для обогащенного урана); Сср — среднесуточное содержание урана в моче (в мкг/сутки для естественного и в пкюри/сутки
1 Радиационная зашита. Госатомиздат, 1961.
для обогащенного урана); К — коэффициент выведения урана с мочой (в %).
Согласно Recomendations of the International Comission on Radiological Protection, для U308 значение /(=0,2% и ГЭФФ =150 дней; для U02 К=0,1% и Тэфф =360 дней. По другим литературным данным (Morrow и соавт.), период полувыведения из легких для малорастворимых соединений урана составляет 380 дней; его мы и принимали в наших расчетах.
Для растворимых соединений урана ТЭФФ =100 дней (Vennart), а К=0,4%.
Для восстановления величины урана, содержащегося в организме до прекращения контакта, вводили поправку на выведенную долю его за время т (соответствующее отпуску).
0.693т
Qu) = Q(t+T) -e тэФФ ' (2)
где: т — время после прекращения контакта (в сутках); Тяа>ф — эффективный период полувыведения урана из организма.
Содержание урана в критическом органе определяли по величине нагрузки на весь организм с учетом доли изотопа, содержащегося в критическом органе:
<tt=Qrf, (3)
где: qt — содержание урана в критическом органе (в тех же единицах, что и (¿)(; /—доля изотопа, содержащаяся в критическом органе от общего количества в организме. Величины / для критических органов берутся в соответствии с данными МКРЗ; в частности, для костей они равны 0,85, для почек — 0,065 и для легких — 1.
Содержание урана в критических органах и дозовые нагрузки при работе с естественным и обогащенный ураном
Обследованный Контакт с соединениями урана Общий стаж работы (в годах) Критические органы Среднее содержание урана в моче на 1 по годам Содержание урана в критическом органе (в мкк) Доза (в бэр) за период работы
А. Нерастворимое соединение обогащенного урана 2 Легкие 1 г.—25) расп/ 2 г.—25/ /мин. 0,0167 17,3
Б. Нерастворимое соединение естественного урана 3 Легкие 1 г.—0,01 ) 2 г.—0,015 в мг 3 г.—0,01 J 0,01 0,015 0,01 25,4
В. Нерастворимое соединение естественного урана 4 Легкие 1 г.—0,0125) 2 г.—0,007 L мг 3 г.—0,004 ( 4 г.—0,001 J 0,012 0,007 0,0038 0,0005 22,1
Г. Растворимое соединение естественного урана 2 Кости Почки 1 г.—0,0081 2 г.—0,004/ в мг 0,002 0,001 0,22 мг 0,11 мг 1,54
Д. Растворимое соединение обогащенного урана 1,5 Кости Почки 11,4 расп/мин. 0,002 0,00013 1.1
Таким образом, величину инкорпорированного урана в легких при работе с малорастворимыми соединениями его к моменту прекращения кок-такта определяли по формуле:
Сср 100
0.693т
<7(0 легкие = -671 380 •!• (4)
Полученные данные (см. таблицу) показали, что содержание обогащенного урана в легких колебалось от 0,002 до 0,01 мккюри, т. е. не превышало величин, рекомендованных НРБ-69. Одновременно проведены исследования по оценке содержания урана в костях и почках у лиц, работающих с растворимыми соединениями обогащенного и естественного урана. Содержание урана в костях к моменту прекращения контакта (до отпуска) составляло:
СсР-100 °-693т <7(() легкие =-0~4- е 0,85.
Через время т после прекращения контакта (отпуск) вводили поправку на выведение изотопа из костей с Г5ФФ, равными 300 дням:
Сгр-100 °-693т ~ °-693т
<7«+г)кости = о,4 ' е 100 - 0,85 • е »о«» .
При оценке содержания урана в почках учитывали как величину отложения, так и эффективный период полувыведения. До прекращения контакта (до отпуска):
Сср. 100 °-693т 9(1) почки =—о~4— е 100 - 0,065.
После отпуска:
С ■ 100 0.693т — 0,693т
Яи+Т) почки =—^—е 100 - 0,065-е 15 .
