Фетт В. Атмосферная пыль

Подождите немного. Документ загружается.

294-2

Часть II. Значение атмосферной пыли

Пыль органического происхождения

Промышленная пыль растительного происхождения

в некоторых случаях небезразлична для здоровья. На-

пример, мучная пыль образует на слизистой трудно уда-

ляемый клееподобный налет. Аналогичным образом

влияет древесная пыль, возникающая на предприятиях

по обработке дерева. Оба вида пыли могут вызвать му-

чительную бронхиальную астму. Вредна также пыль, по-

лучающаяся при обработке пеньки и табака. Табачная

пыль, содержащая никотин, оказывает, кроме того, нар-

котическое действие на нервную систему.

Органическая пыль не только создает благоприят-

ные предпосылки для возникновения заболеваний, но и

оказывает непосредственное вредное воздействие. Уже

давно изучен целый ряд так называемых воздушных

инфекций, в распространении которых большую роль

играет пыль. Например, смертельную опасность пред-

ставляет попадание в легкие одного из видов актиноми-

цетов вместе с пылью зерновых культур и трав. Под-

стилка из конюшни и выделения больных животных мо-

гут давать пыль, содержащую возбудителей сапа. Ле-

гочная форма сибирской язвы переносится пылыо, в ко-

торой находятся волосы, щетина, клетки эпидермиса,

выделения и остатки пищи больных животных [4].

В воздухе витают также различные бактерии, способ-

ные выдерживать высушивание, например бациллы си-

бирской язвы и туберкулеза, стрептококки и стафило-

кокки (к ним не принадлежат холерные вибрионы и ба-

циллы чумы и инфлюэнцы) [15]. Иногда они адсорби-

руются на более крупных пылинках. Вероятно, среди

них встречаются возбудители дифтерии, скарлатины и

оспы. На пылинках могут оседать яйца аскарид, кото-

рые длительное время сохраняют способность разви-

ваться и попадать через дыхательные пути в организм

человека. Содержание бактерий в воздухе обычно умень-

шается с увеличением высоты; вообще оно сильно зави-

сит от завихрения пыли, находящейся на поверхности

земли [24].

Размножение микробов, как правило, происходит

в сырых местах, при сухой же погоде оно прекращается.

Г л. 4. Значение пыли в медицине и гигиене 295

Однако в это время более стойкие виды их вместе

с пылью уносятся ветром и распространяются на боль-

шие расстояния, вследствие чего опасность возникнове-

ния инфекционных заболеваний возрастает [9]. Грунд-

ман [25] рекомендует определять степень зараженности

воздуха с помощью счетчика микробов и регулярно кон-

тролировать бактериальную обсемененность воздушной

среды. Этот метод позволяет установить концентрацию

микробов в воздухе, при которой возникает опасность

эпидемий.

Пыль как аллерген

Организм, противодействуя непрерывному влиянию

пыли, приобретает повышенную чувствительность к ней,

выражающуюся в форме различных аллергических за-

болеваний [26, 27].

Сущность аллергии определена Кеммерером [28].

Аллергенами называются проникающие в организм или

соприкасающиеся с ним вещества, обладающие способ-

ностью сенсибилизировать его, вызывая образование

специфических антител. Если после накопления значи-

тельного количества антител в организм снова попадают

аллергены, то их взаимодействие вызывает бурную реак-

цию, именуемую аллергическим шоком и вызывающую

различные болезненные явления, например астму, вазо-

моторный ринит, крапивницу, отёк Квинке, артриты ал-

лергического происхождения или поносы.

Для уточнения понятия «воздушные аллергены»

следует указать, что в дальнейшем под «аллергенами»

подразумеваются только витающие в воздухе пыле-

образные вещества, вызывающие аллергию.

От

/з до '

Л неорганических компонентов пыли не

являются аллергенами. Большая часть аллергенов имеет

органическое происхождение; размеры их широко варьи-

руют— максимальные приближаются к размерам, ха-

рактерным для сравнительно крупных аэрозолей, а ми-

нимальные— к размерам находящихся в воздухе колло-

идных частиц. К аллергенам относятся встречающиеся

Рост [29] заменяет выражение «воздушные аллергены» тер-

мином «аэропланктон». Однако в настоящее время аэропланктоном

называется часть аэрозолей, образовавшаяся из организмов.

