Ультрафиолетовая часть

Вступ в гігієну та екологію. Гігієнічне
значення складових біосфери,
сонячної радіації, клімату,
погоди.Біоетичні аспекти впливу
навколишнього середовища на
людину.
Проф. Кашуба Н.А.
Солнечная энергия - поток
электромагнитных излучений с
различной длиной волны
Ультрафиолетовая часть – 5%
Видимая часть – 52%
Инфракрасная часть – 43%
Солнечный спектр
на поверхности
Земли:
 ультрафиолетовая часть – 1%
 видимая часть – 40%
 инфракрасная часть – 43%
У поверхности земли солнечная радиация всегда
меньше, чем солнечная постоянная у границы
тропосферы.
Это объясняется:
 различной высотой стояния солнца над горизонтом
 различной чистотой атмосферного воздуха
 большим разнообразием погодных условий
 облаками
 осадками и т.д.
Интенсивность солнечной
радиации на различных высотах:
 1000 м – 1,17 кал/(см2* мин)
 2000 м – 1,26 кал/(см2* мин)
 3000 м – 1,38 кал/(см2* мин)
Отношение прямой солнечной
радиации к рассеяной:
На высоте солнца 400 это отношение
– 47,6%
На высоте солнца 600 это отношение
– 85%
Положительное влияние солнечной радиации на
организм человека
 лечебный фактор
 профилактический фактор
 влияет на все физиологические процессы в
организме, изменяя обмен веществ, общий тонус и
работоспособность
Ультрафиолетовая
радиация
Её интенсивность у поверхности земли
зависит от:
широты местности
времени года
погоды
прозрачности атмосферы
Ультрафиолетовые лучи положительно влияют на:
 белковый обмен
 жировой обмен
 минеральный обмен
 иммунную систему
То есть оказывают общеоздоровительное и
тонизирующее действие.
Отрицательное влияние ультрафиолетовых
лучей:
развивается выраженная эритема с отёком
кожи
ухудшается состояние здоровья
поражаются глаза
Ультрафиолетовая радиация оказывает
специфическое действие, свойственное
определённому диапазону волн:
диапазон 400-320 мкм – эритемно-загарное действие
диапазон 320-275 мкм – антирахитическое и слабое
бактерицидное действие
диапазон 310-200 мкм – слабое бактерицидное действие
диапазон 275-180 мкм – повреждается биологическая
ткань
290-291 мкм – наиболее короткие из всего спектра
ультрафиолетовой радиации волны на поверхности земли,
в которых наибольшую часть составляет
ультрафиолетовая радиация эритемно-загарного действия.
320-275 мкм – при недостаточном облучении этими
ультрафиолетовыми лучами страдают:
 фосфорно-кальциевый обмен
 нервная система
 паренхиматозные органы
 системы кроветворения
 снижаются окислительно-восстановительные
процессы
 нарушается стойкость капилляров
 снижается трудоспособность
 снижается сопротивляемость простудным
заболеваниям
Ультрафиолетовая эритема
•возникает через некоторое время после
облучения
• переходит в загар
• имеет строго очерченные контуры
Инфракрасная эритема
•возникает тотчас после теплового воздействия
• не переходит в загар
• размытые края
“Ультрафиолетовое голод” испытывают:
 жители промышленных городов, где
воздух загрязнён различными выбросами
 жители Крайнего Севера
 рабочие угольной и горнорудной
промышленности
 лица, работающие в тёмных помещениях,
и т.д.
Инфракрасные лучи
По биологической активности они
делятся на:
коротковолновые с диапазоном волн
760-1400 мкм
длинноволновые с диапазоном волн
1500-25000 мкм
Инфракрасные лучи при длительном воздействии
вызывают изменения глаз.
Инфракрасная радиация с длиной волны:
1500-1700 мкм – достигает роговицы и передней глазной
камеры
 1300 мкм - проникает до хрусталика
В тяжёлых случаях возможно развитие катаракты
Видимый свет
(диапазон 400-760 мкм видимой части света)
Оказывает общебиологическое действие.
