CC BY
12
Выводы
1. Сравнительная оценка результатов исследований самоочищающих свойств ооновных типов почв Грузии позволяет разделить их на три основные группы. К одной группе относятся почвы с высокими самоочищающими свойствами — краоноземные, желтоземные и подзолистые, к другой — почвы с более слабыми самоочищающими свойствами — каштановые, черноземные, черноземовидные и древнеаллювиальные. Горнолесные почвы занимают промежуточное положение между этими группами.
2. Анализ полученных данных позволяет считать, что ведущим фактором выживаемости коли-тифозных микробов в почве является наличие и характер в ней подвижных органических и минеральных соединений. Почвы с указанными свойствами (каштановые, черноземные) требуют особого подхода при проведении на них комплекса санитарно-агротехни-чееких мероприятий (применение органических удобрений, закладка комлостов).
3. К другим факторам самоочищения почвы относится наличие в ней микробных антагонистов, что является преимуществом почв с кислой или слабокислой реакцией.
4. Исследованиями установлено, что характер развития микробиологических процессов в почвах по сезонам неодинаков. В каштановых, черноземных и черноземовидных почвах микробиологические процессы больше выражены весной и падают к лету. В остальных изученных нами почвах Грузии микробиологические процессы возрастают от весны к лету и осени.
Указанной закономерности в основном следует выживаемость микробов кишечной группы в почвах по сезонам.
ЛИТЕРАТУРА
Былинкина В Н., Микробиология, 1940, т. IX, № 2, стр. 129—142. — Г у д-кова Т. В., Гиг. и сан., 1951, № 5, стр. 41—44.—Д а р а с е л « я М. К., Красноземные и подзолистые почвы Грузии и их использование под субтропические культуры, Махарадзе — Анасеули, 1949. — Захаров С. А., Почвоведение, 1946, № 4, стр. 243—251.—Кузнецов С. И., Микробиология, 1949, т. XVIII, в. 3, стр. 203—214 . — М и ш у с т и н Е. Н., Микробиология, 1948, т. XVII, № 3, стр. 201—207. — П е р цовск а я М. И., Гиг. и сан., 1940, № 12, стр. 29—34,— Она же, Гиг. и сан., 1940, № 1, стр. 22—27. — Она же. Гиг. и сан.. 1951, № 6, стр. 15—19.—Пиковская Р. И., Микробиология. 1948, т. XVII, в. 5, стр. 362—370. — Сабашвилм М. Н., Почвы Грузии, Тбилиси, 1948. — Хлебни-к о в Н. И., П е р ц о в с к а я М. И., Крамарова Е. С. и Альф С. Л., Санитарное исследование почвы населенных мест, М., 1951. — Ш в е ц о в а О. И., в кн.: Труды ин-та с.-х. микробиологии, т. IV, в. 1, стр. 133—147, М.—Л., 1930.—Она ж е, в кн.: Труды Всес. ин-та с.-х. микробиологии, т. IV, в. 3, стр. 11—27, М.—Л., 1931.
Поступила 4 /VI 195
-Й- -¿Г -Й-
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИЯ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА
Ю. Г. Балашко, Н. Г. Гусев, М. А. Дембровский, С. И. Квасова
Определение полного количества радия, находящегося внутри организма, может быть произведено двумя взаимодополняющими измерениями: измерением т -излучения от радия, находящегося внутри организма, и измерением концентрации радона в выдыхаемом воздухе.
Необходимость в таких одновременно производящихся измерениях основывается на том, что радий, попавший внутрь организма, не находится в равновесии со своими 7-активными продуктами распада (главным образом ЯаВ и 1?аС), поскольку некоторая доля продуктов распада радия
уносится из организма через выдыхаемый радон. Сам же радий (Ра226), как известно, практически не дает 7 -излучения. Поэтому мощность физической дозы, или поток -квантов, испускаемый На, находящимся внутри организма, никогда не отражает полного количества радия в граммах или в кюри.
Если бы нам был известен процент равновесности фиксированного Ра или же коэфиниент эманирования радона из организма, то, естественно, не было бы необходимости делать вторые, кстати, весьма сложные, измерения (т. е. измерения в выдыхаемом воздухе). Но детальное изучение показывает, что коэфициент эманирования у людей существенно различается.
Идея описываемой методики состоит в следующем.
