Ультрафиолетовое излучение. Действие на организм человека. Методы и средства защиты - Техногенное воздействие на природу и человека

Ультрафиолетовое (УФ) излучение - это невидимое глазом электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между видимым и рентгеновским излучениями в пределах длин волн 100-380 нм.

В 1801 году немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер и многие ученые, пришли к соглашению, что свет состоит из трех отдельных компонентов:

    - окислительного или теплового (инфракрасного) компонента; - осветительного компонента (видимого света); - восстановительного (ультрафиолетового) компонента.

В то время ультрафиолетовое излучение называли также "актиническим излучением".

На открытом воздухе главным источником УФ-излучения является солнце. Частично оно поглощается верхними слоями атмосферы.

Поскольку человек редко смотрит прямо на солнце, то основной вред для органа зрения возникает в результате воздействия рассеянного и отраженного ультрафиолета. В помещении УФ-излучение возникает при использовании стерилизаторов для медицинских и косметических инструментов, в соляриях для формирования загара, в процессе применения различных медицинских диагностических и терапевтических приборов, а также при отверждении композиций пломб в стоматологии.

В промышленности УФ-излучение образуется при сварочных работах, причем его уровень настолько высок, что может привести к серьезному повреждению глаз и кожи, поэтому применение защитных средств предписано как обязательное для сварщиков.

Основным естественным источником УФ - излучения является Солнце. Излучение солнца имеет электромагнитную колебательную природу и носит непрерывный характер. Этот спектр излучений можно разделить на несколько областей:

    - рентгеновское излучение - ниже 2 нм; - УФ - излучение - от 2 нм до 400 нм; - видимый участок спектра - от 400 нм до 750 нм; - инфракрасное излучение - выше 750 нм.

Из всего спектра УФ - излучения Солнца только небольшая часть достигает земной поверхности. Остальная часть всего ультрафиолетового спектра, в особенности, коротковолновая, поглощается атмосферой, что оказывает сильное влияние на атмосферные процессы.

Искусственными источниками УФИ являются газоразрядные источники света, электрические дуги, лазеры, ртутные выпрямители и др. Тела начинают генерировать УФИ при температуре нагрева выше 1200°С, интенсивность растет с увеличением температуры.

Воздух непрозрачен для УФИ с длиной волны X < 185 нм вследствие поглощения его кислородом. Интенсивность воздействия ультрафиолета зависит от многих факторов:

    - во-первых, высота солнца над горизонтом меняется в зависимости от времени года и суток. Летом в дневные часы интенсивность УФ-B-излучения максимальна. Существует простое правило: когда ваша тень короче, чем ваш рост, то вы рискуете получить на 50% больше такого излучения; - во-вторых, интенсивность зависит от географической широты: в экваториальных районах (широта близка к 0°) интенсивность УФ-излучения наиболее высокая - в 2-3 раза выше, чем на севере Европы; - в-третьих, интенсивность возрастает с увеличением высоты над уровнем моря, так как соответствующим образом уменьшается слой атмосферы, способный поглощать ультрафиолет, поэтому большее количество наиболее высокоэнергетического коротковолнового УФ-излучения достигает поверхности Земли; - в-четвертых, на интенсивность излучения влияет рассеивающая способность атмосферы: небо представляется нам синим из-за рассеивания коротковолнового голубого излучения видимого диапазона, а еще более коротковолновый ультрафиолет рассеивается гораздо сильнее; - в-пятых, интенсивность излучения зависит от наличия облаков и тумана. Когда небо безоблачно, УФ-излучение достигает максимума, плотные облака снижают его уровень. Однако прозрачные и редкие облака мало влияют на уровень УФ-излучения, водяной пар тумана может привести к увеличению рассеяния ультрафиолета. Малооблачную и туманную погоду человек может ощущать как более холодную, однако интенсивность УФ-излучения остается практически такой же, как и в ясный день; - в-шестых, количество отраженного ультрафиолета варьирует в зависимости от вида отражающей поверхности. Так, для снега отражение составляет 90% падающего УФ-излучения, для воды, почвы и травы - примерно 10%, а для песка - от 10 до 25%. Об этом необходимо помнить, находясь на пляже.

Воздействие на организм человека.

Механизм возникновения биологических реакций в ответ на воздействие ультрафиолетового складывается из биофизических, гуморальных и нервно-рефлекторных процессов.

Поглощенная кожными покровами энергия ультрафиолетового излучения вызывает перегруппировку атомов или молекул клеток, переводя их в физически новое состояние, при котором изменяются запас энергии и способность к фотохимическим реакциям. Реакции организма на УФ-излучение зависят от длины волны излучения.

УФ-излучение области "А" отличается слабым биологическим действием, вызывающим преимущественно флуоресценцию.

Основное биологическое действие оказывает УФ-излучение области "В" - это излучение вызывает основные изменения в коже (загарное и антирахитическое действие), крови, нервной системе, кровообращении и других органах. УФ-излучение области "С" отличается большим разрушительным действием на клетку, так как обладает бактерицидным действием, вызывают коагуляцию белков и т. д.

В условиях города долгое пребывание человека в помещениях, в которых обыкновенные оконные стекла в незначительной степени пропускают физиологически активное УФ-излучение, а в городах их и без того мало доходит до поверхности в результате загрязнения воздуха пылью, дымом, выхлопными газами, приводит к развитию УФ-недостаточности.

То же самое наблюдается и при длительной работе на севере, в шахте или метро. При УФ-недостаточности кожа становится бледной, холодной, вялой, так как хуже снабжается питательными веществами и кислородом, в ней ослабляется циркуляция крови, из нее плохо выводятся продукты распада - шлаки, и происходит отравление организма отработанными веществами и продуктами распада.

