CC BY
6
Анализ данных динамики содержания ПХП в почве (см. таблицу) показывает, что более активное разрушение этого ядохимиката происходит в почве с влажностью, оптимальной для развития микроорганизмов (60% ПВ.) В этих условиях влажности почвы при концентрации ПХП 1 мг/кг к концу эксперимента разрушается 90% препарата, тогда как его разрушение в высушенной почве и почве с влажностью 100% ПВ составляет 65 и 62% соответственно. При концентрации препарата 10 мг/кг разрушение его в почве с оптимальной влажностью составляет 75%, а в образцах почвы с экстремальными уровнями влажности — 55 и 60% соответственно.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что характер действия ПХП на почвенную микрофлору и степень его разрушения в почве во многом зависят от уровня ее влажности.
При постановке экспериментальных исследований, касающихся влияния химических веществ на почвенную микрофлору и ее биологическую активность, следует поддерживать влажность почвы на уровне 60% ПВ, так как эта влажность является оптимальной для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов.
Однако, поскольку химические вещества меньше разрушаются в сухой почве и при 100% ее насыщения влагой, для научного обоснования коэффициентов пересчета ПДК на почву засушливых районов и районов с повышенным количеством годовых осадков лишь в этих случаях следует предусмотреть ^проведение исследований и при экстремальных условиях влажности.
ЛИТЕРАТУРА. Галстя и А. Ш. — «Докл. АН Армянск. ССР», 1956, т. 23, № 2, с. 62—65. — Г а л с т я н А. Ш. — «Докл. АН СССР», 1964, т. 156, № 1, с. 166—168.—Гон чар у к Е. И. — В кн.: Материалы научной сессии по проблеме «Гигиена и эпидемиология села». Саратов, 1972, с. 73—78. — Ж а р а с о в Ш. У., Ц у -к е р м а н Г. М., Ч у л а к о в Ш. А- Химия в сельском хозяйстве, 1972, № 8, с. 57—60. — Перцовская А. Ф. — «Гиг. и сан.», 1974, № 7, с. 63—66. — Р о м е й к о И. Н. — Почвоведение, 1969, № 10, с. 18 — 22. — С п ы н у Е. И., М о л о ж а н о в а Е- Г., Стефанский К- С. — «Гиг. и сан.», № 7, с. 75—79. — Чундерова А. И., Зубец Т. Г1. — «Микробиология», 1970, № 5, с. 887—890. — Юровская Е. М. — В кн.: Актуальные вопросы санитарной микробиологии. М., 1973, с. 69—70.
Поступила 21/УИ 1975 г.
УДК 314.73-032:611.2
С. А. Андронов, канд. техн. наук В. И. Бадьин, канд. мед. наук 3. Г. Батова, проф. Г. М. Пархоменко,
Э. С. Реут
МЕТОД КОНТРОЛЯ ПОСТУПЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ В ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ
Согласно Нормам радиационной безопасности (НРБ-69), для персонала, работающего в контролируемой зоне, требуется обязательный индивидуальный дозиметрический контроль. Следует отметить, что если индивидуальный дозиметрический контроль внешнего облучения отработан и в большинстве случаев не сопряжен с трудностями, то индивидуальный контроль внутреннего облучения (за поступлением и содержанием изотопов внутри организма) до настоящего времени представляет собой нера-шенную проблему. Индивидуальное поступление и содержание радиоактивных изотопов оцениваются экспериментальным методом прямого прижизненного определения изотопов в организме и критических органах с использованием счетчика излучений человека (СИЧ); расчетными методами — по средней концентрации радиоактивных веществ в воздухе рабочего места и показаниям индивидуальных аэрозольных пробоотборников; расчетно-экспериментальными методами по выведению радионуклидов с
биосубстратами (Д. П. Осанов исоавт.;0. С.Андреева и М.С.Егорова); по активности мазков из носа (В. И. Бадьин и соавт.; Г. М. Пархоменко и соавт.).
