ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


ППЄНРША ОЦІНКА СВІТЛОВОГО КЛІМАТУ

Світловий клімат визначається кількісним і якісним складом со-
нячного випромінювання, що досягає земної поверхні, і залежить
від природних і антропогенних чинників: географічної широти міс-
цевості, пори року, доби, рельєфу місцевості, погодно-кліматичних
умов, забруднення повітря.

Сонячне випромінювання — інтегральний потік корпускулярних
частинок (електронів, протонів, а-частинок тощо) та електромагніт-


них хвиль різної довжини (від найкоротших у- і рентгенівських^
довжиною до 10 нм, ультрафіолетових довжиною 10-400 нм та види-:_
мих променів до інфрачервоних довжиною 760-100000 нм та най-
довших хвиль діапазону радіочастот). Найважливіше значення се-"
ред них біля поверхні Землі має оптична частина сонячного спектра,
що включає інфрачервоні промені довжиною 2800-760 нм, частка
яких становить 59%, видимі довжиною 760-400 нм (40%) та ультра-
фіолетові довжиною 400-280 нм (1%). Довгохвильове інфрачервоне
та короткохвильове ультрафіолетове випромінювання затримується
атмосферою. Проте людина може зазнавати впливу такого опромі-
нення від штучних джерел, які широко застосовуються з лікуваль-
но-профілактичною метою, а також на виробництві.

Інфрачервоне випромінювання Сонця і штучних джерел у по-_
мірних кількостях чинить тепловий вплив на організм, зумовлюючи
гіперемію шкіри, посилюючи кровообіг, обмін речовин, нормалізує
функцію внутрішніх органів, стимулює імуногенез, має болетамувальну
та протизапальну дію і широко використовується з профілактичною
та лікувальною метою. У надмірній кількості, при тривалому соняч-
ному опроміненні, особливо'в південних широтах, а також в умовах
виробництва під час контакту зі штучними джерелами, температура
яких значно вища за температуру тіла людини, інфрачервона раді-
ація призводить до загального перегрівання організму, опіків, роз-
витку катаракти і вимагає гігієнічної оцінки та здійснення профі-
лактичних заходів.

Дія ультрафіолетового випромінювання полягає у біогенній за-
гальностимуляційній (еритемній), пігментотворній (засмагній), О-ві-
тамінотворній (антирахітичній) і абіогенній канцерогенній, фотото-
ксичній і фотоалергенній дії на людський організм та бактерицидній
дії на мікроорганізми.

-Недостатність ультрафіолетового опромінення (сонячне голоду-
вання) супроводиться розвитком рахіту у"дітей, остеопорозу і ос-
теомаляції у дорослих, функціональними розладами нервової систе-
ми, зниженням загальної опірності організму і потребує профілак-
тичного ультрафіолетового опромінення штучними джерелами. У де-
яких випадках в умовах відкритої атмосфери, але найчастіше у ви-
робничих умовах при використанні штучних джерел ультрафіолету
виникає необхідність профілактики ультрафіолетового переопромі-
нення.

Видиме світло — адекватний подразник органа зору, носій зоро-
вої інформації, стимулятор багатьох функціональних процесів ор-
ганізму, зокрема, обміну речовин, кровотворення, секреції гіпофіза,
збудливості нервової тканини. При цьому поліпшуються самопочут-
тя, настрій, підвищується працездатність людини. Режим освітлення
відіграє суттєву роль у регулюванні біологічних ритмів організму.
Виражений вплив на нервово-психічну сферу чинить спектральний
склад видимого світла. Недостатнє, нераціональне освітлення нега-
тивно позначається на функціях зорового аналізатора, прискорює
втомлюваність і його, й усієї центральної нервової системи, зменшує


 




працездатність людини, сприяє розвитку короткозорості у дітей, а
також погіршує санітарний стан приміщень.

