Научная статья на тему 'К ВОПРОСУ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ С14 В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ'

К ВОПРОСУ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ С14 В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
25
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — В А. Колпаков, В П. Падерова, В К. Пешков, В В. Степанок, М М. Лучинский

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

HYGIENIC STANDARDIZATION OF C14 IN THE ATMOSPHERE

The PTP and the CDK of C14 recommended by the HPB-69 do not take into account the chemical form of the isotope, the role of the food chains and the possibility of determining kinetic balance of the specific activity of C14 in the system environment-man in case of systematic action of C1402 in the biosphere. The conception of the specific activity or that of the CDK. is a more objective criterion in standardizing the internal irradiation of the body by basic biogenic radioisotopes In comparison with the conception of the PTP. Experimental tests should be carried out in order to determine relative genetic effect of the isotope C14 on higher animals.

Текст научной работы на тему «К ВОПРОСУ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ С14 В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ»

Выводы

1. Критериями профессиональной пригодности к профессии монтажника-высотника являются сила нервных процессов—по разнице в длительности латентного периода двигательной реакции на средний (70 дб) и сверхсильный (120 дб) раздражители (в пределах 60—160 мсек и выше); подвижность нервных процессов в пределах правильного реагирования на сигналы при частоте раздражителей от 1,2 до 1,5 в секунду и выше; подвижность возбудительного процесса, находящаяся в пределах 150— 120 мсек и меньше; учащение пульса при одновременном предъявлении значимых внешних раздражителей, находящееся в пределах 3—18 ударов в минуту.

2. Наличие в системе критериев всех 4 показателей в названных пределах обусловливает профессиональную пригодность, а отсутствие — профессиональную непригодность. Отсутствие каких-либо показателей нужной значимости в общей системе критериев предполагает 8 вариантов их компенсации и 6 вариантов невозможности компенсации.

ЛИТЕРАТУРА. Исаева И. И., Красуский В. К- Докл. АН СССР, 1961, т. 141, с. 248.— Майоров Ф. П. История учения об условных рефлексах. М.— Л., 1954.— Небылнцын В. Д. Основные свойства нервной системы человека. М., 1966.— Рабинович Р. Л. Воен. мед. ж., 1953, № 11, с. 49.— Се-петлиев Д. А. Статистические методы в научных медицинских исследованиях. М., 1968.— Федоров В. К- В кн.: Методики изучения типологических особенностей высшей нервной деятельности животных. М.—Л., с. 96.

Поступила 23/1II 1973 г.

PHYSIOLOGICAL CRITERIA OF OCCUPATIONAL FITNESS OF PERSONS FOR WORKING AS HIGH-ALTITUDE MOUNTERS

A. A. Shaburyan, /. D. Paronyan

The authors examined in persons training as high-altitude mounters the highera nervous activity (strength, steadiness, activity of the main nervous processes), the interaction of corti-co-subcortical cerebral structures, analyzers (motor, tactile, vestibular) and the emotional state. Definite criteria of occupational fitness for the above mentioned work were determined; they are stipulated by the strength of the nervous processes, the mobility of the nervous processes and the peculiar features of the interaction cortico-subcortical cerebral structures. The quantitative characteristics of these properties are given.

УДК 614.72:546.264-31

Канд. техн. наук С. П. Голенецкий, кандидаты мед. наук В. А. Колпаков, В. П. Падерова и В. К. Пешков, В. В. Степанок, М. М. Лучинский, JI. Н. Бодров, Ю. А. Секерин

К ВОПРОСУ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ Си В АТМОСФЕРНОМ

ВОЗДУХЕ

С развитием атомной энергетики и изотопной техники растет число возможных источников загрязнения внешней среды различными радиоактивными изотопами. Среди них особое положение занимает С14 как долго-живущий радиоактивный аналог основного биогенного элемента — углерода, являющегося структурной основой всех органических соединений. Трансмутационное превращение радиоактивного углерода в стабильный азот при Р-распаде в составе генетически значимой ДНК приводит к локальным изменениям ее химической структуры и как следствие этого к возникновению, по-видимому, необратимых или трудно репарируемых точко-вых мутаций различного типа (Pauling) с соответствующим генетическим ущербом человечеству. Это заставляет относить С14 к числу «социально

опасных» изотопов и требует большой осторожности при нормировании поступления его во внешнюю среду и организм человека.