Метод прямого прижизненного определения содержания изотопов в организме с помочью СИЧ требует дорогостоящего оборудования и практически неприменим для контроля поступления радиоизотопов. Для оценки удержания радиоактивных частиц в органах дыхания при использовании в качестве исходного содержания аэрозолей необходимо измерение концентрации, а также распределения активности по аэродинамическим размерам частиц в воздухе, вдыхаемом индивидуумом. При определении этих так называемых истинных концентрации и распределения размеров частиц исследователь встречается с рядом трудностей. Так, при расчете ингаляционного поступления по средней во времени и пространстве концентрации возникает сложность применения к отдельным лицам средних показателей, характеризующих загрязнение воздушной среды (концентрация, дисперсность, растворимость аэрозольных частиц) и относящихся к коллективу, усугубляемая неопределенностью индивидуальных коэффициентов защиты СИЗ органов дыхания, если принять во внимание вероятность нарушения правил их эксплуатации. Использование средней концентрации для расчета ингаляционного поступления оправдано лишь при отсутствии первичных локальных источников загрязнения воздуха и средств защиты. В противном случае (без применения СИЗ) этот метод, как отмечают В. И. Бадьин и соавт., дает заниженное значение в среднем в 20 раз (от 2 до 500 раз).
Концентрация аэрозолей, определяемая с помощью индивидуальных аэрозольных пробоотборников, ближе к истинной концентрации аэрозолей во вдыхаемом воздухе. Однако и в этом случае оценить индивидуальное поступление с достаточной степенью точности не всегда возможно, так как остаются неопределенными «истинный» спектр размеров вдыхаемых аэрозольных частиц и индивидуальный коэффициент использования СИЗ. Попытки совместить дисперсный анализ с отбором проб в зоне дыхания неизбежно влекут за собой снижение объема отбираемой пробы и статистической достоверности. Следует отметить, что при применении СИЗ, если даже установлено распределение размеров радиоактивных частиц в зоне дыхания, нельзя определить «истинный» спектр вдыхаемых аэрозольных частиц, так как дисперсность фильтрованных частиц в общем случае будет отличаться от таковой у нефильтрованных. Кроме того, динамическая модель МКРЗ, касающаяся удержания радиоактивных аэрозолей в органах дыхания (Morrow), требует учитывать величину физической нагрузки, которая определяет объем и скорость вдыхаемого воздуха. Последние, как известно, могут варьировать в широких пределах у отдельных индивидуумов.
Метод определения содержания (поступления) радионуклидов в организме по выделению с бносубстратами (моча, фекалии) дорогостоящий, требует большого количества времени, сопряжен с неудобствами в сборе и обработке проб, вызывает недовольство и даже сопротивление со стороны обследуемых. Однако этот метод, в связи с тем что другие методы дают слишком большую ошибку, приобретает все большее признание.
Нами разработан метод для непосредственного и строго индивидуального измерения величины ингаляционного поступления (В. И. Бадьин и соавт.; Г. М. Пархоменко и соавт.). Метод заключается в определении активности пыли, оседающей в передней части носа. Экспериментально установлено, что при вдыхании грубодисперсных радиоактивных аэрозолей, характеризующихся ограниченным по активности логнормальным распределением размеров, со среднегеометрическим радиусом по счету R,,= 1,6ч-4-3,4 мкм и стандартным геометрическим отклонением рэ =2,0ч-2,7 при плотности частиц р»4 г/см3 средняя величина задержки активности в носу за 1 ч работы равна 11,5±5,5% ее суммарного количества, нахо-
дящегося во вдыхаемом воздухе. Для рабочего дня (6 ч) авторы предлагают использовать формулу:
А=К0-АМ при Ко=20,5, (1)
где А—суточное ингаляционное поступление (расп/мин); Лм—активность 2 мазков из носа (расп/мин); К0 — коэффициент для перехода от активности мазков из носа к ингаляционному поступлению.
Позднее авторами этой работы получена формула для расчета К0 при ингаляционном поступлении аэрозолей любой дисперсности:
Ко = /С,-(1 —е — Яэфф-/) " ФФ ■ <2>
где ^ЭФФ — постоянная выведения активности из носа (в ч -1); / — время работы в загрязненной атмосфере (в ч); /С 1 — коэффициент снятия мазком активности, задержанной в передней камере носа; т — время, прошедшее от конца работы до момента отбора мазка (в ч), К — поправка, учитывающая долю активности, мгновенно оседающую в носу, относительно активности, задержанной в дыхательной системе, которая зависит от дисперсности вдыхаемых аэрозолен, объемной скорости и типа дыхания:
Кг-Ка0бщ о.5 1п в.»