296-2

Часть II. Значение атмосферной пыли

в уличной и комнатной пыли (пыль с одежды, матрацев,

подушек и т. д.) чешуйки, волосы, перья, представляю-

щие собой составные части эпидермиса; клещи, части

пауков и насекомых, цветочная пыльца, мука, табак,

продаваемые в аптеках лекарственные травы, некоторые

виды древесной пыли в столярных мастерских, споры

плесневых грибов, бактерии и дрожжи. К находящимся

в воздухе аллергенам неорганического происхождения

принадлежат, например, пары скипидара, и пыль хинина

и ржавчины железа.

Наиболее часто повышают чувствительность органов

дыхания аллергены, встречающиеся в уличной пыли и

особенно в пыли спальных и жилых помещений и

одежды. Капок и другие материалы, применяемые для

набивки матрацев, образуют пыль, оказывающую силь-

ное аллергическое воздействие и вызывающую вазомо-

торный ринит и бронхиальную астму. Установлено, что

из общего числа случаев заболевания астмой неинфек-

ционной этиологии 19,5% вызываются аллергенами, со-

держащимися в уличной пыли, и 17,5%—аллергенами,

находящимися в пыли постельных принадлежностей [30].

Вид аллергенов, вызывающий наибольшее количество

заболеваний, зависит, в частности, от климата, времени

года и погоды. В период цветения растений пыль в не-

которых местностях богата цветочной пыльцой. Осо-

бенно сильно влияет пыльца трав, вызывающая сенной

насморк (сенную лихорадку). Эта болезнь распростра-

нялась вместе с цивилизацией и наблюдается в городах

чаще, чем в деревнях [24]. Сенной лихорадкой болеют

в Германии от 0,2 до 1 млн. человек, а в США 10—12

млн. На островах Вангероге и Гельголанд воздух почти

не содержит пыльцы и регулярное пребывание там

в критический период лиц, подверженных заболеванию

сенной лихорадкой, уменьшает их чувствительность

к этому виду аллергенов. Куршман (см. [29, 31]) сооб-

щает, что страдающие мигренью хорошо чувствуют

себя в высокогорных местностях потому, что в горном

воздухе нет аллергенов, вызывающих эту болезнь.

«Фильтрующая способность носа» оказывает боль-

шое влияние на предотвращение аллергических заболе-

ваний [28].

Г л. 4. Значение пыли в медицине и гигиене

297

Радиоактивная пыль

На нашей планете все живые существа всегда под-

вергались воздействию известного количества естествен-

ного ионизирующего излучения. Его источниками служат:

а) естественные радиоактивные элементы, содержащиеся

в теле человека (К

, создающий дозу 0,019 г/год, С

—

0,0019 г/год, Ra —0,0067 г/год); б) космическое излу-

чение (0,03 г/год на уровне моря и 0,4 г/год на высоте

6000 м); в) излучение окружающей среды — почвы, стен

жилых зданий, атмосферы (в среднем 0,09—0,15 г/год,

а в шахтах —до 5 г/год и более). К ним присоеди-

няются источники ионизирующего излучения, возникшие

при высоком развитии цивилизации, например рентгено-

диагностические аппараты, светящиеся циферблаты ча-

сов и приборов и т. д. [32].

В последнее время появились новые очень интенсив-

ные источники искусственной радиоактивности, которые

могут повысить естественный уровень излучения. К ним

относятся взрывы атомных бомб и ядерные реакторы.

Радиоактивный аэрозоль образуется также и в установ-

ках для обогащения урана. Еще большую опасность

представляет заражение радиоактивными веществами

сточных вод.