Номы радиационной безопасности (НРБ-69) не принимают во внимание химическую форму радиоактивных изотопов, поступающих в организм. Между тем от нее могут в значительной мере зависеть константы их усвоения и выведения организмом. Особенно показателен в этом отношении радиоактивный углерод с его бесконечным разнообразием химических форм. НРБ-69 установлены следующие ПГП1 С14 для отдельных лиц: 8,7-102 мккюри/год через органы дыхания и 6,6-102 мккюри/год через органы пищеварения. При этом, как и во всех остальных случаях, химическая форма изотопа не указана, а соответствующие СДК2—1,2-10~10 и 8,2- Ю-7 кюри/л — получены формальным пересчетом ПГП на объемы вдыхаемого воздуха и потребляемого количества воды. Приведенные ПГП и СДК С14 относятся, по-видимому, к углекислоте и карбонатам, поскольку в качестве критического органа указана жировая ткань. Обе химические формы углерода плохо усваиваются человеческим организмом. Между тем С14 в виде окиси углерода, многих других химических и особенно биохимических соединений хорошо усваивается человеческим организмом непосредственно из среды поступления с отличными от С1402 коэффициентами депонирования и выведения. Соответственно ПГП и СДК для этих химических форм радиоактивного углерода должны быть иными.

Нормирование ПГП и СДК С14 без учета химической формы изотопа и роли пищевых цепочек может быть частично оправдано для персонала (категория А) и в значительно меньшей мере для отдельных представителей населения (категория Б), но совершенно непригодно для всего населения (категория В). В составе атмосферной углекислоты для С14 нет дискриминационных коэффициентов. Его удельная активность в том же году воспроизводится в однолетних растениях с незначительным обеднением С14 за счет изотопного фракционирования при фотосинтезе (Craig). Таким путем радиоактивный углерод активно включается в пищевую цепочку и, соответственно, в организм человека. Его удельная активность при этом во всех тканях одинакова и «отстает» от атмосферной всего на 1—2 года (Вгоескег и соавт., Willis). Таким образом, при систематическом воздействии С140.> на биосферу устанавливается динамическое равновесие удельных активностей С14 в системе среда—человек. В таких условиях дозовая нагрузка на организм за счет внутреннего облучения при распаде С14 однозначно определяется его удельной активностью в организме или атмосферной углекислоте:

Dc=A-Ec-pc-T/Po=7,86-10 ~Ъ-А рад/год, (1)

где: А — равновесная удельная активность С14 в распадах в минуту на 1 г стабильного углерода (расп!мин-гс); £с=8,32-Ю-8 эрг!распад—средняя энергия ß-частиц С14; /7о=0,18 гс/г— весовая доля углерода в тканях человеческого организма (Н. Г. Гусев); Г=5,25-108 мин/год и Я0= = 100 эрг!г-рад.

В условиях атмосферы С02 является наиболее вероятной химической формой радиоактивного углерода, а его удельная активность А связана с объемной концентрацией С радиоактивного углерода следующим соотношением: '

С=А-р-М/Уп-пп=8,45- 10_17-А кюри!л, (2)

где /? = 3,5-Ю-4—средняя объемная доля С02 в атмосферном воздухе; М = 12 гс/моль — молекулярный вес углерода; У0=22,4 л/моль — молярный объем газа и п0=2,22-101а расп/мин-кюри.

Таким образом, в равновесных условиях для всего населения должна нормироваться именно удельная активность С14 в объектах внешней среды или объемная концентрация С1402 в атмосферном воздухе. Концепция ПГП

1 ПГП — предел годового поступления.

2 СДК — среднегодовая допустимая концентрация.

