Радіація та забруднюючі речовини

Слово "радіація" у перекладі з латинської означає "випромінювання", і хоча існує безліч видів випромінювання - до них належить і видиме світло, і ультрафіолетове випромінювання, і інфрачервоні (теплові) промені, і радіохвилі - найчастіше це слово використовується для позначення "іонізуючого" випромінювання. "Іонізуюче" випромінювання змінює атоми речовини, на яку воно впливає, перетворюючи їх на електрично заряджені частинки.

До іонізуючого випромінювання належать рентгенівське і гамма-випромінювання. Це електромагнітні хвилі, тобто те ж саме, що і радіо- або світлові хвилі, тільки з дуже малою довжиною. Також до іонізуючого випромінювання належить випромінювання різних частинок: альфа-частинок (великих частинок, що складаються з двох протонів і двох нейтронів), бета-частинок (це випромінювання електронів), нейтронів та інших частинок.

Радіація - це один з багатьох видів випромінювань, що існують у природі. Як і всі інші види випромінювань, радіацію можна виміряти. Існують природні і штучні джерела радіації. Земля має природний радіаційний фон, неоднаковий у різних її точках.

Усі біологічні об'єкти чутливі до впливу радіації, але найбільш чутливою до її дії є людина. Вплив радіації на людину пов'язаний з радіоактивними частками, які, маючи величезну енергію та швидкість, під час проходження через будь-яку речовину зіштовхуються з атомами і молекулами цієї речовини і призводять до їх руйнування, іонізації, до утворення "гарячих" (високоенергетичних) і винятково реакційноздатних часток - осколків молекул: іонів і вільних радикалів.

Радіація вносить у наше життя ризик виникнення віддалених наслідків, наприклад, ризики виникнення пухлин і генетичних змін. Однак ці ризики порівнянні з іншими ризиками в нашому житті.

Кількісна оцінка стану атмосферного повітря визначається гранично-допустимими концентраціями (ГДК) різних шкідливих речовин у приземному шарі (1,5 м) на рівні дихання людини. Існують два значення ГДК: максимально разова (допустима протягом 20 хв) та середньодобова (допустима протягом 24 год). Середньодобові ГДК є головними, їх призначення - не допустити несприятливого впливу на людину тривалої дії шкідливих речовин. Ступінь небезпеки впливу тієї чи іншої речовини на живі організми обумовлюється відношенням дійсної концентрації речовини (мг/м³) до ГДК у повітрі на рівні дихання людини. Це відношення називається токсичною кратністю речовини і має бути менше одиниці. При одночасному вмісті в повітрі декількох шкідливих речовин сума їх токсичних кратностей повинна бути також менше одиниці.

У таблиці наведені значення ГДК деяких забруднюючих речовин в атмосфері.

Для визначення максимальної разової ГДК використовуються високочутливі тести, за допомогою яких виявляють мінімальні впливи забруднювачів на здоров'я людини у разі короткочасних контактів (виміри біопотенціалів головного мозку, реакція ока тощо).

Під час визначення тривалих впливів забруднювачів (токсикантів) проводять експерименти на тваринах, використовують дані спостережень під час епідемій, аварій, додаючи до певного порогового впливу коефіцієнт запасу, що знижує дію ще в кілька разів.

Гранично допустима концентрація забруднюючих речовин (ГДК) -- це максимальна маса шкідливої речовини в одиниці об'єму (мг/м3) окремих складових біосфери, періодичне чи постійне цілодобова дія якої (прямо чи через екологічні системи) на організм людей, тварин та рослин не викликає ніяких відхилень в нормальну їх функціонуванні протягом всього життя даного та наступних поколінь.

ГДК є єдиними для всієї території країни і на даний момент вони затверджені Мінздравом для більше як 200 шкідливих речовин, забруднюючих атмосферне повітря населених пунктів.

Всі шкідливі речовини по степені шкідливого впливу на людину діляться на чотири класи:

1 -- особливо шкідливі;

2 -- високо шкідливі;

3 -- помірно шкідливі;

4 -- мало шкідливі.

Чим шкідливіші речовини, тим складніші, масштабніші та значніші зусилля по охороні атмосферного повітря. Для кожної речовини, забруднюючої атмосферне повітря, на Україні встановлені два нормативи: максимальна разова та середньодобова ГДК.