В результате взрывов стандартных урановых и плу-

тониевых бомб с критической массой 100 кг в атмосферу

попадает около 99% нерасщепившегося материала,

а-излучение которого составляет всего несколько про-

центов от общего излучения, но зато очень долго не за-

тухает. Излучение 1% расщепленной массы, т. е. 1 кг

235

, U

233

или Ри

239

, спустя 1 мин. после взрыва эквива-

лентно излучению, создаваемому 800 000 т радия, а че-

рез 100 лет — излучению, создаваемому 600 г радия

Радиоактивные вещества находятся в атмосфере в пыле-

образном состоянии или сцеплены с частицами аэро-

золя. Вблизи работающих реакторов воздух загряз-

няется радиоактивными аэрозолями при самых различных

производственных операциях, а также при уничтожении

Количество радия, произведенное на земле до настоящего вре-

мени, составляет примерно 600 г.

298-2

Часть II. Значение атмосферной пыли

и складировании радиоактивных отходов. Находя-

щиеся вблизи реактора нерадиоактивные аэрозоли

становятся активными под действием потока нейтронов.

Подобным же образом происходит и заражение воды.

Радиоактивные аэрозоли поступают в организм чело-

века самыми различными путями. Радиоактивные веще-

ства, адсорбированные на пылинках, человек вдыхает

вместе с воздухом или же заглатывает с пищей. При

Ф и г. 66. Возможные пути поступления радио-

активных веществ из аэрозолей в организм

человека по различным биологическим цепям

питания [32].

возможной их задержке и накоплении в дыхательном

тракте существенную роль начинает играть а- и JJ-излу-

чение, которое при внешнем воздействии вследствие

своей относительно малой проникающей способности

оказывает на организм значительно меньшее влияние.

В зависимости от характера частиц пыли радиоактив-

ные вещества попадают в организм по различным био-

логическим цепям питания, часто странным, неожидан-

ным и трудно поддающимся исследованию. На фиг. 66

схематически изображены некоторые из таких цепей.

Особенно опасны те их звенья, в которых возможно на-

копление радиоактивных веществ в количествах, превы-

шающих количество их в среде в 10

раз.

В результате выпадения радиоактивных аэрозолей

с осадками доза облучения в соответствующем месте

может увеличиться в 10 раз. В почве преобладающая

Г л. 4. Значение пыли в медицине и гигиене 299

часть радиоактивных веществ находится в поверхност-

ном слое глубиной в несколько сантиметров, причем

осадки мало изменяют уровень активности этого слоя.

Различные виды растений поглощают неодинаковое ко-

личество радиоактивных продуктов деления. Устано-

влено также, что определенные радиоактивные изотопы

накапливаются избирательно в тех или иных органах

растения, что в полной мере относится и к животным.

Попадание продуктов деления в организм и их накопле-

ние зависят от вида животного, его возраста, органа,

в котором происходит накопление (критического ор-

гана), и от времени года. В щитовидной железе зайцев,

живущих в степях, содержание радиоактивного йода

в 500 раз превосходит содержание его в пище, а актив-

ность желтка утиных яиц в 1,5 млн. раз выше актив-

ности воды, в которой утки обитали. При переходе от

одного вида организмов к другому наблюдаются значи-

тельные изменения не только концентрации, но и харак-

тера распределения радиоактивных веществ.

Для суждения о радиационной опасности важно

знать спектр излучения и продолжительность жизни

радиоактивного изотопа. Из долгоживущих радиоактив-

ных осколочных продуктов, образующихся при взрывах

атомных бомб, наиболее опасны в биологическом отно-

шении Sr

, ST

И Y

, которые вследствие химического

сродства с Ra и Са накапливаются преимущественно

в костной ткани, крайне чувствительной к ионизирую-

щему излучению. Следует заметить, что в ранние сроки

после процесса деления (до 1 года) лишь 10% общей

активности падает на Sr

[34]. Спустя несколько десяти-

летий почти 50% остаточной активности обусловлены

. В дальнейшем в организм животных и в растения

поступают лишь наиболее долгоживущие продукты де-

ления, преимущественно Zr, Cs, Се и I.