в этом случае становится несостоятельной, поскольку при любом режиме питания удельное содержание С14 в организме будет оставаться практически на одном уровне. Очевидно, в какой-то мере аналогичное положение должно быть и для других радиоактивных изотопов (Н3, Р32 и S36) основных биогенных химических элементов.

Согласно НРБ-69, генетически значимая доза внутреннего облучения для всего населения должна составлять не более 1,5 бэр за 30 лет, или 0,05 бэр/год. Соответствующее значение удельной активности С14 получаем из (1):

Лп=0,05/7,86- Ю-Б=636 расп/мин-г,с что в 636/14=45 раз выше «стандартной» удельной активности естественного радиоактивного углерода Лст= 14±1 расп!мин-гс. Полученному значению Ап соответствует объемная концентрация атмосферной С1402:

Сп=636-8,45-10-17=5,4-10"14 кюри/л, которая и может быть принята предварительно в качестве СДК С14Ог в атмосферном воздухе для всего населения в равновесных условиях.

В уточнении ко 2-му изданию НРБ-69 С14 отнесен к числу генетически значимых радиоактивных изотопов. Следовательно, его СДК, рекоменду-мая для всего населения, должна определяться из условия 0,1-ПГП и составляет таким образом 1,2-Ю-11 кюри!л. Соответствующее ей значение-удельной активности С14 в атмосферной С02, согласно (2), составляет:

Лп=1,2-10-11/8,45-10~17=1,4-105 расп!мин-г,с, что в 1,4-105/14=104 раз выше Лст it в 1,4-105/636=220 раз выше Лп.

Дозовая нагрузка на организм при удельной активности С14, равной А*„, согласно (1), составляет:

D*T= 1,4-105- 7,86• 10~5= 11,2 рад!год, что в 11,2/0,05= 220 раз превышает допустимую.

Отмеченное противоречие становится еще очевиднее, если принять во внимание возможный генетический ущерб населению за счет трансмутационного превращения С14 в составе генетически значимой ДНК, высокая биологическая значимость которой сейчас не вызывает сомнений McQuade и соавт.; Totter и соавт.; А. М. Кузин и соавт.; С. Н. Александров и соавт.). Этот ущерб можно грубо оценить, исходя из следующих соображений. Согласно официальным статистическим данным, 2% всех рождающихся в мире детей в той или иной степени поражены тяжелыми наследственными заболеваниями (Д. Э. Гродзенский). О причинах спонтанных мутаций, приводящих к генетическим поражениям, цока нет единого мнения. Ряд известных генетиков, в частности Holdan, считает, что все генетические повреждения обусловлены действием естественной радиации. Более осторожные оценки дают значение 25% (Н. П. Дубинин) и даже ниже. По-видимому, значение 25% можно принять как более вероятное. Вклад «стандартного» естественного радиоактивного углерода в дозовую нагрузку человеческого организма составляет около 1% (И. М. Белоусо-ва и Ю. М. Штуккенберг). Отсюда дополнительный генетический ущерб населению за счет избыточного С14 может составить количество рождений в год по классу крупного умственного или физического недостатка, которое можно отразить следующим образом:

б=ОГЭс • q-а • (Д А /Лст) • 2 % = 5,0 • 10"8 • ОГЭс • (А А !А „) %, где 0=0,25—доля спонтанных мутаций, обусловленная действием естественной радиации; 6=0,01 — доля естественного С14 в дозовой нагрузке-человеческого организма; ОГЭс— относительная генетическая эффективность трансмутационного превращения С14 в составе ДНК по сравнению с внешним облучением в той же дозе; АЛ=Л—А„— избыточная удельная активность радиоактивного углерода по сравнению с естественной.

Экспериментальные данные по определению величины ОГЭс пока немногочисленны и весьма разноречивы (от 1 до 20; Н. П. Дубинин). Однако

если принять даже минимально возможное значение ОГЭс=1, то из (7) для рекомендуемой НРБ = 69 СДК С14 в воздухе для всего населения имеем:

6=5,0- Ю-3-1 • 104%=50%..