Это проявляется в :

специфическом влиянии на функции
зрения
 воздействии на функциональное
состояние центральной нервной
системы и через нее на все органы
Естественное освещение помещений возможно от:
 прямого солнечного облучения
рассеянного и отражённого света от небосвода и земной
поверхности
Ориентация окон:
•на юг - способствует более длительной инсоляции
помещений
• на север - менее продолжительной инсоляции
• восточная ориентация - прямые солнечные лучи
проникают в помещение в утренние часы
• западная ориентация - инсоляция возможна во второй
половине дня
Интенсивность ультрафиолетового
облучения:
 на подоконнике при открытом окне 50% общего количества
ультрафиолетовых лучей на улице
 в комнате на расстоянии 1м от окна 25-20%
 на расстоянии 2м не превышает 2-3%
ультрафиолетовых лучей на улице
Воздух
N
О2
СО2
Атмосферный
78,97
20,7-20,9
0,03-0,04
Воды от 1 до
30 г в 1 мз
Вдыхаемый
79,2
15,4-16
3,4-4,7
Насыщенный
Чистый кислород тяжелее воздуха: 1 л О2 при 0° и 760 мм рт.ст. весит 1,429 г.
Воздух при тех же условиях весит 1,293 г.
Количество кислорода в атмосферном воздухе возле
земной поверхности колеблется в небольших границах 20,7-20,9%
При уменьшении содержимого кислорода менее 16% ускоряется
дыхание и увеличивается число сердечных ударов.
1)
2)
3)
4)
5)
При 7-8% кислорода эти
компенсаторные явления не
помогают, наступает
асфиксия,
снижение температуры тела,
анурия или моча с кровью,
потеря сознания
и смерть.
На секции наблюдается жировое перерождение внутренних органов.
Тренированные люди могут на протяжении некоторого времени
выдерживать концентрации кислорода 10% и ниже.
Водолазы без вредных последствий дышат воздухом, который
содержит 50% кислорода. Так же безвредно дыхание 30-50%
кислородом для больных.
Азот - газ, слабо растворимый в воде.
Считают, что для человека азот
индифферентный.
Под влиянием электрических разрядов азот
окисляется и в виде азотистых соединений из
воздуха вымывается дождями в почву. Это
повышает урожайность почвы.
При повышенном давлении чистый азот
действует как наркотик. Наблюдаются:
возбуждение,
словоохотливость,
тяжесть в голове,
спутанность мыслей,
забывчивость и другие нарушения
Оксид углерода (угарный газ)
представляет собой бесцветный газ, без вкуса,
с едва ощутимым запахом, хотя многие
исследователи считают, что он без запаха. его
удельный вес меньший, чем у воздуха,– 0,967.
Окись углерода есть продуктом неполного
окисления углерода.
Окись углерода горит синеватым пламенем.
Окись углерода поступает в воздух при топке
печей, курении, от самоваров, керосиновых
ламп, свечек, при сгорании светильного газа
в плитах, с выхлопными газами
автомобильных и других моторов, от
масляной краски в момент её высыхания и т.п.
Максимальные концентрации окиси углерода для человека 0,02%.
Аммиак ― газ со щелочным вкусом и резким специфическим
запахом, легко растворимый в воде. В атмосфере населенных пунктов
он выделяется из гниющих веществ. В значительных концентрациях
этот газ находится в канализационных коллекторах. Может
присутствовать он и в производственных условиях при изготовлении
кокса, в холодильном производстве, где применяется аммиак.
Человек ощущает присутствие довольно незначительных
концентраций аммиака в воздухе.
При концентрациях 0,1 мг/л аммиак вызывает раздражение
дыхательных путей, при концентрациях более высоких (0,15-0,25 мг/л)
наблюдается сильное раздражение конъюнктивы глаз, слизистой носа,
чихание, слюнотечение, головная боль, потение.
При больших концентрациях (от 3,5 до 7,0 мг/л) наступает смерть
вследствие отёка легких.
Во внешнем воздухе населенных мест обычно встречаются весьма
незначительные количества аммиака – до 0,0025 мг/л. Эти
концентрации безвредны, хотя и ощущаются при вдыхании. При этих
концентрациях аммиак является показателем загрязнения воздуха.
Сероводород - бесцветный газ с запахом тухлых яиц.
Плотность его – 1,19, то есть он более тяжелее воздуха. Поэтому в
колодцах и ямах, где он образуется при гниении, сероводород
накапливается в нижних слоях воздуха. При незначительных
концентрациях сероводород ощущается при дыхании, а при больших
концентрациях запах почти не ощущается вследствие поражения
окончаний обонятельных нервов в дыхательных путях.
Сероводород встречается и как продукт гниения в канализационных
каналах, ямах, туннелях, а также на ряде производств, в лабораториях,
при сернистом крашении, где сера может выделяться в воздух,
восстанавливаясь к H2S, в производстве кожи, при добыче некоторых
сортов нефти, при изготовлении ультрамарина и во многих других
производствах, где применяется сера.
