CC BY
5
In the mountainous regions the concentrations of iodine, cobalt and bromine in -water were sma'Ier than in the lowland. The content of these macroelements was especially low in the water of small surface reservoirs, springs and in all the waters poor with minera's in general. The concentration of fluorine in water was low in all the regions of this oblast (not more than 0.5 mg/1).
The drinking w?ter of Transcarpathian oblast contains 2X10—8—9X 10—• % of iodine, 1.7X10—8 % (average) of cobalt and 1 94X10-6 % of bromine.
* * -¿r
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ДОЗИМЕТРА УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ РАДИАЦИИ СОЛНЦА
Доцент Н. А. Лебедев, Б. А. Перов Из кафедры физики Крымского педагогического института имени М. В. Фрунзе
Биологическая активность ультрафиолетового излучения солнца, эффективность его действия на организм и жизнедеятельность человека выдвигают серьезную задачу правильного и надежного измерения этой области солнечного спектра. Учет природного ультрафиолетового излучения особенно важен на курортах, где дозированию солнечных и свето-воздушных ванн придается большое значение. Однако изучение этой части солнечной радиации и методы ее измерения отстают от запросов гигиенической практики и находятся в несоответствии с современным развитием медицинской климатологии.
Существующие фотохимические способы измерения природного ультрафиолетового излучения (щавелевокислый, литопонный методы) не свободны от ряда существенных недостатков. Общепризнана несостоятельность применяемой еще на курортах дозировки солнечных ванн по калориям суммарной солнечной радиации (по пиранометру Янишев-ского).
Испытав различные способы измерения ультрафиолетового излучения солнца в Крыму, мы остановились на фотометрическом методе. Сопоставление показаний селенового фотоэлемента, покрытого шоттов-ским светофильтром, пропускающим излучение от 400 до 300 шц, с кварцевым монохромагором А. Н. Бойко дало удовлетворительные результаты по общему дневному ходу ультрафиолетовой радиации на перпендикулярную поверхность. Кривые, построенные по измерениям этими двумя приборами, очень близки.
Как показали наши наблюдения, селеновый фотоэлемент с фильтром пригоден только для измерения прямой радиации солнца на перпендикулярную поверхность, в то время как измерение им всей радиации солнца и неба на горизонтальную поверхность затруднено вследствие несоблюдения закона косинусов. Для исключения этого обстоятельства нами был использован шар с экраном, внутренняя поверхность которого покрыта окисью магния, расположенный перед фотоэлементом. Применение диффузного потока уменьшило действие ультрафиолетового излучения на светофильтры и обеспечило выполнение закона косинусов, начиная с высоты солнца в 15°.
Для измерения ультрафиолетовой радиации одним из авторов был предложен прибор интегратор-дозиметр, состоящий из приемной части, интегрирующей ячейки, усилителя и счетчика электрических импульсов (см. рисунок).
Приемная часть была разработана в двух вариантах. В первом варианте приемная часть состоит из фотоэлемента СЦВ-4, светофильтра типа УФС-2 и шара
с экраном. Максимум чувствительности приемной части приходится на волны длиной 365 т^.
Приемная часть второго варианта имела два шара с экранами, покрытыми белыми пигментами, и два фотоэлемента СЦВ-4.
Шар, покрытый окисью магния, пропускает как видимую, так и ультрафиолетовую радиацию, а шар, покрытый окисью цинка, пропускает радиацию волн длин-
2
Схема дозиметра-интегратора.
/ — приемная часть; 2 — интегральная схема и усилитель; Л, и Л2—лампы типа 6С5: Ля и Л4— лампы типа 5ЩС; Лн — неоновая лампочка МН-5; шА — миллиамперметр; С,. С2, Сз, С<. С5 — конденсаторы; К,, Я,. Из, — сопротивления; Тр,, Тр2 — трансформаторы; ФЭ,, ФЭ2 — фотоэлементы.
нее 390 гпц.. Измерения коэффициента отражения в видимой части спектра для А^О и 2пО показали независимость от длины волны падающей радиации и численное неравенство для этих пигментов.
Свет, диффузно отраженный от шаров, попадает на 2 фотоэлемента (фотоэлементы подбираются с примерно одинаковыми спектральными характеристиками), включенными по дифференциальной схеме. Последняя представляет собой схему дифференциального фотометра, но только вместо гальванометра включена интегрирующая ячейка, состоящая из конденсатора С, неоновой лампы и сопротивления /?.