Установление величин накопления урана в критических органах в однотипных условиях труда дало возможность ориентировочно Оценить дозы внутреннего облучения этих органов, что очень важно при прогнозировании возможности радиационного воздействия и обосновании в случае необходимости организации защитно-профилактических мероприятий (герметизация оборудования, повышение эффективности работы вентиляционных устройств, меры индивидуальной защиты и пр.).
При стабилизации условий труда, т. е. уровней поступления урана через органы дыхания и уровней выведения его с мочой, дозу внутреннего облучения критических органов определяли по формуле:
£> — 512 (£ • ОБЭ • А') •
1-е 'Эфф
где: О—доза (в бэр), полученная критическим органом; п1—содержание урана в критическом органе в момент прекращения контакта (в мккюри); т — масса критического органа (в г); I — время контакта (в сутках); Г8ФФ — эффективный период полувыведения урана из критического органа; 51 — коэффициент, учитывающий переход от распадов к микрокюри, от мегаэлектрон-вольт к эргам, от эргов к радам и т. д.; N — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения изотопа в критическом органе (согласно НРБ, идентично коэффициенту распределения КР); ОБЭ — относительная биологическая эффективность (или то же, что и фактор качества О И или коэффициент качества КК).
I —
Т'эФФ
0,693
— 0.693* \
1 — е 7 эфф
_1_
— 0.6931 т . .
(5)
Расчетные данные о содержании урана в критических органах и до-зовые нагрузки при работе с различными соединениями естественного и обогащенного урана представлены в таблице.
При отсутствии однотипных условий труда расчет доз внутреннего облучения критических органов представлял более сложную задачу. В этих случаях учитывали переменные содержания урана в критических органах и расчет доз производили по отдельным этапам работы, соответствующим одинаковым условиям труда и уровням выделения урана с мочой. В частности, если в конце каждого года у работающего с нерастворимыми соединениями урана было определено содержание изотопа qlt q2, q3 и т. д. (в мккюри), то соответствующие дозы облучения легких (в бэр) рассчитывали по предварительно выведенным упрощенным формулам: за 1-й год работы—D1=460 qx за 2-й год работы—£)2=370 <7^460 <72 за 3-й год работы — D3—?.70 <72 +460 q3 за 4-й год работы—£) 4=370 <73+460 <74 за «п» год работы — D„=370 460 q„
Суммарная доза за «п» лет работы будет составлять:
£>общ = 460(<71 + <72 + <7з+ . . . + 9„) +370^ +<?2+ <7з+ . . . +<7„_г).
Аналогично этому при работе с растворимыми соединениями урана сум марная доза внутреннего облучения критического органа чостей за «п* лет будет составлять:
О.5щ = 340(<71+72 + <78+ • • • +<7n)+260(<7l + <72 + <fe+ • • • + <7*-i).
Анализируя приведенные в таблице данные о дозовых нагрузках и сопоставляя их с соответствующими предельно допустимыми дозами внутреннего облучения, утвержденными НРБ-69 (15 бэр за 1 год для легких и 30 бэр для костей), можно констатировать, что в рассмотренных случаях они находились на уровнях, значительно меньших или близких к допустимым. Таким образом, видно, что использование биофизических данных весьма ценно для оценки общей радиационной обстановки и характеристики условий труда лиц различных профессий, а также объективной оценки накопления урана в организме и критических органах.
Выводы
1. Использование косвенного метода определения уровней выведения урана с мочой позволило оценить содержание его в организме и критических органах у лиц, контактирующих с растворимыми и малорастворимыми соединениями естественного и обогащенного урана.
2. Для практических расчетов предложены упрощенные формулы оценки доз за каждый год работы при переменном содержании урана в критических органах.
3. Оценка содержания урана в организме работающих и сопоставление полученных данных с допустимыми нормативами (НРБ-вЭ) могут являться объективным критерием гигиенических условий труда, а также использоваться для обоснования организации соответствующих профилактических мероприятий.