При концентрациях выше 1 мг/л наступает молниеносное отравление,
человек сразу теряет сознание и падает, как подкошенный, может
наступить и смерть. Меньшие концентрации (от 1 до 0,7 мг/л) тоже
опасны, но при более длительном вдыхании (около часа).
При вдыхании обнаруживаются очень маленькие, до 0,0028 мг/л,
концентрации.
Сернистый газ (сернистый ангидрид), SO2 ―
бесцветный газ с резким удушливым запахом, хорошо
растворим в воде, образуя сернистую и серную кислоты.
Принадлежит к раздражающим газам.
Осаждаясь, пыль и SO2, действуют на людей, растения, одежду и
др. Растения могут погибнуть даже под действием незначительных
концентраций сернистого газа. Поэтому в воздухе городов не
допускается более 0,25 мг/м3 сернистого газа. Концентрации 2050 мг/м3 раздражают гортань и конъюнктиву глаз.
При некоторых метеорологических условиях сернистый газ может
наносить значительный урон человеку и вызвать массовые
заболевания и даже смерть. В особенности оказывают содействие
накоплению в атмосфере вредных промышленных газов, и в
частности SO2, туманы. Увеличение концентрации SO2 при
наличии туманов приводит к повышенной заболеваемости и даже
смертности, в особенности у людей с заболеваниями лёгких и
сердечно-сосудистой системы, а также среди лиц пожилого
возраста.
Концентрация пыли в атмосферном воздухе
На неё влияют:
 метеорологические процессы
 условия и характер выбросов
 дисперсность пылевой аэрозоли
Крупнодисперсная пыль с частичками
диаметром большим 10 мкм осаждается быстро.
Мелкодисперсная пыль с частичками
диаметром менее 0,1 мкм практически не
осаждается.
Вещества, взвешенные в атмосферном
воздухе, представлены
пылью естественного происхождения
 искусственного происхождения.
Виды естественной пыли:
Космическая
Вулканическая
Наземная
Морская
Пыль лесных пожаров
Космическая пыль
образуется в мировом пространстве в результате
сгорания метеоритов
Вулканическая пыль
может распространяться на большие расстояния, долго удерживаться во взвешенном состоянии, что может
привести к интенсивному запылению атмосферы больших
регионов земного шара
Морская пыль
представлена кристаллами солей, которые образуются
при испарении капель воды, эта пыль имеет
ограниченное географическое распространение.
Исследованиями выявлено, что в 1 мл горного и морского воздуха
находится около 1300-1800 пылинок, а в воздухе большого города - до
130000.
Пыль уменьшает прозрачность атмосферы, в особенности для
ультрафиолетовой части солнечного спектра, изменяет её способность к
рассеянию для солнечного луча.
Пыль способствует образованию облачных дней, туманов и атмосферных
осадков, так как каждая пылинка представляет собой центр конденсации
для водяных паров воздуха.
При взрыве вулканов, в особенности больших, с их
кратеров выбрасывается (иногда на высоту 40-50
км) огромное количество вулканической пыли.
Благодаря высокой степени дисперсности эта пыль
надолго задерживается в атмосфере и развеивается
на большие расстояния. Вулканическая пыль
значительно снижает прозрачность атмосферы.
Морская (солевая) пыль образуется при
испарении капелек морской воды, которые
поднимает ветер. Поэтому морской ветер
солёного привкуса.
Наземная пыль может быть разнообразного происхождения,
интенсивности и вредности для организма.
1.
Грунтовая, песчаная пыль приносится ветрами из пустынь,
степей и других бедных влагой местностей. Примером этого вида
пыли могут быть так называемые "чёрные бури" на юге Украины,
ярко описанные в "Таврии" Олеся Гончара. К этому виду пыли
принадлежит и лесная пыль или мгла азиатских пустынь и степей.
2.
Пыль от лесных и степных пожаров, когда как ураган мчат
огромные массы пепла.
3.
К наземной пыли принадлежит и городская пыль, которая
получается от движения транспорта по неблагоустроенным улицам,
от ветров, но в особенности – от промышленных предприятий,
которые выбрасывают в атмосферу значительные загрязнения
(теплоэлектроцентрали, предприятия химической промышленности,
заводы: коксохимические, нефтеперекачивающие, цементные,
гипсовые, известковые, металлургические, в особенности цветной
металлургии). Большое количество пыли образуется и от
железнодорожного транспорта.