Принцип работы приемной части основан на различной отражающей способности окиси магния и окиси цинка. Ввиду того что коэффициенты отражения в видимой области спектра окиси цинка и окиси магния численно не равны, то приходится при помощи диафрагм выравнивать световые потоки, падающие на фотоэлементы
Настройка прибора проводилась на солнце с помощью светофильтров БС-8, пропускающих излучение длиннее 390 тр.. Под действием видимого излучени» возникающие фототоки равны и противоположны по направлению и в данной схеме не происходит зарядка конденсатора С. Если же в радиации есть излучение короче 390 т.и, то происходит заряд конденсатора до потенциала вспышки неоновой лампы. В момент вспышки на сопротивлении /? создается разность потенциалов, подающаяся на усилитель, в анодной цепи которого включен электрический счетчик импульсов типа СЭИ-1 или ОВ м/100.
Схему питания фотоэлементов приемной части и усилителя обеспечивают однополупериодные кенотронные выпрямители. Прибор может работать на трех диапазонах: быстром, среднем и медленном, которые меняют чувствительность прибора в отношениях 1:2:4 в зависимости от интенсивности ультрафиолетового из* лучения. Интенсивность ультрафиолетового излучения определяется частотой импульсов п минуту, а количество импульсов является мерой энергии (дозой), упавшей на фотоэлементы.
Такие интегральные дозиметры с 1954 г. начали применять на лечебных пляжах и климатических верандах при дозировании солнечных и световоздушных ванн в Гурзуфе, затем в Ялте, Евпатории и ряде санаториев Крыма.
Градуировку дозиметра-интегратора ультрафиолетового излучения по степени биологической реакции организма, т. е. достаточности или недостаточности солнечного облучения, принято определять по внешне
А
выраженному эритемному эффекту ультрафиолетового излучения. Такой эритемный эквивалент в виде значения средней биодозы к определенному числу импульсов счетчика выведен к дозиметру-интегратору по значительному количеству сопоставлений с биодозиметрическими наблюдениями.
Определение индивидуальной биодозы на лечебном пляже в Гурзуфе проводится постоянно в течение всех сезонов для большинства лечащихся. Применяется обычный биодозиметр Горбачева-Дальфинга с б окошечками. При постепенном закрытии окошечек точно фиксируется время и количество импульсов счетчика. После определения эритемной реакции (через сутки) выясняется индивидуальная биодоза и по времени, и по количеству импульсов дозиметра-интегратора.
И. А. Сибцов установил что средний эритемный эффект соответствует 0,85—0,95 условной биодозы по дозиметру-интегратору. Сопоставление материала биодозиметрии с синхронными наблюдениями ультрафиолетовой радиации по дозиметру-интегратору показало, что при высоте солнца в 35—65° одно и то же количество энергии ультрафиолетового излучения (т. е. одно и то же число импульсов счетчика) вызывает эритему. Постоянство числа импульсов дозиметра для времени возникновения эритемы и различное число импульсов в минуту (пропорциональное интенсивности) подтверждают правильность дозирования прибора и дают новый энергетический эквивалент общего ультрафиолетового излучения для эритемной реакции. Ориентировочные подсчеты ОЦеНИ-
пппл милли-кал 0
вают этот эквивалент в 2000 --:-- . Зависимость интенсивно-
см-
сти ультрафиолетового излучения от высоты солнца над горизонтом приводит к изменению продолжительности времени образования эритемы.
Эта зависимость может быть выражена простым соотношением:
0,39
log т =0,85+-•
ё »Р sin/го
Высота солнца
Солнце н небо (С - Н)
Небо (Н)
интенсивность
, милли-кал ,
(в-- )
см'/мин
время бно-дозы (в мин)
интенсивность
миллн-кал .
(в-- )
см'/мин
С+Н
(в процентах)
где Т эр — среднее время образования эритемы и Ло — высота солнца над горизонтом. Обширный материал измерений ультрафиолетового излучения дозиметром-инте-
гратором позволяет произ- Таблица I
вести ряд обобощений.
В табл. 1 приводятся средние величины интенсивности ультрафиолетового излучения солнца и неба, одного голубого неба (рассеянных ультрафиолетовых лучей) на горизонтальную поверхность и времени образования эритемы в зависимости от высоты солнца над горизонтом. Эти средние величины выведены из многочисленных измерений в дни лечения солнечной радиацией. Они являются качественной характеристикой дневного природного ультрафиолетового излучения и призваны помочь планировать врачебные назначения солнцелечебных процедур и иметь представление об ультрафиолетовом режиме.