Кроме того, мелкие сосуды (капилляры) делаются более ломкими, что приводит к увеличению склонности к кровоизлияниям и отекам, более тяжелому течению воспалительных процессов.

При недостатке ультрафиолетового облучения наблюдаются и изменения состояния нервной системы: снижается память, ухудшается сон, увеличивается возбудимость у одних и безучастность, заторможенность у других, снижается иммунитет.

Общеизвестно, что именно УФ-излучение (его длинноволновая составляющая) инициирует процесс образования в коже человека эргокальциферола (витамина Д), необходимого для всасывания кальция в кишечнике и обеспечения нормального развития костного скелета.

Недостаток витамина Д, что приводит у взрослых и детей к нарушениям действия различных ферментов и гормонов. Наступает обеднение тканей этими необходимыми веществами, что приводит к усиленному разрушению зубов, увеличению ломкости костей, а у больных легочным туберкулезом учащаются вспышки болезни, так как замедляется обызвествление туберкулезных очагов.

Особенно опасно это явление в раннем возрасте, так как оно вызывает рахит со всеми его тяжелыми последствиями: ослаблением нервной системы, нарушениями развития костных тканей из-за нехватки кальция в костях, что приводит к искривлениям ног, ребер, позвоночника, нарушениям осанки, слабости мышц, замедленного роста и другим неблагоприятным симптомам, которые потом дают себя знать на протяжении всей жизни.

Кроме того, ультрафиолет активно влияет на синтез мелатонина и серотонина - гормонов, отвечающих за циркадный (суточный) биологический ритм. Ультрафиолетовое облучение может понижать чувствительность организма к некоторым вредным воздействиям вследствие усиления окислительных процессов в организме и более быстрого выведения вредных веществ из организма. Под воздействием УФИ оптимальной плотности наблюдали более интенсивное выведение марганца, ртути, свинца. Оптимальные дозы УФИ активизируют деятельность сердца, обмен веществ, повышают активность ферментов дыхания, улучшают кроветворение.

УФ-излучение может вызывать и негативные реакции человеческого организма - под действие УФ-излучения могут возникать изменения в коже, начиная от покраснения кожи (эритемы) вплоть до острых дерматитов иногда с отеком и образованием пузырей.

Чувствительность различных участков кожных покровов к воздействию УФ-излучения неодинакова: наиболее чувствительна кожа живота, лица, менее чувствительна кожа конечностей. Развитие эритемы зависит от состояния различных отделов нервной системы. Могут возникнуть общетоксические явления с повышением температуры, ознобом, головными болями. На коже после интенсивного УФ-облучения развиваются гиперпигментация и шелушение. Длительное воздействие УФ-излучения приводит к "старению" кожи, атрофии эпидермиса, возможно развитие злокачественных новообразований.

При повторном воздействии УФ-излучения имеет место кумуляция биологических эффектов. Наиболее уязвимы для УФ-излучения глаза, причем страдает преимущественно роговица и слизистая оболочка.

Острые поражения глаз представляют собой острый конъюнктивит, или кератоконъюнктивит.

Заболевание проявляется ощущением постороннего тела или песка в глазах, светобоязнью, слезотечением. Нередко наблюдается эритема (покраснение) кожи лица и век.

Наряду с этим УФИ оказывает влияние на центральную нервную систему, вызывая головную боль, головокружение, повышение температуры, нервное возбуждение и др.

УФ-излучение изменяет состав воздуха рабочей зоны: в нем образуется озон, оксид азота и пероксид водорода, ионизируется воздух.

Средства защиты от УФ-излучения. Снижение интенсивности облучения УФИ и защита от его воздействия достигается:

    - защитой "расстоянием", экранированием источников излучения; - экранированием рабочих мест; - средствами индивидуальной защиты; - специальной окраской помещений и рациональным размещением рабочих мест.

Защита "расстоянием" - удаление обслуживающего персонала от источников УФИ. Расстояния, на которых уровни УФИ не представляют опасности для рабочих, определяются только экспериментально в каждом конкретном случае в зависимости от условий работы, состава производственной атмосферы, вида источника излучения, отражающих свойств конструкций помещения и оборудования и т. д.

Наиболее рациональным методом защиты является экранирование (укрытие) источников излучений. В качестве материалов экрана могут применяться различные материалы и светофильтры, не пропускающие или снижающие интенсивность излучений.

Для защиты от УФИ обязательно применяются индивидуальные средства защиты, которые состоят из спецодежды (куртка, брюки), рукавиц, фартука из специальных тканей, щитка со светофильтром, соответствующего определенной интенсивности излучения. Для защиты глаз, например при ручной электросварке, применяют светофильтры.

Для защиты кожи от УФИ применятся мази, содержащие вещество, служащее светофильтрами для этих излучений, а также спецодежда, изготовляемая из льняных и хлопчатобумажных тканей с искростойкой пропиткой и из грубошерстных сукон. Для защиты рук от воздействия УФИ применяют рукавицы.

Даже в регионах, которые относятся к зоне ультрафиолетового дефицита, в летние месяцы интенсивность УФИ достаточна высока. Поэтому как в средних, так и в южных широтах необходимо обеспечивать дополнительную защиту органов зрения, т. е., использовать солнцезащитные очки при длительном пребывании на солнце в теплый период года.

Похожие статьи




Ультрафиолетовое излучение. Действие на организм человека. Методы и средства защиты - Техногенное воздействие на природу и человека

Предыдущая | Следующая