У человека и животных лучевые поражения либо воз-

никают у облученного индивида, либо проявляются

только у потомства. Определенные соматические измене-

ния наблюдаются уже при дозе облучения 50—100 г,

но в этом случае лучевая болезнь возникает всего

лишь у нескольких процентов облученных. Нару-

шения нормальных физиологических функций организма

300-2

Часть II. Значение атмосферной пыли

вызывается ожогами кожи, разрушением элементов

крови и поражением внутренних органов. При

дозе 700 г смертность близка к 100%. Между-

народная комиссия по защите от излучения счи-

тает предельно допустимой дозой при облучении всего

тела 0,3 г в неделю, а при длительном облучении для

больших контингентов людей и для молодых супруже-

ских пар — 0,03 г в неделю. Опыты над животными по-

зволяют сделать вывод, что и у людей отдельные, даже

самые малые дозы излучения накапливаются и оказы-

вают генетический эффект. Установлено, что между

общей дозой облучения и частотой генных мутаций

имеется прямо пропорциональная зависимость. Облуче-

ние половых желез человека дозой 30—80 г приводит

к удвоению частоты спонтанных мутаций. Возникшие

мутации практически выявляются в виде генетических

аномалий (наследственных болезней) и относятся пре-

имущественно к рецессивному типу, следовательно про-

являются у детей, которые наследуют один и тот же

мутировавший ген от обоих родителей. Такое положе-

ние создает угрозу для будущего человечества. Если

в соответствии с характером заражения широкий круг

людей подвергается одинаковому лучевому воздействию,

то у них возникают однотипные мутации и, таким обра-

зом, увеличивается опасность генетических последствий

для всего населения в целом. Существует мнение, что

облучение половых желез общей дозой всего лишь 20 г

может повлиять на дальнейшую судьбу человечества

[32]. Об опасности для будущего человечества, которую

таят в себе отдаленные генетические эффекты, убеди-

тельно писал Марер [35]. Следует, однако, заметить, что

из-за недостатка знаний вопрос о том, насколько в на-

стоящем и в будущем велика опасность биологических

поражений, обусловленных ионизирующим излучением,

остается спорным [36]. Для того чтобы решить его, необ-

ходимо знать пути поступления в организм отдельных

радиоактивных изотопов, механизм процессов накопле-

ния их в органах и тканях и многое другое. Ниже при-

веден ряд предварительных данных по этому вопросу.

Через 1 месяц после взрыва нормальной плутониевой

бомбы р- и ^-активность продуктов расщепления, нахо-

Г л. 4. Значение пыли в медицине и гигиене

301

дящихея в тропосфере, составляет Ю

-12

с/ж

, а а-актив-

ность — 3- Ю

-16

с/ж

. В то же время активность естествен-

ных радиоактивных веществ имеет величину порядка

но

с/ж

над сушей и Ю

-12

с/м

над морем [37]. Макси-

мальная активность воздуха в Германии, установленная

Гакселем и Шуманом [38] после проведения США экс-

периментальных взрывов атомных бомб, равнялась

2-Ю"

с/м

, а максимальная |3-активность дождевой

воды, по данным Зитткуса [39], достигала Ю

-6

с/ж

. Нор-

мальная активность тела человека весом 50 кг, обуслов-

ленная К

, составляет 324- Ю

-9

с, активность мышечной

ткани—126- 10~

с и активность материнского молока —

1,23-Ю

-9

с. Эти значения приблизительно равны актив-

ности дождевой воды, выпавшей на площади 162—81 м

63—31,5 м

и 0,6—0,3 м

соответственно, а при макси-

мальной активности дождевой воды — на площади

32,4—11 ж

, 12,6—4,2 м

и 0,1—0,03 ж

. После 8 взрывов

атомных бомб в Неваде мощность дозы, создаваемой

•f-излучением продуктов расщепления, перенесенных

ветром на расстояние 1000 км, составляла на уровне

1 м над поверхностью земли 1 • 10~"

г в неделю. Макси-

мальная активность выпавшей в течение 24 час. радио-

активной пыли достигала 1,57

•

10~

с/ж

[41]. Между тем

естественное содержание Ra

226

в поверхностном слое

почвы создает в воздухе дозу ^-излучения мощностью

•

10~

г в неделю [42].