Анализ данных табл. 1 показывает, что для назначения дозированного естественного ультрафиолетового излучения с учетом состояния
10°
20° 30° 40° 50° 60° 69°
11,3
22,2 42,6 69 87 97,1 102,3
47
29 23 21 19
9,7 16,5 29,8 44,8 53 55,4 56,4
86 78 70 65 61 57 55
Высота солнца Количестю бисдоз н
солнце и небо (С-; Н) небо (Н) с+н (в процентах)
20° 0,63 0,55 87
30° 1,57 1.3 83
40° 2,9 2,24 77
50° 5,4 3,66 68
60° 9,7 5,95 61
69° 15 8,4 56
Таблица 3
здоровья больного лечащему врачу представляется большой выбор. Прием солнечных ванн в утренние часы летних месяцев с большей продолжительностью лечебной дозы ('/в биодозы), чем в часы, близкие к полдню, обеспечивает более щадящую обстановку воздушной среды. При высоте стояния солнца от 45° 1 продолжительность лечебной дозы значительно уменьшается и становится к полдню минимальной. Но ближе к полдню увеличивается Таблица 2 и тепловая радиация, а это в свою очередь требует внимательного отношения к состоянию воздушной среды и ее тепловому режиму.
Величины рассеянной ультрафиолетовой радиации (от неба) представляют значительный процент суммарной (от солнца и неба). При этом для безоблачного неба рассеивание идет по закону Релея — обратно пропорционально четвертой степени длины волн, т. е. чем короче лучи, тем больше они рассеиваются.
Дозиметры-интеграторы используются и для изучения ультрафиолетового климата местности. Счетчики приборов фиксируют ультрафиолетовое излучение в течение всего дня. Они показывают количество этого излучения в импульсах, в милликалориях на единицу площади, или в биодозах за любые промежутки времени. Табл. 2 иллюстрирует средние величины нарастания биодоз с восхода солнца до данной высоты его за первую половину дня.
Процент биодоз от неба даже при наибольшей высоте солнца составляет 56 суммарной в день. При более низких высотах солнца над горизонтом этот процент возрастает еще более, подчеркивая большое значение ультрафиолетовой радиации голубого неба. Годовой ход ультрафиолетовых биодоз характеризуется данными, приведенными в табл. 3. В ней дано суммарное количество биодоз за каждый месяц года. Из 2500 биодоз
в среднем за год наибольшее количество падает на летние месяцы, из которых в июне и в июле бывает более 500, что составляет 20% годового количества. В декабре в среднем подсчитывается 12 биодоз в месяц, или только 0,5% годового количества.
Годовое количество биодоз составляет только 55% возможного количества, которое нами вычислено для безоблачного неба. И все же среднее годовое количество ультрафиолетовых лучей в 50 раз больше
Количество бюдоз Во сколько р;>з fo.ii п.* () ИЗ! О. О Н- ческого минимума по Н Ф. Га-ланину
Месяцы ЕОЗ- уожное факти ческое %
Январь Февраль Март . Апрель Май . . Июнь . И>гль . Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь За год
68 116 260 498 775 900 794 539 252 130 72 56 4 460
19 34 104 229 403 531 540 350 154 62 23 12 2 461
28 29 40 46 52 59 €8 65 64 48 32 22 55
5 8
26 57 101 133 135 88 38 15
6 3
51
^ Таких дней в Крыму 186 (с 20 марта по 24 сентября).
необходимого физиологического минимума. Остается чрезвычайно существенным вопрос об учете тепловой части солнечного спектра. На долю тепловых лучей приходится большая часть всей солнечной энергии.
Параллельно измерению ультрафиолетового излучения нужно знать также и суммарный поток солнечной радиации (по пиранометру Янишевского). Величины интенсивности тепловых, солнечных лучей используются для определения характеристики теплового состояния воздушной среды и выявления зон комфорта, охлаждения или перегрева.
Таким образом, одновременное с дозировкой ультрафиолетовых лучей определение тепловой константы воздушной среды при солнцелечении вполне гарантирует от перегрева, переохлаждений и других неблагоприятных состояний, вызываемых обычно неполноценной ориентацией в тепловой обстановке.
Выводы
1. При измерениях нашими дозиметрами-интеграторами устойчиво выявляется пропорциональность суммарного ультрафиолетового излучения от солнца и неба на горизонтальную поверхность солнца в пределах 35—65° к эритемному потоку при высотах.
2. В этих пределах высот солнца над горизонтом для получения эритемы требуется одно и то же количество общего ультрафиолетового
г>п/-./-> милли-кал . излучения около 2000-у-—
3. Время, необходимое для получения эритемы, при средней чувствительности кожи зависит от интенсивности ультрафиолетового излучения в соответствии с высотой солнца над горизонтом и выражается соотношением:
0,39
108
где ТЭр—время возникновения эритемы и /¡о — высота солгца над горизонтом.
4. Практическое применение дозиметров на лечебных пляжах курортов Крыма вполне себя оправдало и разрешило проблему надежного измерения биологически активной части солнечного спектра.