Другими словами, можно ожидать, что уже 2-кратное превышение рекомендуемой СДК С14 при ОГЭс=1 может привести к тому, что все рождающиеся дети будет поражены серьезными наследственными недугами.

Представляет интерес оценить также и генетический ущерб населению за счет нового, полученного выше значения СДК С1402—5,4Х X Ю-14 кюри!л. В этом случае из (7) имеем:

б11=5,0- Ю~3-ОГЭс- (636—14)/14=0,22-ОГЭс%.

При ОГЭс=1 8П=0,22%, что не внушает серьезных опасений. Однако анализ всех работ по экспериментальному определению ОГЭс позволяет считать нижний порог ее равным 10. В этом случае 6U=2,2%, т. е. даже СДК Си02, установленная с учетом равновесной удельной активности радиоактивного углерода в системе среда — человек по допустимой дозо-вой нагрузке на организм, может прНвести к удвоению числа наследственных поражений, обусловленных спонтанными мутациями (2%).

Отсюда очевидна важность экспериментальных работ по определению ОГЭс для высших животных и необходимость учета генетической значимости изотопа С14 при нормировании его удельной активности или СДК в атмосферном воздухе для всего населения. Необходимо отметить также, что проблема радиоуглеродной опасности приобретает все большее значение ввиду широких программ развития ядерной энергетики во многих экономически развитых странах.

ЛИТЕРАТУРА. Александров С. Н., Попов Д. К-, Стрельникова Н. К- Гиг. и сан., 1971, № 3, с. 63.— Белоусова И. М., Штук-кенберг Ю. М. Естественная радиоактивность. М., 1961.— Гродзенский Д. Э. Радиобиология. М., 1966.— Дубинин Н. П. Эволюция популяций и радиация. М., 1966.— Кузин А. М. и др. В кн.: Радиационная генетика. М., 1961, с. 267.— В г о е -с k е г W., Schulert A., Olson Е., Science, 1959, v. 130, p. 331.— М с Q u а -de Н. A., Friedkina М., Atchison A. A., Exp. Cell. Res., 1956, v. 11, p. 249,—Р а и 1 i n g L., Science, 1958, v. 128, p. 1183.—T о t t e г J. R., Zel-le M., Ho I lister H., Science, 1958, v. 128, p. 1490.—W i 1 1 i s E. H., Nature, 1960, v. 185, p. 552.

Поступила 28/XI 1972 r.

HYGIENIC STANDARDIZATION OF C1« IN THE ATMOSPHERE

C. P. Golenetsky, V. A. Kolpakov, V. P. Paderova, V. K. Pcshkov, V. V. Stepanok, M. M. Luchinsky, L. N. Bodrov, Yu. A. Sekerin

The PTP and the CDK of C14 recommended by the HPB-69 do not take into account the chemical form of the isotope, the role of the food chains and the possibility of determining kinetic balance of the specific activity of C" in the system environment-man in case of systematic action of C1402 in the biosphere. The conception of the specific activity or that of the CDK is a more objective criterion in standardizing the internal irradiation of the body by basic biogenic radioisotopes In comparison with the conception of the PTP. Experimental tests should be carried out in order to determine relative genetic effect of the isotope Cu on higher animals. .

хГ

УДК 614.777 + 628.1.031:614.73

Проф. A. H. Марей, Р. М. Бархударов

ПРИНЦИПЫ ОБОСНОВАНИЯ ДОПУСТИМЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОДЕ ПРЕСНОВОДНЫХ

ВОДОЕМОВ

Решить проблему санитарной охраны водоемов от загрязнения радиоактивными изотопами нельзя, не имея критериев, позволяющих регламентировать их концентрации в воде. Использование в прошлом для этой цели нормативов, предназначенных для питьевой воды \ было далеко не всегда

1 Санитарные правила работы с радиоактивными веществами и источники ионизи-

рующего излучения. М., 1960.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.