Міністерство освіти  і науки України

                                              ОНАХТ

                                                                                     кафедра_________________ 
 
 
 

                    Самостійна робота

                                    за темами:

     1.“Вплив іонізуючого випромінювання на живі організми.Заходи захисту від іонізуючого випромінювання”

     2.“Вплив хімічного забруднення на життєдіяльність людини.Чинники хімічного забруднення.Стисла характеристика токсично-хімічних речовин.Заходи захисту.” 
 

     Виконала:

     студентка групи 532

     ____________________

     Перевірила:

     ____________________

                                              Одеса 2011

                                                       План:

     Тема 1

     1. Основні характеристики іонізуючих випромінювань…………………3-4

     2.Джерела іонізуючих випромінювань……………………………………4-6

          3.Одиниці вимірювання радіоактивних випромінювань………………..6-7

     4.Біологічна дія іонізуючих випромінювань………………………………7-10

     5.Заходи захисту від ІВ……………………………………………………..10-11

       Тема 2

           1.Основні характеристики хімічного забруднення……………………….12-13

           2.Чинники хімічного забруднення…………………………………………13-14

           3.Токсично-хімічні речовини………………………………………………..14-15

           4.Заходи захисту………………………………………………………………15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       ТЕМА 1

          1.Основні характеристики іонізуючих випромінювань.

     Іонізуючі випромінювання існували на Землі ще задовго до появи на ній людини. Проте вплив іонізуючих випромінювань  на організм людини був виявлений  лише наприкінці XIX ст. з відкриттям французького вченого А.Беккереля, а потім дослідженнями П'єра і Марії Кюрі явища радіоактивності.

     Поняття «іонізуюче випромінювання» об'єднує різноманітні види, різні за своєю природою, випромінювання. Подібність їх полягає в тому, що усі вони відрізняються високою енергією, мають властивість іонізувати і руйнувати біологічні об'єкти.

     Іонізуюче випромінювання — це будь-яке випромінювання, взаємодія якого із середовищем призводить до утворення електричних зарядів різних знаків. Розрізняють корпускулярне і фотонне іонізуюче випромінювання.

• Корпускулярне — потік елементарних частинок із масою спокою, відмінною від нуля, що утворюються при радіоактивному розпаді, ядерних перетвореннях, або генеруються на прискорювачах. Це α і β частки, нейтрони, протони та ін.
• Фотонне — потік електромагнітних коливань, що поширюється у вакуумі з постійною швидкістю 300 000 км/с. Це γ(гамма)-випромінювання і рентгенівське випромінювання.

     Вони  різняться умовами утворення  і властивостями: довжиною хвилі  й енергією. До фотонного випромінювання належить й ультрафіолетове випромінювання — найбільш короткохвильова частина  спектра сонячного світла (довжина  хвилі 400*10~⁹м).

     Випромінювання  характеризуються за своєю іонізуючою і проникаючою спроможностями. Іонізуюча спроможність випромінювання визначається питомою іонізацією, тобто числом пар іонів, що утворюються частинкою в одиниці об'єму, маси середовища або на одиниці довжини шляху. Різноманітні види випромінювань мають різноманітну іонізуючу спроможність. Проникаюча спроможність випромінювань визначається розміром пробігу, тобто шляхом, пройденим часткою в речовині до її повного зникнення.  

     2.Джерела іонізуючих випромінювань поділяються на природні та штучні (антропогенні).

         Природні іонізуючі випромінювання

     Основну частину опромінення населення  земної кулі одержує від природних  джерел випромінювань. Більшість з  них такі, що уникнути опромінення  від них неможливо. Протягом всієї  історії існування Землі різні  види випромінювання попадають на поверхню Землі з Космосу і надходять  від радіоактивних речовин, що знаходяться  у земній корі.

