Зв ≈ 114 Р. Тогда доза в 30 Р ≈ 0,26 Зв или 260 мЗв

1 Зв ≈ 114 Р. Тогда доза в 30 Р ≈ 0,26 Зв или 260 мЗв.

Полученное значение сравниваем с предельно допустимой эквивалентной годовой дозой, которая составляет для населения при поражении внутренних органов 15 мЗв. Получаем, что доза в 30 Р в 17,3 раза превышает допустимое годовое значение. То есть: если допустимое значение дозы – 15 мЗв, то повторно рентгеноскопию пациент может пройти не менее чем через 17,3 года.

Задача 2

В дачном домике с объёмом жилых помещений V=50 м³ топится дровами печь. Кратность воздухообмена в домике K=1 1/час. Теплота сгорания дров Q_сг= 4 МДж/кг. К.п.д. печи X=10%. Через каждый интервал времени t=10 мин в печь взамен выгоревших подбрасывают новую охапку дров массой m=1,5 кг. Уличная температура t_ул= -30 ^оС. Какая температура установится в дачном домике? Как такая температура влияет на физиологическое состояние человека? Каким образом можно её приблизить к комфортной?

Решение. Мощность Р, развиваемая печью для обогрева помещения, определяется формулой

Р, Вт = ХQ_сгm/t (1),

P=(0,1*4*10⁶*1,5)/600=1000 Вт или 1000 Дж/с,

где Х – коэффициент полезного действия печи, 0,1;

Q_сг, – теплота сгорания двор, 4*10⁶ Дж/кг;

m – масса сгораемых дров, 1,5 кг;

t – время сгорания дров, 10мин=600с.

Уличная температура (t^o_ул), температура в помещении (t^o_п), мощность нагревателя Р и воздухообмен L связаны друг с другом следующим соотношением

Р + ρcL(t^o_ул– t^o_п) = 0 (2),

где ρ – плотность воздуха, равная 1,29 кг/м³;

с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг⋅К).

Кратность воздухообмена К определяется по формуле

К, 1/ч = L/V (3),

где V – объем помещения, 50 м³.

Так как кратность воздухообмена известна, из формулы (3) находим воздухообмен L:

L=K*V, м³/ч,

L=1*50=50 м³/ч.

Зная все данные и приведя их значения в системные единицы измерения, из формулы (2) найдем температуру в помещении

t_п= t_ул+ Р/ρcL, K,

где t_ул =-30°С=243 K;

с=1 кДж/(кг⋅К)=10³ Дж/(кг⋅К);

L=50 м³/ч=0,014 м³/с.

Тогда получим:

t_п= 243+1000/(1,29*10³*0,014), K,

t_п=298,4 К или 25,4°С.

Такая температура установится в дачном домике.

Влияние данной температуры на физиологическое состояние человека.

Важнейшим фактором микроклимата жилых помещений является температура воздуха. Оптимальные температурные параметры в холодный период года варьируются от 20 до 22°С в условиях холодного климата. Жалобы на дискомфорт проявляются лишь при температуре воздуха 24°С и выше. В нашем случае температура воздуха в дачном домике составляет 25,4°С. Это выше нормы. Дискомфортные условия при длительном воздействии могут привести к ослаблению общей и специфической сопротивляемости организма, снижению иммунитета.

Эксперты соглашаются, что температура в комнате, в которой люди спят, очень сильно отражается на том, как хорошо и как долго они спят. Поскольку, засыпая, температура тела понижается, то, если в комнате очень холодно или очень жарко (как в нашем случае) организм пытается установить такую же температуру.

Высокая температура может привести к перегреванию, накоплению избыточного тепла в организме человека с повышением температуры тела. Это будет затруднять теплоотдачу во внешнюю среду или увеличивать поступление тепла извне. Возникнет напряжение физиологических механизмов терморегуляции (потоотделение, расширение кожных сосудов и др.). Перегревание будет сопровождаться повышением обмена веществ, потерей воды и солей, нарушением кровообращения.