5. Дозированное использование естественного ультрафиолетового излучения в курортной практике связано.с более широким распространением дозиметра-интегратора на курортах с дальнейшим уточнением методики.
ЛИТЕРАТУРА
Галанин Н. Ф. Лучистая энергия и ее гигиеническое значение Л, 1952 — Генералов А. А. Гиг. и сан., 1956, № 10, стр. 15—20. — К о н д р а т ь е в К Я Лучистая энергия солнца. Л., 1954. — Л е б е д е в Н. А., Шмеркович И Д Изв. Крымского пед. ин-та. 1955, т. 21, стр. 54—70. — М е й е р А., 3 е й т ц Э. Ультрафиолетовое излучение. М., 1952. — Тихов Г. А., Друри В. Й. Исследования отражательной способности. М—Л., 1934, стр. 69—94. — Ультрафиолетовое излучение и гигиена. М., 1950.
Поступила 11/1У 1957 г.
THE USE OF A DOSIMETER OF THE SOLAR ULTRAVIOLET RADIATION
N. A. Lebedev, sub-professor, B. A. Perov
The article contains a detailed description of an instrument used for rreasurng the intensity and the dose of ultraviolet radiation of sun-rays, with wave lenpths under 400 mn. The instrument consists of a receiver, an integrating cell, an amplifier and a meter for the electric impulses.
The dosimeter is graduated in physical units (millicalories, per unit surface, per minute) and biological doses. These instruments have been used since 1954 at all the
Crimean health resorts. From the experimental data obtained at Qoursuff and Evpatoria the authors present average normal values of ultraviolet radiations of the sun and the sky and the radiation doses during the various levels of the sun. The authors have elaborated a new method of dosing heliotherapeutic procedures, taking into account both the intensity of the ultraviolet radiation and the temperature of the air.
ft * ft
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЖИЛЫХ ДОМОВ.
ВЫСТРОЕННЫХ ИЗ КАМЫШИТА И ГЛИНО-КАМЫШИТА
Научные сотрудники- И. П. Качинский, В. Е. Шинкаренко
Из Украинского научно-исследовательского института коммунальной гигиены
Камыш в сочетании с глиной издавна применяется на Украине для строительства сельских жилых и хозяйственных зданий. Партия и правительство указали на необходимость рационального использования камыша в строительстве индустриальными методами. Камышит (камыш, спресованный в плиты) находит все большее применение в строительстве и в дальнейшем имеет широкие перспективы. Однако жилые здания из этого материала в условиях Украины до сих пор не изучались в эксплуатации в гигиеническом отношении. Целью настоящей работы являлось изучение в натурных условиях сельских жилых домов со стенами и потолками из глино-камыша (народный способ) и из камышито-еых, провязанных проволокой плит заводского изготовления (технический способ) и их гигиеническая оценка.
В качестве экспериментальных объектов были взяты два дома в селе Засулье Лубек coro района Полтавской области. Конструкции избранных объектов .ипичны для условий Украины.
Камышитовый дом (общежитие камышитового завода) имеет в плане наружные размеры 11,51X35,75 м. Построен в период 1930—1933 гг. Одноэтажный, без подвала. Фундамент ленточный с кирпичным цоколем высотой 0,4—0,5 м с прокладкой гидроизоляционного слоя. Подпольное пространство замкнутое, не вентилируемое. Наружные и внутренние стены состоят из деревянного каркаса, заполненного в два слоя камышитовыми, провязанными проволокой плитами толщиной 5 см, с пространством между ними шириной 5 см, засыпанным на всю высоту стены каменноугольным шлаком, смешанным с отходами извести и сечкой из стеблей камыша. Стены с обеих сторон защищены извест-ково-алебастровой штукатуркой толщиной 5 см. Толщина наружной стены составляет 25—26 см, внутренней—24 см. При обследовании установлено, что штукатурка на протяжении 23—25 лет своего существования частично восстанавливалась вследствие ее износа. Во время обследования была вскрыта штукатурка и взяты образцы камышитовой плиты и засыпки. Оказалось, что камышит в стене хорошо сохранился, не имеет признаков гниения, сырости, поражения вредителями дерева, домовым грибком. Проволочная вязка плит из неоцинкованной стали поржавела лишь поверхностно, не потеряв своей вязкости. Не установлено также фактов повреждения камышита грызунами. Обследование показало, что камышит является влагостойким и сравнительно долговечным материалом со сроком существования не менее 50—80 лет. Деревянный пол в основном сохранился удовлетворительно. Сырости со стороны полполья и в наружных углах стен не обнаружено. Этому способствует наличие в наружных углах стен пилястр (шириной 50 см и тол-