При длительном воздействии на организм а-части-

дами U

235

предельно допустимая концентрация его

в воздухе составляет 3

•

-11

с/ж

; соответствующая

цифра для Ри

239

— 2 - Ю

-12

с/ж'

; в то же время при взры-

вах атомных бомб активность а-излучателей на расстоя-

нии 10 000 км от места взрыва достигает всего лишь

•

-19

—10~

с/ж

. В современных условиях вне зоны

диаметром 500 км не существует острой опасности от

подобного рода радиоактивных веществ. Кратковремен-

ное превышение предельно допустимых уровней [3- и

-^-излучения в несколько раз обычно не имеет особого

значения. Однако надо иметь в виду, что форсирование

производства искусственных радиоактивных изотопов и

прежде всего проведение испытаний водородных бомб

с оболочкой из U

238

может вызвать увеличение актив-

302-2

Часть II. Значение атмосферной пыли

ности на несколько порядков и таким образом заметно

изменить существующее положение [43, 44]; следует

напомнить, что полностью дезактивировать зараженную

местность невозможно.

Фиг. 67 характеризует заражение местности радио-

активными веществами в случае катастрофы с ядер-

ными реакторами. Считается, что население областей.

Фиг. 67. Теоретический расчет площади,

заряженной радиоактивными продуктами

деления, образующимися в случае ката-

строфы с ядерными реакторами различной

мощности (с учетом различных уровней

радиоактивности) [45].

где уровень радиоактивного загрязнения превышает

5-Ю

-3

с/фут

и 2-Ю"

с/фут

, должно быть эвакуиро-

вано соответственно на срок до 5 и до 2 лет, чтобы пред-

отвратить опасность биологических повреждений [45].

В настоящее время во многих странах проводится

большая работа по более точному определению пре-

дельно допустимых доз, основанному на данных биоло-

Гл. 4. Значение пыли в медицине и гигиене 303

гии, медицины и техники. Исследования в этой области

находятся еще в стадии развития.

В заключение следует отметить, что сейчас ожи-

вленно обсуждается вопрос о возможности выведения

инкорпорированных продуктов деления с помощью об-

менных реакций; например, изучается применение

с этой целью двойной натриевой соли этилендиаминте-

трауксусной кислоты (ЭДТУ) [32]. Предполагается, что

путем создания таких комплексообразующих веществ,,

которые способны длительное время находиться в воз-

духе в витающем состоянии, удастся уже в атмосфере

достигнуть образования химических комплексов, пре-

пятствующих отложению и накоплению радиоактивных

изотопов в организме, и таким образом добиться дез-

активирования воздуха. Однако при разработке этого

метода следует учесть опасность одновременного удале-

ния и жизненноважных веществ, находящихся в воздухе

в ничтожно малых количествах.

Пыль, благоприятно действующая на здоровье

С терапевтическими целями используются обычно

лишь растворимые пылеобразные минеральные веще-

ства. При достаточном измельчении они достигают аль-

веол и поэтому при лечении легочных заболеваний вды-

хание их оказывает более радикальное действие, чем

прием внутрь, при котором они попадают в желудочно-

кишечный тракт.

Исследования показали, что эти растворимые мине-

ралы вызывают ряд благотворных эффектов. Известно,,

что в качестве строительного материала организму не-

обходим кальций. Известь, содержащая кальций, спо-

собствует образованию рубцовой соединительной ткани,,

успокаивает нервную систему, благоприятно действует

на работу сердца, препятствует возникновению воспа-

лительных процессов, уплотняет стенки сосудов. Взрос-

лому человеку требуется ежедневно

—1,5 г СаО. Хо-

рошим терапевтическим средством считается гипс, в со-

став которого, кроме извести, входит сера, необходимая

для построения белка и протоплазмы. Статистика за-

болеваемости работников цементной промышленности