       Радіаційний фон, що утворюється космічними променями, дає менше половини зовнішнього опромінення, яке одержує населення від природних джерел радіації. Космічні промені переважно приходять до нас з глибин Всесвіту, але деяка  їх частина народжується на Сонці під час сонячних спалахів. Космічні промені можуть досягати поверхні Землі або взаємодіяти з її атмосферою, породжуючи повторне випромінювання і призводячи до утворення різноманітних радіонуклідів. Опромінення від природних джерел радіації зазнають усі жителі Землі, проте одні з них одержують більші дози, інші — менші.

     Це  залежить, зокрема, від того, де вони живуть. Рівень радіації в деяких місцях залягання радіоактивних порід земної кулі значно вищий від середнього, а в інших місцях — відповідно нижчий. Доза опромінення залежить також і від способу життя людей.

     Людина  зазнає опромінення двома способами  — зовнішнім та внутрішнім. Якщо радіоактивні речовини знаходяться поза організмом і опромінюють його ззовні, то у цьому випадку говорять про зовнішнє опромінення. А якщо ж вони знаходяться у повітрі, яким дихає людина, або у їжі чи воді і потрапляють всередину організму через органи дихання та кишково-шлунковий тракт, то таке опромінення називають внутрішнім.

     Перед тим, як потрапити до організму людини, радіоактивні речовини проходять складний маршрут у навколишньому середовищі, і це необхідно враховувати при оцінці доз опромінення, отриманих від того чи іншого джерела.

     Внутрішнє опромінення в середньому становить 2/3 ефективної еквівалентної дози опромінення, яку людина одержує від природних джерел радіації. Воно надходить від радіоактивних речовин, що потрапили в організм з їжею, водою чи повітрям. Невеличка частина цієї дози припадає на радіоактивні ізотопи (типу вуглець-14, тритій), що утворюються під впливом космічної радіації. Все інше надходить від джерел земного походження. Велику дозу внутрішнього опромінення людина одержує від нуклідів радіоактивного ряду урану-238 і в меншій кількості від радіонуклідів ряду торію-232.

         Штучні джерела іонізуючих випромінювань

       Штучними джерелами іонізуючих випромінювань є ядерні вибухи, ядерні установки для виробництва енергії, ядерні реактори, прискорювачі заряджених частинок, рентгенівські апарати, прилади апаратури засобів зв 'язку високої напруги тощо.

     За  декілька останніх десятиліть людство  створило сотні штучних радіонуклідів  і навчилося використовувати  енергію атома як у військових цілях — для виробництва зброї  масового ураження, так і в мирних — для виробництва енергії, у  медицині, пошуку корисних копалин, діагностичному устаткуванні й ін. Усе це призводить до збільшення дози опромінення як окремих людей, так і населення Землі загалом. Індивідуальні дози, які одержують різні люди від штучних джерел іонізуючих випромінювань, сильно відрізняються. У більшості випадків ці дози незначні, але іноді опромінення за рахунок техногенних джерел у багато тисяч разів інтенсивніші, ніж за рахунок природних. Проте слід зазначити, що породжені техногенними джерелами випромінювання звичайно легше контролювати, ніж опромінення, пов 'язані з радіоактивними опадами від ядерних вибухів і аварій на АЕС, так само як і опромінення, зумовлені космічними і наземними природними джерелами.

     Опромінення населення України за останні  роки за рахунок штучних джерел радіації, в основному пов'язане з наслідками аварії на Чорнобильській АЕС, а також експлуатацією і «дрібними» аваріями на інших АЕС. Про це достатньо багато і докладно написано в літературі.

     Серед техногенних джерел іонізуючого  опромінення на сьогодні людина найбільш опромінюється під час медичних процедур і лікування, пов'язаного із застосуванням радіоактивності, джерел радіації.

     Радіація  використовується в медицині як у  діагностичних цілях, так і для  лікування. Одним із найпоширеніших медичних приладів є рентгенівський апарат. Також все більше поширюються і нові складні діагностичні методи, що спираються на використання радіоізотопів. Одним із засобів боротьби з раком, як відомо, є променева терапія.

       3.Одиниці вимірювання радіоактивних випромінювань

     Серед різноманітних видів іонізуючих випромінювань, як уже зазначалося вище, надзвичайно важливими при вивченні питання небезпеки для здоров'я і життя людини є випромінювання, що виникають в результаті розпаду ядер радіоактивних елементів, тобто радіоактивне випромінювання.

     Щоб уникнути плутанини в термінах, варто  пам'ятати, що радіоактивні випромінювання, незважаючи на їхнє величезне значення, є одним з видів іонізуючих випромінювань. Радіонукліди утворюють випромінювання в момент перетворення одних атомних ядер в інші. Вони характеризуються періодом напіврозпаду (від секунд до млн років), активністю (числом радіоактивних перетворень за одиницю часу), що характеризує їх іонізуючу спроможність. Активність у міжнародній системі (СВ) вимірюється в беккерелях (Бк), а позасистемною одиницею є кюрі (Кі). Один Кі = 37 х 10⁹Бк. Міра дії іонізуючого випромінювання в будь-якому середовищі залежить від енергії випромінювання й оцінюється дозою іонізуючого випромінювання. Останнє визначається для повітря, речовини і біологічної тканини. Відповідно розрізняють експозиційну, поглинену та еквівалентну дози іонізуючого випромінювання.

     Експозиційна  доза характеризує іонізуючу спроможність випромінювання в повітрі, вимірюється в кулонах на 1 кг (Кл/кг); позасистемна одиниця — рентген (Р); 1 Кл/кг = 3,88 х 10³Р. За експозиційною дозою можна визначити потенційні можливості іонізуючого випромінювання.

     Поглинута доза характеризує енергію іонізуючого випромінювання, що поглинається одиницею маси опроміненої речовини. Вона вимірюється в греях Гр (1 Гр=1 Дж/кг). Застосовується і позасистемна одиниця рад (Ірад = 0,01Гр= 0,01 Дж/кг).

     Доза, яку одержує людина, залежить від  виду випромінювання, енергії, щільності  потоку і тривалості впливу. Проте  поглинута доза іонізуючого випромінювання не враховує того, що вплив на біологічний об'єкт однієї і тієї ж дози різних видів випромінювань неоднаковий. Щоб врахувати цей ефект, введено поняття еквівалентної дози.

     Еквівалентна  доза є мірою біологічного впливу випромінювання на конкретну людину, тобто індивідуальним критерієм небезпеки, зумовленим іонізуючим випромінюванням. За одиницю вимірювання еквівалентної дози прийнятий зіверт (Зв). Зіверт дорівнює поглинутій дозі в 1 Дж/кг (для рентгенівського, α і β випромінювань). Позасистемною одиницею служить бер (біологічний еквівалент рада). 1 бер = 0,01 Зв.

     4.Біологічна дія іонізуючих випромінювань

     Під впливом іонізаційного випромінювання атоми і молекули живих клітин іонізуються, в результаті чого відбуваються складні фізико-хімічні процеси, які впливають на характер подальшої життєдіяльності людини.

     Згідно  з одними поглядами, іонізація атомів і молекул, що виникає під дією випромінювання, веде до розірвання зв'язків у білкових молекулах, що призводить до загибелі клітин і ураження всього організму. Згідно з іншими уявленнями, у формуванні біологічних наслідків і іонізуючих випромінювань відіграють роль продукти радіолізу води,  яка, як відомо, становить до 70% маси організму людини. При іонізації  води утворюються вільні радикали Н⁺ та ОН , а в присутності кисню — пероксидні сполуки, що є сильними окислювачами. Останні вступаютьу хімічну взаємодію з молекулами білків та ферментів, руйнуючи їх, в результаті чого утворюються сполуки, не властиві живому організму. Це призводить до порушення обмінних процесів, пригнічення ферментних і окремих функціональних систем, тобто порушення життєдіяльності всього організму.

     Також необхідно відзначити деякі особливості  дії іонізуючого випромінювання на організм людини:

     *   органи чуття не реагують на випромінювання;

     * малі дози випромінювання можуть підсумовуватися і накопичуватися в організмі (кумулятивний ефект);

     * випромінювання діє не тільки на даний живий організм, але і на його спадкоємців (генетичний ефект);

     *  різні органи організму мають різну чутливість до випромінювання.

     Найсильнішого впливу зазнають клітини червоного  кісткового мозку, щитовидна залоза, легені, внутрішні органи, тобто органи, клітини яких мають високий рівень поділу. При одній і тій самій дозі випромінювання у дітей вражається більше клітин, ніж у дорослих, тому що у дітей всі клітини перебувають у стадії поділу.

     Небезпека різних радіоактивних елементів  для людини визначається спроможністю організму  їх  поглинати і накопичувати.

     Радіоактивні  ізотопи надходять всередину  організму з пилом, повітрям, їжею або водою і поводять себе по-різному: деякі ізотопи розподіляються рівномірно в організмі людини (тритій, вуглець, залізо, полоній), деякі накопичуються в кістках (радій, фосфор, стронцій), фінші залишаються в м'язах (калій, рубідій, цезій), накопичуються в щитовидній залозі (йод), у печінці, нирках, селезінці (рутеній, полоній, ніобій) тощо.

     Ефекти, викликані дією іонізуючих випромінювань (радіації), систематизуються за видами ушкоджень і часом прояву. За видами ушкоджень їх поділяють на три групи: соматичні, соматико-стохатичні (випадкові, ймовірні), генетичні.  За часом прояву виділяють дві групи — ранні (або гострі) і пізні. Ранні ураження бувають тільки соматичні. Це призводить до смерті або променевої хвороби. Постачальником таких часток є в основному ізотопи, що мають коротку тривалість життя, гамма-випромінювання, потік нейтронів.

     Форми променевої хвороби:

• гостра
• хронічна.

     Гостра  форма виникає в результаті опромінення  великими дозами за короткий проміжок часу. При дозах порядку тисяч  рад ураження організму може бути миттєвим. Хронічна форма розвивається в результаті тривалого опромінення дозами, що перевищують ліміти дози (ЛД). Більш віддаленими наслідками променевого ураження можуть бути:-променеві катаракти,-злоякісні пухлини та інше.

       5.Заходи захисту від ІВ

        Для вирішення питань радіаційної безпеки населення передусім викликають інтерес ефекти, що спостерігаються при малих дозах опромінення — порядку декілька сантизиверів на годину, що реально трапляються при практичному використанні атомної енергії. У нормах радіаційної безпеки НРБУ-97, введених 1998 р., як одиниці часу використовується рік або поняття річної дози опромінення. Це викликано, як зазначалося раніше, ефектом накопичення «малих» доз і їхнього сумарного впливу на організм людини.

     Існують різноманітні норми радіоактивного зараження: разові, сумарні, граничне припустимі та інше. Всі вони описані в спеціальних довідниках.

          Питання захисту людини від негативного впливу іонізуючого випромінювання постали майже одночасно з А відкриттям рентгенівського випромінювання і радіо-активного розпаду. Це зумовлено такими факторами: по-у перше, надзвичайно швидким розвитком застосування відкритих випромінювань в науці та на практиці, і, по-друге, виявленням негативного впливу випромінювання на організм.

         Заходи радіаційної безпеки використовуються на підприємствах і, як правило, потребують проведення цілого комплексу різноманітних захисних заходів, що залежать від конкретних умов роботи з джерелами іонізуючих випромінювань і, передусім, від типу джерела випромінювання.

         Закритими називаються будь-які джерела іонізуючого випромінювання, устрій яких виключає проникнення радіоактивних речовин у навколишнє середовище при передбачених умовах їхньої експлуатації і зносу.

      Основні принципи забезпечення радіаційної безпеки:1. зменшення потужності джерел до мінімальних розмірів («захист кількістю»);2. скорочення часу роботи з джерелом («захист часом»);3. збільшення відстані від джерел до людей («захист відстанню»);4. екранування джерел випромінювання матеріалами, що поглинають іонізуюче випромінювання («захист екраном»).

          Відкритими називаються такі джерела іонізуючого випромінювання, при використанні яких можливе потрапляння радіоактивних речовин у навколишнє середовище.При цьому може відбуватися не тільки зовнішнє, але і додаткове внутрішнє опромінення персоналу. Це може відбутися при надходженні радіоактивних ізотопів у навколишнє робоче середовище у вигляді газів, аерозолів, а також твердих і рідких радіоактивних відходів. Джерелами аерозолів можуть бути не тільки виконувані виробничі операції, але і забруднені радіоактивними речовинами робочі поверхні, спецодяг і взуття.

         Основні принципи захисту:

1.використання принципів захисту, що застосовуються при роботі з джерелами випромінювання у закритому виді;2.герметизація виробничого устаткування з метою ізоляції процесів, що можуть стати джерелами надходження радіоактивних речовин у зовнішнє середовище;3.заходи планувального характеру;4.застосування санітарно-технічних засобів і устаткування, використання спеціальних захисних матеріалів;5.використання засобів індивідуального захисту і санітарної обробки персонажу;6.дотримання правім особистої гігієни;7.очищення від радіоактивнихзабруднень поверхонь будівельних конструкцій, апаратури і засобів індивідуального захисту;8.використання радіопротекторів (біологічний захист). 
 
 
 
 

         ТЕМА 2

          1.Основні характеристики хімічного забруднення

           Бурхливий розвиток промисловості в нашій країні призвело до значного поширення різноманітних хімічних речовин на виробництвах, у сільському господарстві і в побуті. У зв'язку з цим населення стикається з величезною кількістю різноманітних хімічних речовин, багато з яких реально чи потенційно шкідливі для людини і тварин.

Усі забруднювачі навколишнього середовища можна  розділити на дві групи – фізичні  і хімічні. До фізичних забруднювачів  належать радіоактивне випромінювання,  шум, вібрація, електромагнітна енергія. Хімічні забруднювачі бувають неорганічної та органічної природи – солі важких металів, кислоти, нітрати і нітрити, феноли, пестициди, детергенти та багато інших.

          Хімічні забруднення - тверді, газоподібні й рідкі речовини, хімічні елементи й сполуки штучного походження, які надходять у біосферу, порушуючи встановлені природою процеси кругообігу речовини й енергії.

На сучасному  світі важливим хімічним чинником є забруднюючі речовини, які швидко знищують флору і фауну на величезних територіях.

     В процесі плавлення міді в довкіллі накопичується сірчистий ангідрид, що викликає кислотні дощі. Шкідливим відходом теплоенергетики є діоксид вуглецю. Інші виробництва дають отруйні оксиди азоту, з'єднання міді, ртуті, фосфору. Особливі багато токсичних викидів у вихлопних газах автомашин. Екосистеми обширних районів руйнуються витоками нафти при видобутку і транспортуванні. В результаті боротьби з сільськогосподарськими шкідниками в грунті і воді накопичуються пестициди (лат.pestis шкідник +caedere вбивати): інсектициди (лат. insectum комаха) і гербіциди (лат. herbum трава) — засоби проти комах і бур'янів. Ці речовини погіршують властивості грунту і води — життєво важливих природних компонентів.

Реакція організму  на хімічне забруднення залежить від індивідуальних особливостей: віку, статі, стану здоров’я. Як правило, найбільш уразливими є діти, люди похилого віку та хворі.Накопичуючись в організмі, хімічні забруднювачі викликають різні порушення: зміну діяльності ферментативних систем,  що регулюють процеси обміну, порушення нормальної роботи окремих органів і їх систем.Систематичне чи періодичне надходження в організм порівняно невеликих кількостей токсичних речовин викликає хронічне отруєння. Ознаками хронічного отруєння є порушення нормальної поведінки, звичок. А також поява нейропсихічних відхилень і швидкого стомлення або відчуття постійної втоми, сонливості чи, навпаки, безсоння, апатії, послаблення уваги, розсіяності, сильних коливань настрою.

Біологічно високоактивні  хімічні сполуки можуть викликати  ефект віддаленого впливу на здоров’я людини: хронічні запальні процеси  в різних органах, зміни в нервовій системі, відхилення внутрішньоутробного  розвитку плоду, що призводить до різних патологій у новонароджених.

           2.Чинники хімічного забруднення

            В основному існують три основних джерела хімічного забруднення атмосфери: промисловість, побутові котельні, транспорт. Частка кожного з цих джерел у загальному забрудненні повітря сильно розрізняється в залежності від місця. Зараз загальновизнано, що найбільш сильно забруднює повітря промислове виробництво. Джерела забруднень - теплоелектростанції, що разом з димом викидають у повітря сірчистий і вуглекислий гази; металургійні підприємства, особливо кольорової металургії, що викидають у повітря оксиди азоту, сірководень, хлор, фтор, аміак, з'єднання фосфору, частки і з'єднання ртуті і миш'яку; хімічні і цементні заводи. Шкідливі гази потрапляють у повітря в результаті спалювання палива для потреб промисловості, опалення житла, роботи транспорту, спалювання і переробки побутових і промислових відходів. Атмосферні забруднення розділяють на первинні, що надходять безпосередньо в атмосферу, і вторинні, що є результатом перетворення останніх. Так, сірчистий газ, що надходить в атмосферу, окислюється до сірчаного ангідриду, який взаємодіє з парами води й утворює крапельки сірчаної кислоти. При взаємодії сірчаного ангідриду з аміаком утворюються кристали сульфату амонію. Подібним чином, у результаті хімічних, фотохімічних, фізико-хімічних реакцій між забруднюючими речовинами і компонентами атмосфери утворюються інші побічні ознаки. Основним джерелом пірогенного забруднення на планеті є теплові електростанції, металургійні і хімічні підприємства, котельні установки, що споживають більше 70% твердого і рідкого палива, яке добувається щорічно.

            3.Токсично-хімічні речовини

           Токсичні речовини - це речовини, які викликають отруєння усього організму людини або впливають на окремі системи людського організму (наприклад, на кровотворення, центральну нервову систему).

Залежно від практичного  використання хімічні  речовини можна поділити на:1) промислові отрути, які використовуються у виробництві (органічні розчинники, барвники) і є джерелом небезпеки гострих і хронічних інтоксикацій при порушенні правил техніки безпеки (наприклад, ртуть, свинець, ароматичні сполуки тощо);

2) отрутохімікати, що використовуються у сільському господарстві для боротьби з бур’янами, гризунами, комахами (гербіциди, пестициди, інсектициди);

3)лікарські препарати;

4) побутові хімічні речовини, які використовуються у якості харчових добавок, засобів санітарії, особистої гігієни, косметичних засобів;

5) біологічні отрути: рослинні та тваринні, які містяться у рослинах і грибах, тваринах і комахах;

6) отруйні речовини: зарин, іприт, фосген та ін.

Залежно від характеру  дії на організм людини хімічні шкідливі речовини поділяються на загальнотоксичні, подразнюючі, мутагенні, канцерогенні, задушливої дії та ті, що впливають на репродуктивну функцію, сенсибілізатори.

Загальні  токсичні речовини – це речовини, що викликають отруєння усього організму людини або впливають на його окремі системи (наприклад, кровотворення, ЦНС). Ці речовини можуть викликати патологічні зміни певних органів, наприклад, нирок, печінки. До таких речовин належать такі сполуки, як чадний газ, селітра, концентровані розчини кислот чи лугів тощо.

Подразнюючі речовини- викликають подразнення слизових оболонок, дихальних шляхів, очей, легень, шкіри (наприклад, хлорацетофенон, адамсит, хлор, фтор і азотомісткі сполуки).

Мутагенні речовини -призводять до порушення генетичного коду, зміни спадкової інформації (свинець, радіоактивні речовини тощо).

Канцерогенні  речовини – викликають, як правило, злоякісні новоутворення – пухлини (ароматичні вуглеводні, циклічні аміни, азбест, нікель, хром тощо).

Речовини  задушливої дії призводять до токсичного набрякання легень (оксид азоту, отруйні речовини).

Прикладом речовин, що впливають на репродуктивну (народжувальну) функцію, можуть бути радіоактивні ізотопи, ртуть, свинець тощо.