К = '0~3 У раэр.УпР = Пь* Рй . (3)
' пР" ^аа
где V — скорость дыхания (в л/мин), — активный медианный аэродинамический радиус (в мкм), Каобщ — общий коэффициент задержки активности в дыхательной системе, К2 — коэффициент, учитывающий соотношение активности, проингалированной через нос и рот, в среднем он равен 3,7;
к-0.5 1 + Ф(1у=з)
где Ф (|„) — интеграл вероятности, 1?тах — (^ Ил +2,Зу
Нтах — радиус наиболее крупной частицы.
Практически метод определения ингаляционного поступления через Ко » установленный по формуле (2), как и при расчете поступления по данным индивидуального пробоотбора, имеет недостаток, заключающийся в несоответствии измеренного (стационарным прибором) спектра размеров аэрозольных частиц «истинной» дисперсности аэрозолей, проннгалирован-ных индивидуумом.
Необходимо было проверить область применения этого способа. Достаточно точно, на наш взгляд, ингаляционное поступление А может быть определено по активности биосубстратов (А0), когда А=А0 =А моча +Л фекалии, что справедливо при наступлении равновесия между поступлением и выделением в случае длительного хронического воздействия.
По специально спланированной программе параллельно со взятием мазков из носа мы определяли выделение урана с биосубстратами у персонала 3 комнат горячей лаборатории. Персонал комнат 1 и 2 подвергался воздействию смеси соединений урана различной растворимости; персонал комнаты 3 работает с нерастворимыми соединениями урана. Основная масса обследованных со стажем работы более 10 лет. Во время выполнения работы персонал использует для защиты органов дыхания респиратор 1НБ-1 («Лепесток-200»).
Активность суточного выделения (А0) в нашем случае включает активность, поступающую через дыхательную систему из воздуха, и активность, поступающую с загрязненных рук (при курении и т. д.). Средняя загрязненность рук для группы обследованных нами рабочих была равна 55 распадам в минуту, а коэффициент «слизывания» можно принять равным 0,1, тогда за счет грязных рук в желудочно-кишечный тракт попа-
Таблица 1
Соотношение активности биосубстратов с активностью мазка из носа по средним величинам
Суточное выделение урака с биосубстратами (расп/мии) Активность мазка из носа в конце Дисперсность аэрозолей' А, рассчитанная по формуле (1)* через Ка. определенный по формуле (2)
Помещение рабочего дня расп/мин измеренная импактором (средняя) определенная по формуле 5 паэР "ag (в мкм) »6
число анализов Аб число мазков Ам К ag (в мкм) "ч
Комната 1 » 2 » 3 7Э/191 38/30 54/37 718 392 493 25 34 49 6,2 6,1 19,7 2,74 4,17 3,30 6,2 2,1 2.0 3,8 8,0 10 860 677 2590 116 65 25
1 В числителе количество анализов мочи, в знаменателе — кала.
4 Дисперсность аэрозолей в административно-бытовых помещениях характеризовалась АМАД-28 мкм, рг = 1,9.
3 А рассчитана при следующих значениях Хэфф=0,1 ч-1, t = 6 ч, т = 0; Ki = 0,51, r|o = 1; Vap = 20 л/мин.
дает 5,5 расп/мин за сутки, что пренебрежимо мало по сравнению с активностью биосубстратов. Из активности биосубстратов персонала вычтена активность биосубстратов контрольной группы.
Мазки из носа брали в конце рабочего дня (до принятия душа) с помощью стеклянной палочки на тщательно продезинфицированную ткань ФП площадью 4 см2.
При радиометрических измерениях была задана относительная ошибка, составляющая не более 10%. Отдельные мазки, активность которых близка к фону установок (0,02—0,05 расп/мин), измерены с ошибкой >10%. Из активности всех мазков вычтено «фоновое» загрязнение мазка — активность контрольных кусочков ткани, с которыми в месте отбора мазков проделывали все операции, кроме взятия проб. Коэффициент снятия активности (Ki), определенный нами у 50 обследованных, оказался равным 0,508±0,032. ~
Дисперсность аэрозольных частиц на рабочих местах измерена с помощью пятикаскадного импактора. После 5-го каскада был установлен фильтр^из ткани ФП, на котором осаждались прошедшие через импактор частицы. Результаты эксперимента приведены в табл. 1.
