Научная статья на тему 'К ВОПРОСУ О НОРМИРОВАНИИ СОДЕРЖАНИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ'

К ВОПРОСУ О НОРМИРОВАНИИ СОДЕРЖАНИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
32
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «К ВОПРОСУ О НОРМИРОВАНИИ СОДЕРЖАНИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ»

ДИСКУССИИ ОТКЛИКИ ЧИТАТЕЛЕЙ

УДК 613.5:[69!:614.73

К ВОПРОСУ О НОРМИРОВАНИИ СОДЕРЖАНИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ

М. К. Афанасьев, канд. физ.-мат. наук Э. М. Крисюк1 Ленинградский научно-исследовательский институт радиационной гигиены

Естественные радиоактивные вещества (уран, торий, продукты их распада и К40) содержатся в том или ином количестве во всех природных материалах. Они имеются и в стройматериалах, используемых при возведении жилых домов. Санитарными правилами № 437-63 установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) радиоактивных веществ в стройматериалах, а именно — 0,002% равновесного урана и тория или 2 • 10-п кюри/г по сумме следующих радиоэлементов: 1?а228, ТИ228, и234, ТЬ230, Иа226, РЬ210 и Ро210.

Наличие в стройматериалах естественных у-излучающих изотопов может привести к повышению у-фона в помещении, а эманирующих изотопов (радий и торий) — к увеличению концентрации радона и торона и продуктов их распада в воздухе помещения. Нормирование концентрации 7-излучающих изотопов в стройматериалах ограничивает величину обусловленного ими у-фона в помещении. Иначе обстоит дело с эманирирую-щими веществами. Концентрация радона и торона в воздухе помещения определяется многими факторами, помимо концентрации радия и тория в стройматериалах. По этой причине возможны случаи повышенной концентрации радона и торона в помещениях, выстроенных из материалов с низким содержанием радиоактивных веществ.

Такое положение мы наблюдали во время исследований у-фона и концентрации радона и торона в воздухе жилых помещений городов Ставропольского края. В 13 из 65 обследованных помещений обнаружены концентрации радона, превышающие 3 • Ю-12 кюри/л (предельно допустимые для населения). В 3 помещениях концентрация превышала 1 • кюри/л.

Содержание торона во всех помещениях было заметно меньше соответствующей ПДК- Концентрации радона и торона измеряли в помещениях, которые не проветривались по крайней мере в течение 3 часов до аспираци-онного отбора проб воздуха. В большинстве домов с повышенной концен-

1 Экспериментальная часть работы выполнена во время экспедиционного выезда

под руководством проф. Л. А. Перцова. В измерениях, помимо авторов, принимали

участие Г. А. Орлов и сотрудники санэпидстанции Ставрополя и Пятигорска

Т. Ф. Кулагина, М. Е. Грунис и И. М. Тумасов.

трацией радона у-фон был весьма мал — от 12 до 25 мкр/час при у-фоне на улице от 13 до 17 мкр/час. Малое значение у-фона не позволяет объяснить наблюдаемое нами содержание радона в помещениях с повышенной концентрацией радиоактивных веществ в строительных материалах.

Для выяснения причин, приводящих к повышению концентрации радона в помещении, рассмотрим более подробно механизм накопления этого вещества. Механизм радоновыделения рассматривается рядом авторов (В. И. Баранова, и др.); радоновыделение из горных пород и почв определяется коэффициентами эманирования и диффузии. Коэффициенты для различных пород отличаются в десятки раз и более. Значение коэффициентов эманирования и диффузии для строительных материалов не найдены нами в литературе. Однако можно предположить, что они будут столь же резко различаться для разных строительных материалов. Это приводит к тому, что одни материалы со сравнительно низкой концентрацией радия могут обладать более сильным радоновыделением, чем материалы с относительно высокой концентрацией радия.

Динамика накопления радона в помещении обусловлена величинами радоновыделения и кратности воздухообмена. Действительно, дифференциальное уравнение для изменения во времени числа атомов радона, находящихся в воздухе помещения, записывается в виде:

= + а + Vkqy„, (1)

где N — число атомов радона, находящихся в воздухе помещения в момент времени t; X — постоянная распада радона; k — кратность воздухообмена или доля объема воздуха, сменяемая в помещении в единицу времени за счет вентиляции; а — число атомов радона, поступающих в помещение за счет эманирования стен и перекрытий стен в единицу времени; — число атомов радона в единице объема наружного воздуха; V — объем воздуха помещения.

Величина XN характеризует изменение числа атомов радона в воздухе помещения за счет радиоактивного распада, kN — за счет вентиляции, а характеризует поступление радона в помещение за счет эманирования, а член VkqyJt— поступление с наружным воздухом.

Решениё уравнения (1) имеет вид:

N = [1_е- <*+*> <] + No6- №+*> íf (2)

где N0 — число атомов радона в воздухе помещения при t = 0.