Способ приближения данной температуры к комфортной.

Для того чтобы приблизить полученную нами температуру к комфортной, необходимо ее понизить, чтобы она была в интервале 20-22С°. Этого можно достичь, решая обратную задачу, приняв в числе исходных данных нужную температуру в помещении. Так как мощность Р, развиваемая печью для обогрева помещения, интервал времени t и масса m подбрасываемых дров величины не постоянные, будем изменять их.

Приняв за исходную температуру в помещении в первом случае 20С°, а во втором – 22С°, и проведя соответствующие вычисления, получим:

1)         при массе дров m=1,5 кг, для поддержания в дачном домике оптимальной температуры интервал времени t, через который подбрасывают дрова в печь, надо увеличить, чтобы он составлял10,6-11,1 мин;

2)         при постоянном интервале времени в 10 мин массу дров необходимо уменьшить до значений 1,35-1,4 кг.

Тогда температура будет являться комфортной.

Задача 3

Воды трёх водоёмов, А, В и С, расположенных рядом с городом N, имеют различные загрязнения. Виды загрязнений и их концентрации приведены ниже. Определить, какой из водоёмов наиболее и наименее пригоден для общественного и бытового использования. Воду каких водоёмов нельзя использовать и почему? Опишите потенциально возможные источники соответствующих загрязнений водоёмов и методы очистки.

А	С(С10Н8), мг/л	0,0022
	С[(NH2)2CO], мг/л	0,66
	С(Fe), мг/л	0,212
	С(Крс), мг/л	0,00012
В	С(С10Н8), мг/л	0,0012
	С[(NH2)2CO], мг/л	0,209
	С(Fe), мг/л	0,123
	С(Крс), мг/л	0,00057
С	С(С10Н8), мг/л	0,0028
	С[(NH2)2CO], мг/л	0,135
	С(Fe), мг/л	0,0891
	С(Крс), мг/л	0,00026

Решение. Для того чтобы определить, какой из водоёмов наиболее и наименее пригоден для общественного и бытового использования, надо сложить приведенные концентрации каждого i-го загрязнителя водоема, то есть величины С_i/ПДК_i. Таким образом, суммарная приведенная концентрация загрязнений (С_Ʃ^пр) будет определяться как

С_Ʃ^пр=Ʃⁿ_i=1 С_i/ПДК_i,

где n – общее число загрязнителей,

С_i – концентрация i-го загрязнителя,

ПДК_i – предельно допустимая концентрация i-го загрязнителя.

Известно, что

ПДК(С₁₀Н₈)=0,01мг/л;

ПДК((NH₂)₂CO)=1мг/л;

ПДК(Fe)=0,3мг/л;

ПДК(Крс)=0,001мг/л.

Зная концентрации загрязнителей и их ПДК, рассчитываем С_Ʃ^пр для каждого водоема:

С_Ʃ^пр(А)=0,0022/0,01+0,66/1+0,212/0,3+0,00012/0,001=1,79;

С_Ʃ^пр(В)=0,0012/0,01+0,209/1+0,123/0,3+0,00057/0,001=1,309;

С_Ʃ^пр(С)=0,0028/0,01+0,135/1+0,0891/0,3+0,00026/0,001=0,972.

По результатам расчетов видим, что водоем С обладает наименьшей суммарной приведенной концентрацией загрязнений. Следовательно, данный водоем наиболее пригоден для общественного и бытового использования, а водоем А – наименее.

Концентрации исходных загрязнителей не превышают соответствующих ПДК. Но при однонаправленном действии, например железа и керосина, могут измениться органолептические свойства воды, такие как: вкус и цвет. При поступлении в водные объекты нескольких веществ с одинаковыми лимитирующими показателями вредности (ЛПВ) и с учетом примесей, уже имеющихся в воде, сумма отношений фактических концентраций этих веществ к соответствующим ПДК не должна превышать единицы.