Біологічне значення сонячної радіації та променистої енергії штуч-
них джерел зумовлює важливість гігієнічної оцінки якісних і кіль-
кісних характеристик випромінювання. Якісний склад променистої
енергії визначається спектроскопічними методами, кількісний — при-
ладами типу спектрорадіометрів з визначеною спектральною чутли-
вістю. За кількісну характеристику інтенсивності променистої енергії
^..слугують напруженість радіації, тобто кількість енергії у джоулях"
(системна одиниця) або калоріях* (позасистемна одиниця), що па-
лає за одиницю часу на 1 м2 (см2) поверхні, розташованої перпенди-
кулярно до джерела променів, та поверхнева густина потоку енергії
у ватах, що падає на одиницю опромінюваної поверхні. Напруже-
ність випромінювання у різних спектральних діапазонах досліджу-
ється за допомогою поданих нижче методів.

Гігієнічна оцінка напруженості і спектральних характеристик про-
менистого потоку необхідна у геліотерапії, загартуванні, при роботі
зі штучними джерелами випромінювання у фотаріях, фізіотерапев-
тичних кабінетах, а також на виробництвах, де застосовуються різ-
номанітні джерела випромінювання оптичного діапазону.

2.2. ВИЗНАЧЕННЯ ІНТЕНСИВНОСТІ
ІНФРАЧЕРВОНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ

■Напруженість інфрачервоного (теплового) випромінювання ви-
мірюють піранометрами або актинометрами, дія яких ґрунтується
на принципі поглинання енергії чорним тілом і перетворенні в та-
кий спосіб променистої енергії на теплову.

Піранометр універсальний М-80 застосовується
для вимірювання сумарної, розсіяної та відбитої радіації Сонця з
довжиною хвиль 300-2400 нм, що припадає на горизонтальну по-
•верхню в калоріях на 1 см2 за хвилину. Елементом, що сприймає
радіацію, є термобатарея зі спаяних послідовно манганінових і кон-
стантанових смужок, поверхня яких вкрита сажею і магнезією. Тер-
мобатарея з'єднується зі стрілковим гальванометром. Прилад захи-
щений від зовнішніх впливів скляним півсферичним ковпаком, а ме-
талева кришка захищає ковпак від механічних пошкоджень і вказує
місце нуля гальванометра.

Сумарну радіацію визначають при незатіненому приладі, а розсі-
яну — при затіненому. Відбиту радіацію вимірюють у положенні
приладу приймачем униз.

Інтенсивність радіації О обчислюють за формулою

де ЛГ — покази гальванометра при незатіненому піранометрі; N —
те ж саме при затіненому піранометрі; Р — поправковий множник
із паспорта приладу; а — перевідний множник.

* 1 Дж = 0,2388 кал; 1 кал = 4,1868 Дж.


Мал. 35. Актинометр ЛІОП-Н.

Актинометр ЛІОП-Н (мал. 35) складається з гальванометра
та приймача теплової радіації — термобатареї у вигляді пластинки
з кришкою. Принцип його дії ґрунтується на використанні різниці
променепоглинальної здатності пофарбованих у чорний колір та блис-
кучих смужок алюмінієвої пластинки, яка прикріплена за допомогою
електроізолятора до мідьконстантанових спаїв. Температура нагрі-
вання алюмінієвої пластинки та спаїв термобатареї різна, внаслідок
чого утворюється термоелектричний струм, сила якого пропорційна
до різниці температури спаїв. Силу струму вимірюють гальваномет-
ром, шкала якого градуйована у кал/см2-хв. Кожна поділка шкали
відповідає 0,5 кал. Під час вимірювання актинометр наближають до
джерела випромінювання, відкривають кришку приймача й через 3 с
знімають покази гальванометра. Потім кришку закривають.

Піранометр Янишевського призначений для вимірюван-
ня сумарної та розсіяної радіації. Приймачем є термоелектрична ба-
тарея-пластинка, складена зі смужок манганіну й константану, послі-
довно спаяних між собою. Поверхня термобатареї пофарбована бі-
лою та чорною фарбами таким чином, що всі послідовні спаї виявля-
ються пофарбованими в різні кольори. Термобатарея прикріплена
до ребер металевих призм, розташованих на верхній частині метале-
вого циліндра- — корпусу приладу. До пластинок термобатареї при-
паяно мідні дроти, що з'єднують її з клемами, до яких під'єднується
стрілковий гальванометр.

М.Ф.Галанін запропонував метод суб'єктивної оцінки
інтенсивності теплової радіації, який полягає у визначенні ча-
су, упродовж якого шкіра тильного боку кисті витримує тепло-
ву дію (табл. 22).