Середньодобова ГДК встановлюється для попередження загальнотоксичної, канцерогенної, мутагенної та іншої прямої чи побічної шкідливої дії на людину в умовах тривалого довгого цілодобового вдихання. Середньодобова концентрація визначається як середньоарифметичне значення разових концентрацій, для яких вказаний термін часу відбору, чи як середній вміст шкідливих домішок в пробах атмосферного повітря, які відбираються протягом 24 годин без перерви чи з рівними інтервалами між відборами. Відбір проб регламентується ГОСТ 17.2.6.01--86. Найбільша концентрація кожної шкідливої речовини в приземному шарі не повинна перевищувати максимальну разову ГДК. При одночасній наявності в атмосферному повітрі декількох речовин, які мають властивість сумації дії, їх загальна концентрація повинна задовольняти умові:

С1/ГДК1 + С2/ГДК2+ . .. + Си/ГДКи < 1,

де С1, С2.., Си -- фактичні концентрації шкідливих речовин в атмосферному повітрі при відборі проб в одній і тій же точці місцевості, мг/м3;

ГДК1, ГДК2,..,, ГДКи -- гранично допустимі концентрації шкідливих речовин в атмосферному повітрі, мг/м³.

Ефект сумації дії шкідливих речовин мають, наприклад, сірчаний ангідрид та діоксид азоту; оксид вуглецю та діоксид азоту; формальдегід та гексан; ацетон і фенол; валеріанова, капронова та масляна кислоти; аерозолі п'ятиокису ванадію і оксидів марганцю та інші.

ГДК встановлюються головними санітарними інспекціями в законодавчому порядку або рекомендуються відповідними установами, комісіями на основі результатів комплексних наукових досліджень, лабораторних експериментів, а також відомостей, одержаних під час і після різних аварій на виробництвах, воєнних дій, природних катастроф з використанням тривалих медичних обстежень людей на шкідливих виробництвах (хімічні виробництва, АЕС, шахти, кар'єри, ливарні цехи).

Доки існують шкідливі види антропогенної діяльності, щоб обмежити їх вплив на природне середовище, потрібно нормувати кількість шкідливих речовин, які викидаються в повітря, ґрунти, води всіма типами забруднювачів, постійно контролювати викиди різного типу об'єктів, прогнозуючи стан довкілля та приймаючи відповідні санкції і рішення щодо порушників законів про охорону природи.

Вперше ГДК були введені в 1939 році для питної води. До 1991 року кількість таких норм ГДК для водяних об'єктів господарсько-питного і культурно-побутового призначення досягла 1925.

Основними засобами захисту людини від впливу шкідливих речовин є гігієнічне нормування їх вмісту у різних середовищах, а також різні методи очищення газових викидів (адсорбція, абсорбція, хімічне перетворення) та стоків (первинне, вторинне та третинне очищення).

До комунально-побутового водокористування відноситься використання водних об'єктів для купання, заняття спортом і відпочинку. До господарсько-питного водокористування відноситься використання водних об'єктів як джерела господарсько-питного водопостачання і для водопостачання підприємств харчової промисловості. До рибогосподарського водокористування відноситься використання водних об'єктів як середовище існування риб і інших водних організмів. Водні об'єкти рибогосподарського призначення підрозділяються на вищу, першу і другу категорії. Різні ділянки одного водного об'єкта можуть відноситися до різних категорій водокористування.

Нормативну базу оцінки якості води складають загальні вимоги до складу і властивостей води і значення гранично припустимих концентрацій речовин у воді водних об'єктів.

Загальні вимоги визначають припустимий склад і властивості води, оцінювані найбільш важливими фізичними, бактеріологічними й узагальненими хімічними показниками. Вони можуть задаватися у виді конкретної величини, зміни величини показника в результаті впливу зовнішніх факторів чи у виді якісної характеристики показника.

Гранично припустимі концентрації (ГДК) -- це встановлений рівень концентрації речовин у воді, вище якого вода вважається непридатною для конкретного виду водокористування. ГДК, як правило, задаються у виді конкретного значення концентрації.

Усі речовини за характером свого негативного впливу поділяються на групи. Кожна група поєднує речовини однакової ознаки дії, що називають ознакою шкідливості. Та сама речовина при різних концентраціях може виявляти різні ознаки шкідливості. Ознака шкідливості, що виявляється при найменшій концентрації речовини, називають лімітуючою ознакою шкідливості (ЛОШ). У водних об'єктах комунально-побутового і господарсько-питного водокористування розрізняють три ЛОШ -- органолептичний, загальносанітарний і санітарно-токсикологічний. У водних об'єктах рибогосподарського водокористування, крім названих, виділяють ще два ЛОШ -- токсикологічний і рибогосподарський.

При оцінці якості води у водоймах комунально-побутового і господарсько-питного водокористування враховують також клас небезпеки речовини. Його визначають у залежності від токсичності, кумулятивності, мутагенності і ЛОШ речовини. Розрізняють чотири класи небезпеки речовин: перший -- надзвичайно небезпечні; другий -- високонебезпечні; третій -- небезпечні; четвертий -- помірковано небезпечні.

При оцінці якості води враховується принцип аддитивности -- односпрямованої дії. Відповідно до цього принципу приналежність декількох речовин до тому самому ЛПВ виявляється в підсумовуванні їхнього негативного впливу.

