CC BY
6
УДК 613.648:846.841.02.2321:613. 155.3
НОРМИРОВАНИЕ НЕРАСТВОРИМЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТИ232 И ЕСТЕСТВЕННОГО ТОРИЯ В ВОЗДУХЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
П. П. Лярский, Н. А. Павловская, Ю. Т. Капитанов Институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва
Рекомендуемые в настоящее время среднегодовые допустимые концентрации (СДК) для нерастворимых соединений ТЬ232 и тория естественного в воздухе промышленных помещений составляют 1,16-Ю-14 кюри! л и 0,037 мкг/л соответственно (НРБ — 1969). Аналогичные значения предлагаются и Международной комиссией по радиационной защите (МКРЗ) в качестве временных предельно допустимых концентраций (ПДК) тория.
Однако при расчете гигиенических норм ТИ232 и естественного тория до сих пор не учитывался ряд факторов, связанных с метаболическими свойствами дочерних радионуклидов при аэрогенном поступлении их совместно с ТЬ232. В то же время особенности поведения в организме материнского изотопа и продуктов его распада оказывают существенное влияние на выбор критических органов и обоснование параметров, используемых при расчете СДК и предельно допустимых поступлений (ПДП).
Поэтому цель настоящей работы заключалась в рассмотрении параметров, необходимых при расчете гигиенических норм (Еэф, Яэф, ^2)1 и др.), их обосновании, расчете СДК и ПДП ТЬ232 и тория естественного при аэрогенном поступлении его нерастворимых соединений и сравнении с СДК и ПДП, рекомендованными НРБ —1969.
Для расчета СДК ТИ232 и тория естественного использовали формулу, рекомендуемую МКРЗ — 1959 для расчета ПДК 1 и основанную на экспоненциальном выведении изотопов из критического органа:
4,1 • 10-1отПДМДХо . , СДК ть „ =-п-2- мккюри см?,
еозд /возд (1 —е )EiFt (ОБЭ)П{ F
где т — масса критического органа; ПДМД— предельно допустимая мощность дозы для критического органа (в бэр!неделя;) Я0 — эффективная постоянная выведения материнского изотопа; /возд — доля попавшего через органы дыхания радиоактивного изотопа, достигающего рассматриваемого органа; Ff — отношение количества ¿-го дочернего изотопа в органе (в мккюри) к количеству в нем (в мккюри) исходного изотопа; t — полное время профессионального облучения, равное 50 годам; лг — относительный коэффициент поражения.
Согласно литературным данным, критическим органом при аэрогенном поступлении нерастворимых соединений Th232 и тория естественного являются легкие (Янь Сяо-шань; Bates). Материалы, полученные нами в эксперименте на крысах, подтверждают этот вывод. Содержание тория в легких при однократном интратрахеальном введении в течение всего срока наблюдения составляло 99% его количества, находящегося в организме.
ПДМД, рекомендуемая НРБ — 1969 для легких, принята равной 15 бэр!год, или 0,3 бэр!неделя.
Точны величины, характеризующие скорость выведения нерастворимых соединений тория из легких человека, до настоящего времени не установлены. В 1966 г- МКРЗ рекомендовано значение Ti/» равное 500 суткам (Bates и соавт.). Литературные данные и наши наблюдения свидетельствуют о том, что период полувыведения двуокиси тория (ТЮ2) из легких животных находится в пределах 180—400 суток. Аналогичные значения получены
1 Радиационная защита. М., 1961.
и в отношении двуокиси плутония (РиОг). Соответствующие сведения приведены в табл. 1.
Если данные, полученные в эксперименте на крысах, экстраполировать на человека по методу, рекомендуемому Ю. М. Штуккенбергом, то Т„ф тория будет находиться в пределах 800—1600 суток, при экстраполяции данных, полученных при ингаляционном хроническом поступлении ТЬОг в опытах на собаках, соответствующая величина равна 700 суткам.