Пусть К—коэфициент эманирования, определяющие! долю от образовавшегося внутри организма Яп, выведенного из него вместе с выдыхаемым воздухом. Таким образом, К изменяется от 0, когда весь Яп с 7 -активными продуктами его распада остается внутри организма, до 1, когда весь образовавшийся внутри Рп выделяется из организма чеоез выдыхаемый воздух. В действительности К будет иметь промежуточное численное значение.
Путем градуировки с эталонным равновесным источником, помещенным в тканеподобный фантом человека, мы определим неравновесную часть радия т (1—К), где т — полное количество Иа <в организме в граммах. В то же время по измерению концентрации Рп в выдыхаемом1 воздухе мы определяем величину тк. Таким образом, избежав трудной задачи определения коэфициента К, мы из этих двух измерений получаем полное количество Ра в организме в граммах (или в кюри):
/// (1 — к) + т1г = //7 (1
Для более ясного понимания идеи метода следует подчеркнуть, что в равенстве (1) для определения окончательной величины (т) не нужно знание коэфициента эманирования К, так как он исчезает после сложения. Его знание было бы необходимо, если бы мы определяли Иа лишь по одной какой-либо методике (т. е. определяли раздельно или т (1—К), или 777/2 = 1.
Измеряя Иа в организме по *; -излучению путем сравнения его с эталонным равновесным источником Ра, мы допускаем, что весь измеряемый Ра в организме равновесен, я, исходя из этого, градуируем прибор. В то же время, когда мы определяем количество Ип в выдыхаемом воздухе, мы допускаем полное отсутствие равновесия, т. е. стопроцентное выделение образовавшегося внутри организма радона. Именно эти предположения и позволяют теоретически правильно подойти к решению проблемы определения радия внутри организма человека.
I. Определение радия в организме по внешнему 7 -излучению
Как известно, предельно допустимое количество Иа во всем организме принято в 0,1 микрограмма. В случае равновесного значения указанное количество испускает во всех направлениях около 50 ООО 7 -квантов в минуту, т. е. вполне измеримую величину.
Метод основан на измерении потока 7 -квантов от находящегося внутри человека Ра с помощью двух установок типа «Б», каждая из которых имеет 3 соединенных параллельных стеклянных счетчика АММ-9 (рис. 1). Выбор двух (вместо одной) установок «Б» оправдывается необ-
Рис. 1. Установка для определения радия в организме.
ходимостью свести до минимума ошибку в отсчетах при смещении пациента относительно счетчиков.
Расстояние между двумя группами счетчиков фиксировано и составляет 41 см. Чтобы исключить провисание нитей, счетчики должны стоять вертикально.
При подборе счетчиков для данной установки необходимо следить, чтобы они имели одинаковые характеристики. Три счетчика АММ-9, соединенные параллельно в каждой установке «Б», дают плато шириной 150 в. Рабочее напряжение берется на середине плато. Счетчики экранируются (обертываются) черной бумагой для исключения светового эффекта, а также алюминиевой коробкой толщиной 3 мм для поглощения 'Ц -частиц. Кроме двух установок «Б», требуются приборы типа «Ирис» и «Фиалка» для предварительной проверки внешней загрязненности пациента радиоактивными веществами.
Вместо установок «Б» для решения той же задачи могут быть использованы установки типа «Дуб» или «Осина».
Для градуировки прибора требуется водяной фантом человека и эталонные препараты радия. Фантом представляет собой сосуд из винил-пласта высотой 60 см, наполненный водой. Основанием его служит эллипс с осями 20 и 40 см. На съемной крышке фантома равномерно на площади 200 см2 (10X20) высверлено 10 отверстий с диаметром 1 ом каждое. Вместо водяного может быть использован также восковой или парафиновый фантом. Фантом располагается посредине между счетчиками на табурете, предназначенном для исследуемого.
Градуировка производится с помощью одного или нескольких эталонных источников радия. Общая -активность источника должна быть такова, чтобы число импульсов на установке было не больше 5 000 в минуту (включая фон). При больших скоростях счета требуется введение поправок на мертвое время.
Условиям эталонировки удовлетворяют препараты с общей активностью 0,1—10 микрограмм-эквивалента радия. Целью градуировки является получение такого количества микрограммов радия, которое приходилось бы на один импульс в минуту на данной установке.