Перейдем от числа атомов к активности радона в единице объема

С = обозначив активность радона, поступающую в единицу времени из стен и перекрытий, А = аХ:

С = \ + [1-е'<*+*>'J + С0е~<*+*>(3)

Из формулы (3) вытекает, что время установления равновесной концентрации радона в помещении определяется не величиной Я, как ошибочно утверждает Б. Хультквист, а величиной А, + k. При кратности воздухообмена, равной 1 обмену в час, равновесная концентрация достигается уже через несколько часов. Величина равновесной концентрации радона в помещении равна:

С - А + /4ч

равн — (X. + k) V ' К '

В строительных нормах и правилах 1962 г. указывается, что кратность воздухообмена в жилых помещениях должна быть не ниже 1 обмена в час (точнее 3 м3 воздуха в час на 1 м2 площади комнаты). При таком или близком

5 Гигиена и санитария, № 12

65

значении кратности воздухообмена выполняется условие к и величиной Я в знаменателе формулы (4) можно пренебречь. Действительно, для радона Л=2,1 • 10_б сек.-1, а при однократном воздухообмене £ = 2,8-Ю-4 сек.-1. При этом условии формула приобретает вид:

Сравн = + СУ-т (5>

Из формулы (5) видно, что концентрация радона в помещении всегда выше уличной. Превышение концентрации радона в помещении над уличной прямо пропорционально радоновыделению стен и перекрытий и обратно пропорционально кратности воздухообмена.

В случае, если удельное радоновыделение <2 одинаково для всех стен и перекрытий, формулу (5) можно записать в виде:

Сравн = ЙГ + (6)

где 5 — площадь стен и перекрытий.

Если Сравн и Сул выражено в кюри/л, <2 — в кюри/сек/м2, 5 — в м2, V — в м3 и /С — в воздухообменах в час, то формула приобретает вид:

Сравн = 3,6 + СУЛ (кюри/Л). (7>

Аналогичным способом можно выразить концентрации торона в воздухе помещения. Только в этом случае нельзя пренебрегать величиной Я. в формуле (4): для торона X = 1,35 • Ю-2 сек.-1.

Для оценки возможных уровней накопления радона в помещении необходимо задать величину удельного радоновыделения. Если ее рассчитать, предполагая, что весь радон, образующийся в стенках, выходит из них (50% в помещение и 50% наружу), то мы придем к выводу, что ПДК радона будет достигаться (при нормальном воздухообмене) уже при содержании радия в стройматериалах значительно ниже кларкового. Однако такая оценка радоновыделения, по-видимому, сильно завышена.

А. В. Быховский приводит данные об удельном радоновыделении почв. Оно меняется от 2- 10~15 до 1,7- 17-12 кюри/сек/м2 при среднем значении 4,5- Ю-13 кюри/сек/м2. Эти значения мы приняли в качестве критерия для оценки величины удельного радоновыделения стен и перекрытий. Расчет проводили для помещения площадью 5 X 4 м2 и высотой 3 м. Принята концентрация радона в наружном воздухе, составляющая 1 • 10~13 кюри/л, а кратность воздухообмена, равная 0,1, 1 и 10 обменов в час. Результаты расчета представлены в табл. 1.

Результаты расчета концентрации радона для того же помещения, предполагая, что эманирует только пол, мы приводим в табл. 2. Этот случай соответствует тому, что радоновыделение из строительных материалов мало, а пол плохо изолирует помещение от радоновыделения почвы.

Из табл. 1 и 2 видно, что при слабой вентиляции или высоком радоновыделении концентрации радона в помещении могут приближаться к предельно допустимым и превышать их. Это возможно и в домах, построенных из материалов с малым содержанием радиоактивных веществ, но с плохой изоляцией от радоновыделения почв.

Таким образом, концентрация радиоактивных веществ в строительных материалах не позволяет однозначно предсказать возможное содержание радона в воздухе помещения. По этой причине нам кажется целесообразным, помимо концентрации Я-излучающих веществ в стройматериалах,, нормировать величину удельного радоновыделения стен и перекрытий. Норму удельного радоновыделения можно получить из ПДК радона в жилых помещениях (3-Ю-12 кюри/л) и нормы кратности воздухообмена (1 в час). Подставляя эти значения в формулу (7), можно получить предельно допустимый уровень удельного радоновыделения. При этом необ-

ходимо задать величину отношения площади стен и перекрытий к объему помещения. Эта величина не столь существенно варьирует для реальных помещений, и с целью нормирования можно принять ее среднее или максимальное значение. Например, при S/V = 1,61 предельно допустимый уровень удельного радоновыделения равен 5-Ю-13 кюри/сек/м2. Методы экспериментального определения удельного радоновыделения почв и горных пород описаны А. В. Быховским. После некоторой модернизации они могут быть применены в отношении строительных материалов.