Поскольку значение Тэф«*800 суток получено при экстраполяции большинства результатов опытов на крысах и собаках, в легких которых отмечались лишь незначительные повреждения, наиболее обоснованной сей-
Таблица 1
Скорость выведения нерастворимых соединений тория и плутония из легких животных
Вводимое соединение Способ введения Вид животного тэф. Авторы
ThOo Интратрахеальный Крысы 400 Янь Сяо-шань
ТЬОг Ингаляционный » 270 Albert
ТЮ2 » Собаки 350 Hodge и Thomas
ThO» Интратрахеальный Крысы 180 Л. Г. Макеева
А. Н. Павловская
Pu02 Ингаляционный » 180 Л. А. Булдаков
Pu02 » Собаки 300 Л. А. Булдаков
час следует считать величину эффективного периода полувыведения тория из легких человека (Тэф), равную 800 суткам, а эффективную постоянную выведения ТЬ232 = 0,00087 сут.-1.
Сведений о скорости биологического выведения из легких Яа228 при нахождении его в кристаллической решетке нерастворимых соединений тория мы не нашли в литературе. Имеющиеся данные свидетельствуют лишь о том, что в природных условиях выщелачиваемость 1?а228 из минералов, содержащих ТЬ232, в 5 раз меньше, чем выщелачиваемость Яа224 (Н. Г. Сыромятников), а из соединений, в которых радий соосажден изоморфно, в 50 раз (В. И. Баранов). При введении в организм торотраста элиминация 1?а22в в 100 раз ниже, чем элиминация 1?а224 (НигэЬ). По-видимому, и при поступлении нерастворимых соединений тория в легкие переход Яа228 в кровь будет осуществляться значительно медленнее Яа224.
Поэтому до получения соответствующих экспериментальных данных Яс1?а228 принимается равной Я-бТЬ232, а Яа228 = 1,26-Ю-3 суток"1.
Поскольку изотопы (ТЬ232 и ТЬ228) распределяются в кристаллической решетке нерастворимого соединения ТЬ232 изоморфно, то
^бть»» = ^бТЬ»«
и, следовательно,
Яэфть»« = Ябть»» + ХрТь«»= 1,87-10~3 суток-1. Расчет А,эфКаш, проведенный на основании данных, полученных нами в эксперименте с введением двуокиси тория в органы дыхания крыс, показал, что Я.эфКа..4 = 0,31 суток-1 и ТэфКа*14 = 2,23 суток для крыс.
При экстраполяции этих данных на человека получаем:
7%ФЯа«» = 3,5 суток,
Аэф Яа«« = 0,193 суток-1.
Значения эффективных постоянных выведения использовали для расчета величин (7/2)0 определяющих содержание радиоактивного изотопа в критическом органе тела, для случая, если происходит непрерывное по-
3 Гигиена и санитария № 4
65
глощение исходного радионуклида. Расчеты по формулам, рекомендуемым МКРЗ-1959, показали, что при длительном хроническом поступлении в органы дыхания человека нерастворимых соединений тория:
(<7*2)тн». = 1150-/> /
Ш™» = 142 Р,
где Р — количество материнского радионуклида, ежедневно достигающее критического органа (в мккюри/яень).
Отсюда следует, что:
Эти расчеты позволяют определить эффективную энергию ТИ232 по формуле:
£эфТЬ232 = {£ть». + 0,124 [£ть»» + + £к„». + £Ро... + £В1...] X
X 10 = 82 Мэв.
При расчете эффективной энергии для нерастворимых соединений естественного тория использовали данные, полученные нами в эксперименте на крысах, которые свидетельствуют о том, что в легких отношения активностей
I? а2«
Th"8
РЬ»2
= 0,85 ±0,15
= 0,86 ±0,2 (Л. Г. Макеева и Н. А. Павловская).
" Ram
При этом £зфТЬест. = 2££,ОБЭл = 327 ± 48 Мэв.
Расчет СДК и ПДП Th232 и тория естественного проводили, исходя из коэффициента задержки пыли в легких 25%, характерного для массме-дианного аэродинамического диаметра (ММАД) частиц 1 мкм и принятого в расчетах МКРЗ и НРБ-1969. При этом учитывали, что половина этого количества удаляется из легких и заглатывается в течение первых суток, а 12,5% остаются в легких. Поэтому /возд в расчетах составляет 0,125.