 




Таблиця 22

Шкала суб'єктивної оцінки інтенсивності теплової радіації

 

Інтенсивність раліації Характеристика впливу
МДж М'-год кал см2хв  
     

1-2 0,4-0,8 Слабкий, можна витримати необмежено довго

2-3,8 0,8-1,5 Помірний, можна витримати 3-5 хв

3,8-7,5 1,5-3,0 Середній, можна витримати 25-60 с

7,5-12,5 3,0-5,0 Сильний, можна витримати 7-24 с

>12,5________ >5,0________ Дуже сильний, можна витримати 2-5 с

Рівні інфрачервоного випромінювання вищі за напруженість 3,77
МДж/м2-год [1,5 кал/см2-хв], яка спостерігається на поверхні Землі
у помірних широтах, вважаються значними і потребують організа-
ції профілактичних заходів.

2.3. ВИЗНАЧЕННЯ ІНТЕНСИВНОСТІ УЛЬТРАФІОЛЕТОВОГО ..■

ВИПРОМІНЮВАННЯ

Напруженість ультрафіолетового випромінювання визначається
біологічним, фотохімічним і фотоелектричним (фізичним) метода-
ми.

Біологічний метод, що широко застосовується у
медичній практиці, ґрунтується на визначенні біодози — мінімаль-
ної еритемної дози опроміненості (МЕД), яка дорівнює мінімально-
му часу опромінення, після якого через 8-20 год з'являється почер-
воніння незасмаглої шкіри.


Мал. 36. Біодозиметр Дальфельда-Горбачова.

Еритемну дозу визначають за допомогою б і о д о з и м є т р а
Дальфельда-Горбачова (мал. 36), який являє собою план-
шетку з шістьма отворами (1,5x1,0 см), які закриваються рухомою
пластинкою. Біодозиметр закріплюють на незасмаглій ділянці шкі-
ри (внутрішня частина передпліччя, епігастральна ділянка, спина).
Доцільно помітити на шкірі кульковою ручкою розташування і но-
мери віконець. Пацієнт повинен перебувати на відстані 0,5 м від
джерела ультрафіолету (після прогрівання лампи 10-15 хв). Кож-


не віконце відчиняють на 1 хв. Таким чином, шкіра під віконцем №1
опромінюється 6 хв, № 2 — 5 хв, № 3 — 4 хв, № 4 — 3 хв, № 5 — 2 хв,
№6—1 хв. Через 18 — 20 год після опромінення здійснюють кон-
троль появи еритеми. Еритемну дозу визначають у хвилинах за но-
мером віконця, де еритема виявилась найменшою.

Доза, що дає змогу запобігти гіпо- і авітамінозу Д, порушенням
фосфорно-кальцієвого обміну та іншим небажаним наслідкам світ-
лового голодування, називається профілактичною і становить 1/8-
1 10 МЕД. Оптимальна, або фізіологічна, доза ультрафіолетового
опромінення становить 1/4-1/2 МЕД.

Наприклад, найслабша еритема виявлена на шкірі в місці розта-
шування віконця № 3 біодозиметра при тривалості опромінення
4 хв. Отже, біодоза становить 4 хв, профілактична доза — 0,5 хв, а
фізіологічна — 1-2 хв.

На біодозу суттєво впливає відстань до джерела ультрафіолету:

деХ — біодоза, хв; А — біодоза на стандартній відстані 0,5 м, хв; В —
відстань, на якій перебувають пацієнти, м; С — стандартна відстань,
на якій визначали еритемну дозу, м.

Отже, при збільшенні відстані до джерела у 2, 3, 4 ... рази від
стандартної (0,5 м) час опромінення для виникнення еритеми по-
винен збільшуватися відповідно у 4, 9, 16 ... разів.

У медичній практиці профілактичні дози ультрафіолету від Со-
нця та небосхилу під час проведення сонячних та повітряних ванн
визначають розрахунковим методом за допомогою табл. 23.

Фотохімічний метод грунтується на розкладанні
розчину щавлевої кислоти в присутності нітрату уранілу під впли-
вом ультрафіолетової радіації.