Порядок градуировки следующий:
а) снимают фон (/Уф) с водяным фантомом, но без эталонов радия;
б) снимают отсчеты Л/эт с эталонными источниками, помещенными внутрь водяного фантома (включая фон);
в) снимают фон, как и в первом случае (%,);
г) повторяют эту процедуру три раза; продолжительность каждого измерения 5—10 минут.
В качестве эталонных источников могут быть рекомендованы жидкие радиевые эталоны, например, 20 жидких равновесных эталонов радия по 2- Ю-8 кюри в каждом (общей активностью 0,4 микрограмм-эквивален-та). Их следует поместить в фантом сразу на трех уровнях: сверху 6, в середине 6, снизу 12 и отставить на 14—18 ом друг от друга, после чего сразу же снимать отсчет /V3T .
В случае, если имеется один источник (0,2—2 микрограмма-эквива-лента Ra), то его подвешивают последовательно на каждый уровень и в каждую позицию на данном уровне, снимают отсчеты и находят среднее значение по всем отсчетам (/V9T ).
Результаты по двум установкам «Б» также усредняются. На трех трубках АММ-9 средний фон получается примерно 800+17 импульсов в минуту. Один эталон с активностью 0,23 микрограмм-эквивалента Ra дает вместе с фоном около 1 300 импульсов в минуту. Следовательно, на 0,1 микрограмм-эквивалента Ra приходится: iV3T — УУф 1 ЗоО — 800 1
т 0,23 1U
220 импульсов в минуту.
Наоборот, 1 импульсу в минуту соответствует количество равновесного радия в организме
О-1 _ ^ ]q < микрограмм-эквивалента Ra
220 импульс
Градуировка с одновременным использованием большого количества 410—30) малых эталонов более предпочтительна, чем градуировка с одним большим эталоном.
Во время грдуировки нужно особенно тщательно следить за тем, чтобы не изменился фон (за счет изменения расположения внешних источников питания в сети, местонахождения техника-дозиметриста и т. д.).
Градуировку следует повторять после каждого изменения в установке или в окружающих 7 -активных источниках.
Успех применения данной методики зависит от чистоты помещения, отсутствия внешних полей и чистоты самого исследуемого, а также его •одежды (имеется в виду чистота в смысле отсутствия загрязненности радиоактивными веществами). Для этой работы должна быть выделена отдельная изолированная комната, в которой никого, кроме техника-дозиметриста и исследуемого, не должно быть. Кроме этой комнаты, необходимо иметь отдельную комнату для гардероба и душевую.
Перед началом работы следует снять фон установки. Для этого лучше пользоваться не фантомом, а контрольной группой людей (6—10 человек) различной комплекции, никогда не имевших дело с радиоактивными веще-•ствами и в заведомо чистой одежде. Затем нужно измерить фон без исследуемого и фон с ним и найти коэфициент экранировки для каждого.
• Опыт показывает, что нет необходимости в дальнейшем учитывать комплекцию исследуемого, так как коэфициент экранировки, равный отношению среднего фона без исследуемого лица к среднему фону с исследуемым, мало меняется и равен 0,95 ±0,02. Таким образом, в дальнейшем, перед проверкой иоследуамого лица, фон следует онимать в свободном воздухе, т. е. в отсутствии фантома или исследуемого. Чтобы учесть экранировку, фон нужно умножить на 0,95 или другой коэфициент, который получится на данной установке.
Перед началом проверки исследуемое лицо должно принять душ и •сменить домашнюю одежду на заранее проверенный чистый халат. Прибором «Ирис» или «Фиалка» проверяется внешняя загрязненность головы, рук и тела на а - и 3 -загрязненность соответственно. Проверка В -загрязненности на «Фиалке» осуществляется путам сопоставления отсчетов, сделанных с двухмиллиметровым алюминиевым экраном и без него. Отсутствие а -загрязненности головы, рук, тела в условиях производства радия может служить основанием того, что ощутимой счетчиком внешней 7-загрязненности вообще нет.
С целью исключения влияния внешней загрязненности целесообразно испытания производить сразу по прибытии рабочего из отпуска (до захода в цех). После измерения фона и проверки исследуемого на внешнюю загрязненность его усаживают на стул и в течение 5—10 минут производят измерения (При повышенном счете, вызывающем подозрения, исследуемое лицо поворачивается на 180°, после чего снова производят измерения. По окончании сеанса в отсутствие исследуемого снимается фон.