Однако известно, что дисперсность аэрозолей в производственных условиях может варьировать от сотых долей до 10 микрон и более (С. Г. Малахов; Н. Ю. Тарасенко; Goldsmith). Поэтому нами проведен также расчет для наиболее жестких условий при ММАД 0,06 мкм, когда коэффициент задержки равен 0,71 (это соответствует аэрозолю конденсации) и для грубо-дисперсной пыли при ММАД 10 мкм и коэффициенте задержки, равном 0,1.
Полагая, что и в этих случаях половина задержанной легкими пыли будет удаляться в течение первых суток после поступления, мы в качестве /возд использовали значения 0,35 и 0,05 для частиц с ММАД 0,06 и 10 мкм соответственно.
Расчет проводили для жизненного объема дыхания (V = 1450 см3), являющегося средним из встречающихся у человека и характеризующегося наиболее высокими коэффициентами задержки в легких пыли различной дисперсности (Bates и соавт.).
При расчете легочной вентиляции исходили из 15 дыхательных циклов в минуту, принимая во внимание 5-дневную рабочую неделю с 8-часовым рабочим днем и отпуск продолжительностью в 24 рабочих дня. В результате расчета установлено, что за год в легкие работающих поступает 2,5-10® л воздуха и за рабочий день^в среднем — 6900 л воздуха.
Данные свидетельствуют о том, что нормы нерастворимых соединений тория в воздухе производственных помещений (СДК и ПДП) зависят от дисперсности пылевых частиц. СДК ТЬ232 при ММАД частиц, равном 1 мкм, хорошо согласуется с величиной, рекомендуемой НРБ-1969; если же ММАД частиц больше, то нормы могут быть повышены (табл. 1).
Для нерастворимых соединений тория естественного рекомендуемые НРБ-1969 значения в 1,5 и 3,7 раза выше полученных нами в отношении пылевых частиц с ММАД 1 и 0,06 мкм соответственно.
Хорошее согласие норм для нерастворимых соединений ТЬ232 может быть объяснено тем, что в наших расчетах значение эффективной энергии ¿аФть»" по сравнению с рекомендуемой МКРЗ-1959 (46 Мэв) увеличено
Таблица 2
ПДП и СДК нерастворимых соединений ТЬ232 и тория естественного в воздухе производственных помещений
Радионуклиды ММАД (в мкм) СДК ПДП
кюри/АХЮ'1* жг/лхЮ"' мккюри/годХ 1 О-2 мг/год
ТЬ232 1 1,04 2.6
ТЬ232 0,06 0,37 0,93
ТЬ232 10 2,6 6,25
Торий ес-
тественный 1 0,25±0 03 2,3±0,3 0,63± 0,075 57,5± 7,5
То же 0,06 0,09±0,01 0,8±0,09 0,23± 0,025 20,0±2,16
10 0,63±0,08 6,2±0,7 1,57±0,2 155± 17,5
в 1,77 раза в связи с учетом накопления продуктов распада ТЬ232. В то же время используемое нами значение периода полувыведения ТЬ232 снижено по сравнению с рекомендациями МКРЗ-1959 в 1,8 раза. Поэтому, несмотря на неоднородные исходные параметры, значения СДК и ПДП практически не различаются.
Значения, полученные при расчете норм в воздухе для нерастворимых соединений естественного тория, несколько ниже рекомендуемых НРБ-1969. По-видимому, различие обусловлено примененным нами более высоким £эф ТИест (327 Мэв) по сравнению с тем (286 Мэв), которое рекомендовано МКРЗ-1959.
Таким образом, на основании анализа имеющихся в нашем распоряжении литературных материалов, а также данных, полученных в наших экспериментах, проведено уточнение ряда параметров (Тдф, £эф, /возд), которые были применены для расчета СДК и ПДП ТЬ232 и естественного тория в воздухе производственных помещений. Полученные данные свидетельствуют о том, что СДК и ПДП нерастворимых соединений ТЬ232 при ММАД частиц, равным \мкя хорошо соответствуют тем, что рекомендованы НРБ-1969 и в настоящее время не нуждаются в пересмотре.