У кварцову пробірку з отвором для виходу С02 наливають 50 мл
розчину щавлевої кислоти та уранілу і щільно закривають проб-
кою. Пробірки зберігають у спеціальних гніздах, що захищають їх
від проникнення світла. Світлове вікно пробірки не затінюється під
час експозиції. Після завершення експозиції вміст пробірки та про-
мивні води (не більше 10 мл) виливають у конічну колбу місткістю
200 мл, де міститься 50 мл розчину Н250 , нагрітого до 50°С, і титру-
ють у гарячому вигляді 0,1 н. розчином КМпОд. 1 мл цього реакти-
ву відповідає 6,3 г щавлевої кислоти. Одночасно 50 мл розчину щав-
левої кислоти, яку не опромінювали, також титрують 0,1 н. розчином
КМп04. Інтенсивність УФ-опромінення (у відносних одиницях) до-
рівнює кількості розкладеної щавлевої кислоти (визначається за різ-
ницею титрів КМп04, одержаних при титруванні розчинів щавлевої
кислоти до і після опромінення, помноженою на 6,3) на 1 см2 площі
світлового віконця у пробірці за 1 год.

Одній еритемній дозі відповідає близько 4 мг/см2-год розкладе-
ної щавлевої кислоти. Отже, фізіологічна доза становить 1 мг роз-


 





Мал. 37.Ультрафіолетметр УФМ-5:

/ — магнієвий фотоелемент; 2 — сурм'яно-цезієвш'і фотоелемент; 3 — перемикач
діапазонів чутливості; 4 — лічильник імпульсів.

кладеної щавлевої кислоти, профілактична — 0,5 мг. Наприклад, ін-
тенсивність УФ-радіації Сонця і небосхилу за результатами фото-
хімічного визначення становить 1,3 мг/см2-год розкладеної щавле-
вої кислоти, що відповідає 0,3 біодози.

Фізичний мєтод^ ґрунтується на використанні спеціальних
пгттаТїй-ульттЗафіолетметрів або уфіметрів типу УФМ-5 (мал. 37),
УФ-65 тощо. Прилади дають змогу визначити енергетичну опромі-
неність (поверхневу густину потоку енергії), яка використовується
для оцінки інтенсивності УФ-опромінення і розподілу його на по-
верхні, в об'ємі приміщення (у Вт/м2), а також кількість опромі-
нення — дозу енергетичної опроміненості для дозування випро-
мінювання окремо в енергетичному і бактерицидному діапазонах
(Вт/м2-год).

Принцип дії ультрафіолетметра УФМ-5 базується на перетворенні
променистої енергії ультрафіолетового спектра в електричний струм,
який накопичується у вигляді зарядів у конденсаторі. Конденсатор,
періодично розряджаючись, створює імпульси напруги, які реєстру-
ються за допомогою лічильника імпульсів. Сурм'яно-цезієвий фото-
елемент слугує для реєстрації довгохвильового (еритемного) уль-
трафіолетового випромінювання (290-340 нм), магнієвий — для ви-
мірювання короткохвильового (бактерицидного) випромінювання
(220-290 нм).

Енегігещчіда^>проміненість дорівнює частоті проходження імпуль-
сів, тобто числуЛмпульсїв~Ттїчильника за визначений проміжок часу,
а доза — кількості імпульсів за весь час опромінювання.

Еритемний ефект, що дорівнює одній біодозі, досягається при
енергетичній опроміненості поліхроматичним випромінюванням 600-
800 мкВт/см2, профілактичний ефект — при 75-100 мкВт/см2.



870-0



шЛ&.


У медичній практиці для вимірювання енергетичної опромінено-
сті від штучних джерел УФ-випромінювання в межах до 500 Вт/м2
і кутів падіння променів ±80° набув поширення автоматичний дози-
метр ДАУ-81. Він складається з блока вимірювання і декількох пе-
ретворювачів-фотоелементів, що дають змогу вимірювати випромі-
нювання від джерел бактерицидного діапазону в спектральній ді-
лянці 220-280 нм (зона С), еритемного діапазону з довжиною хвиль
320-400 нм (зона А), а також в спектральній ділянці 380-710 нм
(видиме світло).