Подсчет количества радия в организме в микрограммах (///) производится по формуле:
/n = «(/Vxe—Л^ф)!хСи, (2)
где п — градуировочный коэфициент (в нашем примере п — 4,5 • 10 Си на 1 импульс в минуту); Л'х — среднее от обоих установок число импульсов в минуту от исследуемого (включая фон); Л/ф — число импульсов в минуту для фона в «свободном воздухе», т. е. без фантома или исследуемого лица; в — коэфициент экранировки, равный в нашем случае 0,95.
Результаты измерения записываются в журнал по форме:
Дата Фамилия, имя, отчество Сколько лет работает Место работы и должность т ¡л Си
Примечание. Из последующего изложения всей методики будут видны трудности определения той части радия в организме, которая определяется по выдыхаемому радону. Поэтому не будет очень грубой сшибкой, если мы откажемся от второй половины методики, т. е. от определения доли радия по выдыхаемому радону, а ограничимся лишь первой, описанной выше методикой.
В этом случае предполагается (1), что с помощью -излучения мы измеряем лишь 50% радия (т. е. /(=0,5); тогда формула расчета для полного количества радия в организме будет:
лг=2/г(УУх—В/Уф)[хСи. (3)
Чувствительность данного 7-метода 0,02 микрограмм-эквивалента Ра.. Точность ±0,025 микрограмм-эквивалента Ра.
II. Определение Кп в выдыхаемом воздухе
Для измерения Ип в выдыхаемом воздухе используется электрометр С.Г-1-М и камеры объемом в 3,6 л. Цилиндрические ионизационные камеры высотой в 305 мм и диаметром в 125 мм изготовляются из двухмиллиметровой меди. Собирающий электрод представляет собой медный стержень-диаметром 4 мм. Охранные кольца и изоляторы можно взять от стандартных эманационных камер РГ-9.
Чтобы исключить влияние утечек через изолятор и влияние остаточных деформаций нити, имеющих место при продолжительном отклонении, используется компенсационная схема, изображенная на рис. 2, в которой электрометр-служит нулевым прибором.
Компенсация осуществляется изменением разности потенциалов (с помощью потенциометра /?3) между камерой и заземленным корпусом электрометра. При смещении нити из нулевого положения в процессе измерения она возвращается назад изменением компенсирующего потенциала .и удерживается все время в нулевом положении. Таким образом, потенциал нити электрометра поддерживается равным потенциалу охранного кольца.
Ионизационный ток характеризуется скоростью роста компенсирующего потенциала, которая определяется путем измерения времени (в секундах), в течение которого этот потенциал растет до заданной величины.
Пример. Компенсирующий потенциал и= 1,5 вольт. Время изменения потенциала I = 700 сек. Скорость роста компенсирующего напряжения:
и 1,5 вольт ^==~Г = 700 сек.
Отбор проб производится с помощью приспособления, изображенного на рис. 3, которое позволяет отбирать пробы большого объема в течение длительных промежутков времени, не изменяя при этом нормального характера дыхания. Воздух из выдыхательного клапана противогазной
к
Рис. 2. Компенсационная
схема.
В —электрометр СГ-1 М; К—ионизационная камера; В,—батарея для подачи напряжения на кожу (200 в); В2—батарея для подачи напряжения на камеру (300 в); В3—компенсационная батарея (3—5 в); В4—нормальный элемент Вестона для проверки чувствительности. /гз—реостат Руст, рата на 100—500 ом; /?,,/?2— 1 мегом: V—вольтметр.
маски, надетой на исследуемого, через резиновый шланг 2 и металлический патрубок 3 поступает в компенсатор 4, представляющий собой резиновый мешочек объемом 1—2 л (волейбольная камера). Отсюда он через реометр 5 и осушитель 6 по м'ере необходимости может поступать в камеру. Избыток воздуха выходит через клапан 7 приспособления. 8 — реометр для замера количества Ы2 и 02, поступающего в резиновый мешок. 9 — баллоны с выдержанным Ы2 и 02.