Аб
Как видно из табл. 1, средний коэффициент /Со — варьирует в помещениях от 25 до 116. Сравнение величин проингалированного урана, рассчитанных по формуле (1) с применением Ко. определенного по формуле (2), с активностью урана в биосубстратах у обследованного персонала показало в некоторых случаях совпадение результатов (комната 2), иногда же (комната 3) различие между ними было пятикратным. В связи с тем что в формуле (2) определяющей величиной в данном частном случае является дисперсность аэрозолей (см. формулу 3), можно предположить, что «истинная» дисперсность проингалированных персоналом частиц отличается от дисперсности, измеренной импактором на рабочих местах.
При подстановке в формулу (2) всех величин (см. табл. 1) получаем:
^■общ
Ко = 470-^ Kag
(4)
После подстановки в формулу (1) Ко. определенного по формуле (4), и преобразования ее получим:
А = Ас
г-Общ
Ад
„лэр : Kag
.•1 м • 470
(5)
3 Гигиена и санитария ТА 6
65
Таблица 2
Задержка активности в дыхательной системе
„аэр К ag Коэффициенты осаждения для 2 „общ Аа А аэр * <70У1М К ag
носоглотка легкие трахея —бронхи общ
0,05 0,007 0,52 0,05 0,577 11,5
0,25 0,15 0,35 0,02 0,475 1,905
0,5 0,25 0,25 0,02 0,52 1,04
4,0 0,84 0,087 0,05 0,98 0,232
4,5 0,87 0,083 0,03 0,98 0,217
5,0 0,90 0,08 0,03 1,0 0,2
10,0 0.96 0 0,04 1,0 0.1
ЬгОбЩ
До
Зная величину Аб/470 Ам, по значениям нз табл. 2, построен-
«ад
ной в соответствии с данными физической теории (Morrow), оценим"«истин-ный» радиус проингалированных персоналом частиц (см. табл. 1). Как видно из табл. 1, различие между истинными размерами проингалированных персоналом частиц и дисперсностью аэрозолей, установленной с помощью импактора, колеблется от 1,4 до >3 раз. Таким образом, для оценки ингаляционного поступления не всегда достаточно знание дисперсности, измеренной нмпактором на рабочих местах. По нашему мнению, для определения ингаляционного поступления в случае изменяющейся дисперсности и при использовании СИЗ органов дыхания приемлем коэффициент Ко, установленный через соотношение:
Накопление пыли в носу определяется скоростью дыхания, дисперсностью аэрозольных частиц и временем их полурастворения. Следовательно, можно считать, что для профессиональной группы, занятой однотипными работами в одних и тех же помещениях, он будет в среднем одинаков. И до тех пор пока не изменится технологический процесс, коэффициент Ко будет постоянным.
Выводы
1. Метод контроля индивидуального поступления по активности мазка из носа может быть рекомендован в условиях маломеняющейся дисперсности радиоактивной пыли. В противном случае необходимо учитывать «истинный» размер вдыхаемых аэрозольных частиц.
2. С помощью мазка из носа и измерения активности биосубстратов можно оценить «истинную» дисперсность вдыхаемых аэрозолей.
3. Коэффициент перехода от активности мазка к поступлению (К0), установленный через активность биосубстратов, применим для представителей конкретных профессиональнных групп, занятых в условиях любого установившегося технологическогого процесса.
4. При изменении технологического процесса или функциональных обязанностей контролируемого индивидуума в условиях изменяющейся дисперсности Ко должен быть определен вновь.
ЛИТЕРАТУРА. Андреева ОС., Егорова М. С. — «Гиг. и сан.», 1973, Лр? 3, с. 53. — Б а д ь и н В. И , С а я п и н а Р. Я , С и т ь к о Р. Я- и др. — «Труды 4-й научно-технической конференции по дозиметрии н радиометрии ионизирующих излучений. М-, 1972, с. 33. — О с а н о в Д. П., Т и с с е н Ю. М., Филатов В. В. — «Мед. радиол.», 1971, № 4, с. 44. — Пархоменко Г. М. и др. — В кн.: Радиационная медицина. М., 1972, с. 246. —Morrow Р. Е., La. — «HIth Phys.», 1966, v. 12, N 2, p. 173—207.
Поступила 17/111 1975 r.