ЛИТЕРАТУРА. Ефимова А. Н„ Андреева О. С. Гиг. и сан., 1970, № 12, с. 71. — Н е 1 g е s s о n G., Hlth. Phys., 1969, v. 17, p. 734. - Morrow P. E. et al. Ibid., 1966, v. 12, p. 173. — Q u a s t e 1 M., TaniguchiH., Overton T. et al. Ibid., 1970, v. 18, p. 233. —SaxbyW., Taylor N. В кн.: Assessment of Radioactivity in Man. Vienna, 1964, v. 2, p. 535. — S с h u 1 t z N. В. В кн.: 1st International Congress on Radiation Protection Proceedings. New York, 1968, v. 2, p. 1205. — V e n -nart Y„ Hlth, Phys., 1967, v. 13, p. 61.
Поступила 17/111 1972 r.
ASSESSMENT OF CONTENT OF CONCENTRATED AND NATURAL URANIUM IN THE BODY AND CRITICAL ORGANS
0. S. Andreeva, M. S. Egorova
Assessment of uranium content in the body of workers and comparison of the data obtained with the permissible standard levels may serve as a reliable criteria of hygienic labour conditions and bases for organizing necessary preventive measures.
УДК 628.492
Канд. биол. наук С. Ф. Кондратьев, А. П. Лебедева1
НОВЫЙ ТЕРМИЧЕСКИЙ СПОСОБ.ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ГОРОДСКИХ БЫТОВЫХ ОТБРОСОВ 2
Научно-исследовательскнй и конструкторско-технологический институт городского хозяйства, Киев
При биотермических методах обезвреживания бытового мусора и его переработке в удобрение температура в перерабатываемой массе повышается до 60—70° в результате процессов самонагревания за счет совместной деятельности разнообразных микроорганизмов. Повышение температуры до 60—70° служит основной причиной гибели имеющихся в мусоре неспороносных возбудителей болезней. Однако некоторые бактерии, патогенные для человека и удобряемых растений, при 60—70° не погибают. Поз ому целесообразна разработка методов с использованием более высокой температуры обезвреживания.
Лабораторией санитарной очистки Научно-исследовательского и кон-структорско-технологического института городского хозяйства (Ки?в) разработан новый термический способ обезвреживания твердых бытовых отбросов. Он отличается от принятых до сих пор биотермических методов тем, что с его помощью в короткий срок (за 3 часа) в условиях непрерывного технологического процесса достигается обезвреживание бытового мусора при 120°, освобождение его от осколков стекла и другого балласта и получение органического удобрения, не нуждающегося в последующем компостировании.
Лабораторией санитарной очистки была сконструирована, сооружена и испытана экспериментальная полупроизводственная установка. Эта установка состоит из 3 агрегатов — специальной дробилки для предварительного дробления сырого мусора с разовой загрузкой 50 кг, вращающегося, горизонтально расположенного барабана для стерилизации и сушки измельченного мусора с непрерывной загрузкой каждые 15—20 мин. по 150 кг, шаровой мельницы для вторичного измельчения мусора до пудрообразного состояния. Сырой мусор после отбора из него вторичного сырья и крупного балласта освобождается от черных металлов магнитным сепаратором. За магнитным сепаратором расположен высокочастотный детектор, указывающий на присутствие цветных металлов, извлекаемых вручную. Затем мусор поступает в специальную дробилку, где он предварительно измельчается до величин частиц не более 15 мм и превращается в однородную массу. В связи с особенностями устройства дробилки случайно попадающие в измельченный мусор металлические части относительно небольших размеров, не извлеченные первой магнитной сепарацией, не оказывают разрушающего действия, как г;ри молотковых дробилках.
Частицы мусора в дробилке по мере достижения размера 15 мм постепенно просеиваются через решетку с отверстиями 15 мм с последующей по-
1 В настоящей работе принимали участие инженер-химик С. К- Потемкина и химик Ф. М. Кончаковская.
- В статье неосвещенным остался вопрос о составе выбросов сушильных барабанов. — Ред.