СДК и ПДП нерастворимых соединений естественного тория следует понизить в 1,5 раза.
Кроме того, необходимо учитывать и то обстоятельство, что нормы зависят от ММАД частиц. Поэтому, нормируя содержание радиоактивных веществ в воздухе производственных помещений, следовало бы указывать СДК и ПДК при разных ММАД частиц либо дать соответствующие коэффициенты для пересчета. Для тория таким коэффициентом являются 2,86 и 0,4 при ММАД частиц 0,06 и 10 мкм соответственно, на которые надо разделить СДК и ПДП, рассчитанные при ММАД частиц, равном 1 мкм.
ЛИТЕРАТУРА
Баранов В. И. и др. Неорганическая химия, 1968, № 4, с. 1054.— М а к е -е в а Л. Г., П а в л о в с к а я Н. А. Гиг. и сан., 1970, № 11, с. 42.— Малахов С. Г. Атомная энергия, 1968, № 1, с. 138.— Штуккенберг Ю. М. В кн.: Радиобиологи-
3*
I
67
ческий эксперимент и человек. М., 1970, с. 122. — Янь Сяо-шань В кн.: Материалы по токсикологии радиоактивных веществ. М., 1964, с. 18. —Bates D. V. et al. Hlth Phys., 1966, v. 12, p. 173.— Hodge H. C., Thomas R. I., Secand Unit. Natiaus International Conference on the Peaccfuluses of Atomie Energy, 1958, No 739, p. 1,— Thomas R., Hlth Phys., 1964, v. 10, p. 1013.
Поступила 12/VIi: 1971 r.
STANDARDIZATION OF UNSOLUBLE COMPOUNDS OF Th232 AND THAT OF NATURAL THORIUM IN THE AIR OF INDUSTRIAL PREMISES
P. P. Lyarsky, N. A. Pavlovskaya, Yu. T. Kapitanov
The authors specifity a number of parameters [Т8ф, Е8ф, /.дф, Fi, (qf2)i), that have been used for calculating the average annual permissible concentrations (APC) and the maximal permissible entry (MPE) of Th232 and natural thorium. As the results of calculation it was found that APC and the maximum permissible concentration of Th2'2 amounted to 1.0.4.10"1* curie/1 and 2.6.10"2 mccurie/yr and that of natural thorium equaled to 0.023mcg/1 and 57.5тсУуг consecutively, if MMAD particles were 1 mem. For particles with MMAD amounting to 0.06 and 10 mem the values obtained should be divided by 2.86 and 0.4 consecutively.
СОЦИАЛЬНАЯ ГИГИЕНА, ИСТОРИЯ ГИГИЕНЫ, ОРГАНИЗАЦИЯ САНИТАРНОГО ДЕЛА
УДК 616.34-022-084.4
СОЦИАЛЬНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ БОРЬБЫ С КИШЕЧНЫМИ ИНФЕКЦИЯМИ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ
Д. П. Никитин (Москва)
Прежде чем рассмотреть значение социально-гигиенических факторов в эпидемиологии кишечных инфекций, целесообразно хотя бы очень кратко осветить некоторые общие теоретические положения, имеющие прямое или косвенное отношение к рассматриваемой проблеме. Прежде всего следует коснуться вопроса о сущности человека как составной части окружающей нас природы и социальной среды.
О характере взаимоотношений человека с окружающей средой ученые различных направлений нередко высказывают диаметрально противоположные мнения. Эти мнения отражают разные методологические подходы.
Буржуазные ученые Махсу, Burnet, Simon и др. в силу своих классовых убеждений рассматривают человека и внешнюю среду с точки зрения общебиологических, экологических принципов, которые в конечном счете сводятся к биологизации социальных явлений, подмене законов развития человеческого общества законами биологической эволюции, т. е. приспособлением к окружающей среде. С этих позиций, разумеется, бессмысленно говорить о каких-либо социальных мероприятиях в отношении профилактики болезней вообще и кишечных инфекций в частности.
Как известно, впервые в истории К. Маркс и Ф. Энгельс дали подлинно научный анализ специфики человеческого социального образа жизни и его закономерностей. Особенности общения людей друг с другом и окружающей