У гігієнічній практиці останнім часом щораз ширше запровад-
жується спосіб вимірювання інтенсивності УФ-випромінювання не
в енергетичних, а в біологічно ефективних одиницях, що характе-
ризують його за потужністю еритемного та бактерицидного потоків
енергії і використовуються в уфіметрі УФІ-65, ерметрі Е-2. Остан-
ні за принципом дії майже не відрізняються від ультрафіолетмет-
ра УФМ-5.

Ліа одиницю еритемного потоку енергії взято ер — потік моно-
хроматичного випромінювання потужністю 1 Вт з довжиною хвилі
297 нм, за одиницю бактерицидного потоку — бакт,що дорівнює
.бактерицидному потоку монохроматичного випромінювання потуж-
ністю ГВт'ЗДШжиною хвилі 254 нм. Еритемний потік енергії оціню-
ється еритемною опроміненістю_— відношенням еритемного потоку
енергії до одиниці площі опромінюваної поверхні (ер/м2) та дозою
еритемної опроміненості — відношенням еритемного потоку енергії
за одиницю часу до одиниці площі (ер/м2-год). Бактерицидний по-
тік енергії УФ-випромінювання оцінюється за бактерицидною опро-
міненістю (бакт/м2).

Еритемний ефект, що дорівнює одній біодозі, досягається при до-
зі еритемної опроміненості монохроматичним випромінюванням з до-
вжиною хвилі 297 нм близько 80 мер/м2тод або 500 мкер/см2-хв.
Для суміжних довжин хвиль у той чи інший бік спектра еритемний
ефект зменшується і для його досягнення потрібна вища доза ери-
темної опроміненості.

На півдні в умовах незабрудненої атмосфери погожого дня о 12
год енергетична опроміненість ультрафіолетовим випромінюванням
становить близько 19 мкВт/см2, тобто щоб отримати мінімальну
профілактичну дозу, треба 4-5 хв, а еритемної дози — 30-40 хв.
Максимальна кількість УФ-випромінювання, яку може отримати
людина протягом дня на півдні, оцінюється у 25 мінімальних ери-
темних доз. У помірних широтах інтенсивність УФ-випромінюван-
ня зменшується і становить на широті Вінниці 1200 МЕД, Києва —
911 МЕД на рік.

З метою профілактики ультрафіолетової недостатності в північ-
них широтах застосовуються УФ-опромінювачі тривалої дії, які по-
єднуються з джерелами штучного освітлення приміщень і забезпе-
чують постійне опромінення людей, що перебувають у приміщенні
упродовж 8 год у звичайному одязі, потоком невеликої інтенсивно-
сті, а також установки короткотривалої дії — фотарії, у яких необ-


 

..<■»>'■■/

Таблиця 24

Інтенсивність і дози опроміненості при використанні штучних
УФ-опромінювачів

 

 

Опромінювані Трива- лість опромі- нення Опроміненість, мер/м2 Доза опроміненості, мер/м2-год
  мінімальна і максимальна 2 'і рекомендована максимальна
               
1,5
7,5

Опромінювані тривалої дії
у приміщеннях на рівні
1 м від підлоги в горизон-
тальній площині 8 год
Фотарії на рівні 1 м від
підлоги у вертикальній пло-
щині при опроміненні з
обох боків 3 хв

ЗО

400 600

хідну кількість УФ-випромінювання неодягнені пацієнти отриму-
ють упродовж 2-5 хв за рахунок інтенсифікації потоку. Інтенсив-
ність еритемної опроміненості та дози опроміненості, що створю-
ються цими установками, наведені в табл.24.

Абіогенний вплив УФ-опромінення, зокрема розвиток фотокера-
тозу, можливий при початковій дозі, вищій за мінімальну еритемну
дозу у 40 разів і більше.

Щоб запобігти штучному УФ-переопроміненню, що створюється
джерелами з температурою нагрівання понад 2000°С, люмінесцент-
ними джерелами у поліграфії, хімічному і деревообробному ви-
робництвах, сільському господарстві, при кіно- та телезйомках, де-
фектоскопії, знезараженні води, харчових продуктів, а також в охо-
роні здоров'я, допустима інтенсивність опромінення працюючих на
робочих місцях на висоті 0,5-1,0 м від підлоги при наявності неза-
хищених ділянок тіла площею не більше 0,2 м2 (обличчя, шия, кисті
рук) не повинна перевищувати значень, наведених у табл. 25.

Таблиця 25

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти