Лабораторные измерения физических факторов

В процессе жизнедеятельности человечество создавало и внедряло многочисленные и разнообразные технические изобретения, посредством которых было достижения высоких результатов в производственной сфере. Научно-технический прогресс в сочетании с неуклонно развивающимся производством помимо достижения своих непосредственных благоприятных результатов имел некоторых негативные побочные эффекты. Одним из них является влияние на жизнедеятельность и здоровье людей. Разумеется, отрицательное влияние, которое на данный момент изучено не до конца. При этом пагубное воздействие не ограничивается теми, кто непосредственно сталкивается с производством по роду своей деятельности, а распространяется на широкие слои «мирного» населения.

В нашем государстве юридическим гарантом обеспечения и соблюдения безопасности здоровью человека служит Федеральный закон от 30 марта 1999 г. N 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения». В нем сформулированы санитарно-эпидемиологические требования ко всем известным и организованным объектам жизнедеятельности. На индивидуальных предпринимателей и юридических лиц возложена обязанность обеспечивать безопасность для здоровья человека выполняемых работ и оказываемых услуг, а также осуществлять производственный контроль, в том числе посредством проведения лабораторных исследований и испытаний, в целях профилактики и снижения негативного воздействия на работающих вредных и опасных факторов производственной среды, которые установлены в соответствии с санитарно-эпидемиологическими требованиями, содержащимися в санитарных правилах и гигиенических нормативах.

Для того чтобы понять степень ущерба, как с качественной, так и с количественной стороны, необходимо провести ряд манипуляций, называемых санитарно-гигиеническими исследованиями. Санитарно-гигиенические исследования — совокупность методов, которые используются в гигиене с целью изучения состава воздуха, воды, пищевых продуктов, почвы и других объектов внешней среды. С помощью этих исследований также изучают влияние факторов внешней среды на организм человека. Санитарно-гигиенические исследования позволяют разработать профилактические мероприятия, направленные на охрану здоровья и улучшение условий жизни населения, а также установить гигиенические нормативы.

Наиболее простым методом санитарно-гигиенических исследований является санитарно-описательный. Однако он не дает полного представления об изучаемом объекте. Химические, радиохимические и радиометрические методы дают возможность определить вредные для человека вещества в различных объектах внешней среды. Для установления таких важных для гигиены параметров, как температура, влажность, движение и давление воздуха, шум, вибрации, ультрафиолетовое излучение, интегральный поток лучистой энергии, ионизация воздуха, теплопроводность различных материалов, освещенность поверхностей, калорийность пищевых продуктов и др., широко применяются физические методы исследования.

Физические факторы окружающей среды, действующие на человека, весьма разнообразны и сравнительно многочисленны. По происхождению они бывают как природными, так и антропогенными. Среди них могут быть факторы благоприятные, необходимые для здоровья человека, и вредные, что зависит как от вида, так и от интенсивности их воздействия.

К природным физическим факторам среды относятся температура, влажность и движение воздуха, солнечная радиация, включающая видимую и невидимую части спектра, атмосферное давление, гравитационное притяжение, магнитное поле Земли, атмосферное электричество, космическое излучение и т.д.

Антропогенные физические факторы делятся на механические колебания и различного рода излучения. К механическим колебаниям относятся шумы и вибрации различной частоты и интенсивности, а также ультразвуковые колебания, представляющие собой вид механического колебания с частотами выше порога восприятия органом слуха.

Электромагнитные излучения включают волны диапазона радиочастот: инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое, рентгеновское, гамма-излучение. К корпускулярным излучением относятся потоки альфа- и бета-частиц, протонов и нейтронов. Некоторые виды электромагнитных излучений (космическое, рентгеновское и гамма-излучение, а также корпускулярные — альфа, бета, протонное и нейтронное) являются ионизирующими. В отличие от них неионизирующими электромагнитными излучениями являются излучение систем радиосвязи и радиовещания, микроволновое излучение, используемое в радарных установках, телевидении и промышленности, инфракрасное излучение нагревательных приборов, видимый свет некоторых лазеров, УФ-излучение и др.

Кроме того, в быту и промышленности на организм человека могут действовать статическое электричество и постоянное магнитное поле.

Особое место среди физических факторов занимает ионизирующее излучение. Так получилось, что этот тип излучение окружает нас со всех сторон. Каждый из нас нередко сталкивается с понятием «радиационный фон». Под радиационным фоном принято понимать ионизирующее излучение от природных источников космического и земного происхождения, а также от искусственных радионуклидов, рассеянных в биосфере в результате деятельности человека.

Образование звезд нашей Галактики, как и других, формирующих Вселенную, сопровождалось радиоактивным излучением. Однако, в процессе своей жизни Солнце выбрасывает огромное количество излучение. Это излучение несет в себе энергию, способную уничтожить все, что встречает на пути. От гибели нас спасает атмосфера. В результате взаимодействия космического излучения с атомами окружающей среды образуются так называемые космогенные радионуклиды (изотопы водорода, бериллия, углерода, натрия и т.д.). Наибольшее значение с точки зрения радиационного воздействия имеет изотоп углерода ¹⁴С. Естественный углерод поступает в организм человека в основном (99%) с пищей. С вдыхаемым воздухом всего 1%.

Космическое излучение не единственный источник радиоактивного излучения. Строительным материалом для формирования самой планеты Земля являются радиоактивные элементы, присутствующие во всех горных породах Земли, а также в почве, возникшей в результате разрушения этих пород. За этот вклад в естественный радиационный фон ответственны нуклиды радиоактивных семейств тория ²³²Th и урана ²³⁸U, а также калий ⁴⁰К, кальций ⁴⁸Са. Человек в результате своей деятельности изменил радиационный фон. Например, при добыче полезных ископаемых от них на поверхность земли поступает излучение, которое ранее оставалось в недрах Земли.

Радон — это радиоактивный инертный газ без цвета, вкуса и запаха. Он в 7,5 раз тяжелее воздуха, и, как правило, именно он становится причиной радиоактивности строительных материалов. Радон ²²²Rn имеет свойство скапливаться под землей, в горных породах в больших количествах, на поверхность же он выходит при добыче полезных ископаемых или через трещины в земной коре. Радон активно поступает в наши дома с бытовым газом, водопроводной водой (особенно, если её добывают из очень глубоких скважин), или же просто просачивается через микротрещины почвы, накапливаясь в подвалах и на нижних этажах. Снизить содержание радона, в отличие от других источников радиации, очень просто: достаточно регулярно проветривать помещение.

Концентрация радона в разных регионах Земного шара разная. Самая высокая концентрация радона в воздухе возникает там, где существуют разломы верхних слоев земной коры (Северо-Западный регион России, Урал, Кавказ, Алтайский Край, Кемеровская область и т.д.). Карту радоноопасных регионов России можно сейчас найти в сети Интернет.

В отличие от естественных источников радиации, искусственная радиоактивность возникла и распространяется исключительно силами людей. К основным техногенным радиоактивным источникам относят ядерное оружие, промышленные отходы, АЭС, медицинское оборудование, предметы старины, вывезенные из «запретных» зон после аварии Чернобыльской АЭС, некоторые драгоценные камни.

На территории Челябинской области произошло несколько радиационных аварий, в результате которых образовались зоны с повышенным радиационным фоном.

Годовые дозы облучения населения от различных источников:

Помимо внешних существуют внутренние. Различные радионуклиды поступают в организм человека с потребляемыми продуктами и водой, вдыхаемым воздухом. Ввиду вышесказанного есть необходимость определять концентрации различных радионуклидов, содержащихся в воздухе населенных пунктов, продуктах питания, воде, т.е. в тех объектах окружающей среды, которые имеют непосредственное отношение к жизнедеятельности человека. Это является задачей радиохимического анализа.

Поскольку радон со своими дочерними продуктами распада ответственен за 2/3 годовой дозы, получаемой населением от источников радиации земного происхождения, и примерно за половину этой дозы от всех естественных источников радиации, контроль поступления этого радионуклида является труднопереоценимой задачей. Активность радона контролируется на этапе строительства зданий как жилого и общественного, так и производственного назначения. Если в результате исследования активность радона превышает установленный гигиенический норматив, в процесс строительства вносятся коррективы, направленные на снижение поступления радона в помещения введенных в последствие в эксплуатацию зданий и сооружений. Кроме того, после завершения строительства зданий и сооружений перед их вводом в эксплуатацию проводится повторное исследование по определению активности радона.

Одновременно с определением активности радона как на земельном участке под строительство зданий, так и в помещениях возведенного сооружения проводится измерение мощности внешнего гамма-излучения. Данный параметр отражает совокупное действия космического излучения и излучения приповерхностного слоя земли.

Испытательный лабораторный центр «Центра лабораторных испытаний и экспертиз» предоставляет услуги по проведению измерений физических факторов в производственной среде, жилых и общественных зданиях и сооружениях, территории. Отдел радиационного контроля и измерения физических факторов «Центра лабораторных испытаний и экспертиз» обладает современным оборудованием и штатом квалифицированных сотрудников, что позволяет проводить широкий комплекс инструментальных и лабораторных измерений по определению уровня различных физических факторов:

• уровня шума;
• уровня инфразвука;
• уровня ультразвука;
• электромагнитных излучений;
• электростатического поля;
• уровня вибрации (локальной и общей);
• параметров освещенности;
• параметров микроклимата;
• параметров вентиляционных систем;
• концентрации аэроионов обеих полярностей;
• радиационный контроль земельных участков, отводимых под строительство жилых, общественных и производственных зданий и сооружений;
• радиационный контроль жилых домов, общественных и производственных зданий и сооружений
• радиохимического анализа проб воды;
• определение активности радионуклидов в пробах почвы, строительных материалов, минерального сырья.