Таблица 1

Расчетные значения концентрации радона в помещении за счет аманирования стен и перекрытий

(в кюри/л)

Q (кюри/сек/м*)

OJ

's 1 о 4,5-Ю-13 Ю 7

CS

0.1 89,0 24,00 0,20

i 9,7 2,60 0,11

10 1.1 0,35 0,10

Таблица 2

Расчетные значения концентрации

радона в помещении за счет эманирования почвы под полом

(в кюри/л)

Q (кюри/сек/м*)

"Г сч

1 и 1 Ю

а У о —13 т

4.5-10 о

ÜC

сч

0,1 19,0 5,1 0,12

1 2,1 0,64 0,10

10 0,3 0,15 0,10

Практически вопрос о допустимости применения тех или иных веществ для жилищного строительства, если нет домов, построенных из этих материалов, может решаться следующим образом. Из данных материалов строится макет стены или перекрытия, покрывается соответствующими покрытиями (штукатурка, масляная краска или побелка) и производится измерение удельного радоновыделения. Не исключено, в частности, что материал можно использовать только при окраске его масляной краской или другими покрытиями, препятствующими радоновыделению. При нормировании радоновыделения следует помнить, что выдерживание норм по радоновыделению обеспечивает концентрацию радона ниже предельно допустимой, если только соблюдены нормы кратности воздухообмена.

Отработка методов определения удельного радоновыделения и проведение соответствующих измерений позволят выяснить вопрос об уровнях выделения радона различными стройматериалами и об источниках радона в разных случаях (радоновыделение стен или диффузия радона из почвы через пол). Такие исследования позволят разработать мероприятия, обеспечивающие поддержание концентрации радона в жилых помещениях на уровне, не превышающем предельно допустимого.

ОТ РЕДАКЦИИ

В статье не приведены сведения о содержании урана и тория в строительных материалах, из которых сложены ограждения тех домов, где авторами исследовались концентрации радона. Отсутствуют также результаты экспериментального измерения величин удельного радоновыделения стен и почвы. Вместе с тем поднятый в статье вопрос о проведении подобных измерений заслуживает внимания, ибо такие исследования позволят уточнить требования к строительным материалам и более надежно обеспечить поддержание концентраций радона в жилых помещениях в границах ПДК-Вопрос о целесообразности нормирования удельного радоновыделения может быть рассмотрен лишь после накопления достаточно большого экспериментального материала.

5*

67

ЛИТЕРАТУРА

Б ы х о в с к и й А. В. Гигиенические вопросы при подземной разработке урановых руд. М., 1963. — Санитарные правила работы с естественно-радиоактивными веществами на предприятиях промышленности редких металлов. № 437—63 г. М., 1963. — Строительные нормы и правила. СН и П-11-Л-1-62. М., 1962. — Хультквист Б. Ионизирующее излучение естественных источников. М., 1959.

Поступила 9/УП 1966 г.

УДК 614.31 : 616-008.9-097.7 : 576.851.49(477.41)

ОПЫТ ИЗМЕНЕНИЯ ПОРЯДКА ОБСЛЕДОВАНИЯ РАБОТНИКОВ ПИЩЕВЫХ ОБЪЕКТОВ НА БАКТЕРИОНОСИТЕЛЬСТВО

Ю. И. Литинский, М. А. Смирнова-Мутушева, П. А. Дьячецко, Н. Я. Софиенко, В. С. Зинченко, Л. А. Станкевич

Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Министерства здравоохранения СССР (Москва) и Киевская городская санэпидстанция1

Действующая инструкция по выявлению носителей бактерий брюшного тифа и паратифов предусматривает бактериологическое обследование всех лиц, поступающих на работу в пищевые объекты, детские дошкольные и лечебные учреждения. Эти же контингента за время работы в перечисленных учреждениях подлежат ежегодному плановому бактериологическому обследованию; они обследуются также в случае перенесенного заболевания или общения с больным.

Обследования работников пищевых объектов и приравненных к ним лиц составляют около 30—35% всех бактериологических анализов на кишечную группу патогенных бактерий, проводимых лабораториями санэпидстанций. Высеваемость бактерий брюшного тифа и паратифов при этих анализах за последние годы не превышает по СССР 0,006—0,008%. Особенно низка она при ежегодных плановых обследованиях.

Большой объем ежегодно производимой работы и ее незначительные результаты в отношении числа выявленных носителей брюшного тифа и паратифов вызывают необходимость поиска путей повышения эффективности обследований.

Увеличение числа выявляемых носителей может быть достигнуто прежде всего более обоснованным с эпидемиологической точки зрения отбором лиц, подлежащих обязательным бактериологическим обследованиям. С этой целью в течение 1965 г. в Киеве проводилась соответствующая работа. Территория города была разделена на контрольную (4 районах) и опытную (5 районов) части с примерно одинаковым объемом обследуемых контин-гентов. В контрольных районах обследования работников пищевых объектов и приравненных к ним лиц осуществлялись в полном соответствии с действующей инструкцией. В опытных же районах приняты дополнительные эпидемиологические показания к обследованиям.

Обязательному обследованию подлежали работники пищевых объектов и приравненные к ним лица, перенесшие любые острые лихорадочные заболевания с июля по октябрь независимо от диагноза (грипп, ангина и т. п.). Обследовался также персонал учреждений, на участках обслуживания которых наблюдалась повышенная заболеваемость той или иной кишечной инфекцией.

1 В работе принимали участие бактериологи, эпидемиологи и санитарные врачи 9 районов Киева.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.