Оцінка якості води з точки зору екологічної безпеки водокористування визначається за наступною методикою.

Водні об'єкти вважаються придатними для комунально-побутового і господарсько-питного водокористування, якщо одночасно виконуються наступні умови:

* не порушуються загальні вимоги до складу і властивостей води для відповідної категорії водокористування;

* для речовин, що належать до третього і четвертого класів небезпеки, виконується умова:

С ? ПДК,

де С -- концентрація речовини у водному об'єкті, г/м³;

* для речовин, що належать до першого і другого класів небезпеки, виконується умова:

? С_і/ГДК_і ? 1

де С_і і ГДК відповідно концентрація і ГДК 1-го речовини першого чи другого класу небезпеки.

Водні об'єкти вважаються придатними для рибогосподарського водокористування, якщо одночасно виконуються наступні умови:

* не порушені загальні вимоги до складу і властивостей води для відповідної рибогосподарської категорії;

* для речовин, що належать до однакової ЛОШ, виконується умова:

? С_і/ГДК_і ? 1

де С_і і ГДК_і відповідно концентрація і ГДК і-го речовини, що належить до даного ЛОШ.

Норми якості води повинні виконуватися:

*для водотоків комунально-побутового і господарсько-питного водокористування -- на ділянках від пункту водокористування до контрольного створу, розташованого на відстані не менш одного кілометра вище за течією від цього пункту водокористування;

*для водойм комунально-побутового і господарсько-питного водокористування -- на акваторії в радіусі не менш одного кілометра від пункту водокористування;

* для водотоків рибогосподарського водокористування -- у межах усієї рибогосподарської ділянки водотоку, починаючи з контрольного створу, розташованого не далі 500 метрів нижче за течією від джерела надходження домішок;

* для водойм рибогосподарського призначення -- на всій рибогосподарській ділянці, починаючи з контрольного пункту, розташованого в радіусі не більш 500 м від місця надходження домішки.

Нормативи питтєвої води (за ГОСТом 2874-82)

Якщо у водний об'єкт одночасно попадають декілька речовин з однаковим лімітуючим показником шкідливості, то повинна зберігатися умова:

УСі/(ГДК)?1

Де: Сі - фактична концентрація речовини у контрольному створі, мг/л;

ГДК - гранично допустима концентрація цієї ж речовини, мг/л.

Контроль за забрудненням водних об'єктів повинен здійснюватися в наступному обсязі:

- аналіз стічних вод до і після комплексу очисних споруд;

- вимірювання кількості скидаємих стічних вод:

- аналіз води у водному об'єкті вище скиду стічних вод і біля першого пункту водокористування.

Порядок такого контролю повинен бути узгоджений з органами, що відповідають за регулювання, використання і охорону води та санепідемслужбою.

Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у питних водах

Згідно ДСТ 12.1.005-88 - нормується гранично допустима концентрація (ГДК) шкідливих речовин у повітрі робочої зони.

ГДК у повітрі робочої зони - така кiлькiсть шкідливих речовин, яка при щоденній роботі протягом 8 г або іншої тривалості (40 годин у тиждень) протягом всього робочого стажу не може викликати захворювань або відхилень у стані здоров'я та не надає вплив на здоров'я майбутніх поколінь.
По ступеню небезпеки всі шкідливі речовини діляться на 4 класи небезпеки:

Надзвичайно небезпечні ГДК < 0, 1 мг/м3 (свинець, ртуть);

Високо небезпечні ГДК 0,1 .. 1 мг/м3 (хлор, бром, йод);

Помірно небезпечні ГДК 1, 1 .. 10 мг/м3 (оксид цинку);

Малонебезпечні ГДК> 10 мг/м3 (пари спирту, бензину, ацетону).

Повітря, що надходить у приміщення, повинно мати концентрацію менше 0,3 ГДК шкідливих речовин. У випадку одночасного утримання у повітрі ро-бочої зони декількох шкідливих речовин одночасної дії, повинна виконува-тися умова.

Контроль за концентрацією шкідливих речовин проводиться для

1 класу небезпеки - 1 раз у 10 днів;

2 - 1 раз у місяць;

3, 4 - 1 раз у квартал.

Література

1. Білявський Г.О., Падун М.М, Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. - К.: Либідь, 1993. - 340 с.

2. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / Под общей ред. С.В. Белова. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Высшая шк., 1999. - 448 с.

3. Основи екології та охорона навколишнього природного середовища: Навч. посібник / За ред. В.С. Джигирея. - Львів, 1999. - 238 с.

4. Лапін В.М. Безпека життєдіяльності людини: Навч. посібник. - 2-ге видання. - Л.: Банк. Коледж; К.: Т-во “Знання”, КОО, 1999. - 186 с.

5. Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества / Под ред. Л.А. Ильина, В.А. Филова. - М.: Химия, 1990. - 463 с.