— ДОН
Резиновый мешип
V
в
Рис. 3. Установка для отбора проб
выдыхаемого воздуха. / — противогазовая маска; 2 — резиновый шланг; 3—металлический патрубок; 4—компенсатор; 5—реометр; 6—осушитель; 7—клапан; 8—реометр; 9—баллоны с выдержанным азотом и кислородом.
Калибровка производится с помощью барботеров, содержащих раствор с известным количеством К!а (порядка 10 ~12 Си/л). Перед калибровкой камера откачивается форвакуумным насосом и в нее переводится Кп из барботера. Схема калибровки дана на рис. 4.
В результате калибровки находим постоянную прибора, связывающую концентрацию газа в. камере, и соответствующую скорость роста компенсирующего потенциала. (Для нашей установки она равнялась Л ппл вольт/л пп дел ч
0,002-—при чувствительности 20 ------ ).
сек. (х(лСи вольт
Для исключения влияния колебания концентрации Ип в атмосферном воздухе лаборатории, что может быть источником ошибки при измерениях, камеры при замере фона наполняются азотом (75%) и кислородом (25% ) из баллонов, выдержанных в течение месяца. Поэтому Ип в баллонах практически отсутствует.
Азот и кислород в соответствующей пропорции поступают в резиновый мешок, и этим воздухом дышит исследуемый при отборе проб.
4 Гигиена и санитария. № 1
25
После того как в течение 3—4 минут легкие промылись воздухом» к осушителю, представляющему стеклянную трубку длиной в 170 мм в диаметром 18 мм, наполненную СаСЬ, присоединяют камеру, в которой создан форвакуум (10~3 мм Нд). Наполнение камеры выдыхаемым воздухом происходит со скоростью 1—2 л/мин. Измерение проб производится через 3 часа после их взятия, т. е. после наступления равновесия Ип с его »-активными продуктами распада.
Измерение как фона, так и проб производится после того, как камера пробыла под напряжением 10—15 минут. Продолжительность измерений составляет 30—40 минут для каждой камеры (2—3 измерения по 10—15 минут). Отклонение фона от среднего значения для трех измерений не превышает ±0,10—0,15 ц!* Си/л. Нормальный фон— 1,0—1,3 ¡¿¡а Си/л.
Для увеличения точности и исключения ошибок производится отбор проб выдыхаемого воздуха в две камеры последовательно, одна за другой.
К!п, который имеется в выдыхаемом воздухе, может быть различного происхождения: а) связанный с фиксированным в организме Иа (данная методика и имеет в виду определение этого Ип); б) попавший в организм из воздуха производственных помещений; в) выделяемый транзитным продуктом (1?а). Время выделения транзитного продукта в основном связано с завершением пищеварения и равно 1—2 суткам.
Для измерения а) надо исключить „б" и „в", хотя определение отдельно „б" и „в" также может представлять интерес с точки зрения характеристики рабочего места и биологического действия Ип.
Для исключения „б" измерение концентрации в выдыхаемом воздухе производят через 20 часов после выхода исследуемого из цеха. Что касается Ип, выделяемого транзитным Иа, то он исключается, так как анализы выдыхаемого воздуха берут у исследуемых после отпуска до того, как они снова попадают в цех. Здесь, очевидно, ни „б", ни „в" не будут присутствов ать.
Расчет концентрации Ип в выдыхаемом воздухе производится по формуле:
П— Си , (4)
К л
где: У., 1, вольт — скорость роста компенсирующего напряжения при изме-' сек
рении пробы (включая фон); 1/ф — скорость роста компенсирующего напряжения при измерении фона; К—постоянная установки (у нас К = 0,002 вольт/л в секунду).
Чувствительность метода определения концентрации радона в выдыхаемом воздухе 0,2 • 10 ~12 Си/л. Точность ±0,4 • 10 ~12 Си/л.
Хотя два описанные выше метода и дополняют друг друга, тем не менее следует учитывать трудоемкость и меньшую чувствительность методики определения в выдыхаемом воздухе. Поэтому целесообразно вначале выявлять содержание радия в организме лишь по первой методике, т. е. по измерению ? -излучения, и только тогда, когда имеется явное подозрение на завышенное наличие радия в организме, следует производить исследование радона в выдыхаемом воздухе.
ЛИТЕРАТУРА
I
Gess V. а. М с N i е f V., Ашег. journ. Roentg. and Rad. Ther. v. 57, N. 1 (1947).
Поступила 18/VI 195S r.