Ʃⁿ_i=1 С_i/ПДК_i<1

где n – общее число загрязнителей,

С_i – концентрация i-го загрязнителя,

ПДК_i – предельно допустимая концентрация i-го загрязнителя.

В нашем случае в двух первых водоемах суммы превышают единицу. Воду в них не рекомендуется использовать. Несмотря на то, что результат в третьем водоеме ниже единицы, без предварительной очистки при данных загрязнителях, негативный эффект которых будет усиливаться примесями, уже имеющимися в водоеме, воду использовать не рекомендуется. Таким образом, все три водоема нуждаются в предварительной очистке и последующем сохранении от попадания в них загрязняющих веществ.

Источники соответствующих загрязнений Мочевина или карбамид ((NH₂)₂CO), будучи одним из важных продуктов жизнедеятельности водных организмов, присутствует в природных водах в заметных концентрациях. Повышение концентрации мочевины может указывать на загрязнение водного объекта сельскохозяйственными и хозяйственно-бытовыми сточными водами. Карбамид может накапливаться в природных водах в результате естественных биохимических процессов как продукт обмена веществ водных организмов, продуцироваться растениями, грибами, бактериями.

Железо (Fe) попадает в воду главным образом из-за выветривания и растворения горных пород. Большое количество железа поступает в воду из сточных вод металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками.

Технический керосин (Крс) используют:

- как сырьё для получения этилена, пропилена и ароматических углеводородов;

- в качестве топлива в основном при обжиге стеклянных и фарфоровых изделий;

- как растворитель при промывке механизмов и деталей.

Соответственно данный нефтепродукт может попадать в водоемы с промышленными сточными водами и дождевыми потоками. Также причинами его попадания в воду могут являться: обычные перевозки, утечки при транспортировке.

Нафталин (С₁₀Н₈) используют:

- как исходное соединение при производстве фталевого ангидрида, декалина, тетралина, нафтолов, нафтиламинов и других реагентов;

-как промежуточное соединение при получении различных красителей, поверхностно-активных веществ (ПАВ), фармацевтических препаратов, инсектицидов;

-как инсектицид для борьбы с молью;

Поэтому в природные воды он может попасть с промышленными и бытовыми стоками, а также в результате сельскохозяйственной деятельности человека в качестве инсектицида, применяемого для борьбы с насекомыми.

Методы очистки

Мочевина активно утилизируется водными организмами. Но этот процесс сопровождается потреблением кислорода, приводящего к ухудшению кислородного режима. Поэтому воду необходимо искусственно насыщать кислородом (см. ниже самоочищение).

Все многообразие методов удаления железа можно свести к двум основным типам: реагентные и безреагентные (физические).

При реагентном способе используют химический реагент (коагулянт).

Обезжелезивание воды упрощенной аэрацией, хлорированием и фильтрованием заключается в удалении избытка углекислоты и обогащения воды кислородом при аэрации, что способствует повышению рН и первичному окислению железо-органических соединений. Окончательное разрушение комплексных соединений железа (II) и частичное его окисление достигается путем введения в обрабатываемую воду окислителя (хлора, озона, перманганата калия и т.п.) Соединения закисного и окисного железа извлекаются из воды при фильтровании.

Обезжелезивание воды методом напорной флотации основано на действии молекулярных сил, способствующих слипанию отдельных частиц гидроксида железа с пузырьками тонкодиспергированного в воде воздуха и всплывании образующихся при этом агрегатов на поверхность воды. Метод флотационного выделения дисперсных и коллоидных примесей природных вод весьма перспективен вследствие резкого сокращения продолжительности процесса (в 3-4 раза) по сравнению с осаждением или обработкой в слое взвешенного осадка.

Процесс напорно-флотационного разделения хлопьев гидроксида железа в окисное: растворение воздуха в воде и образование пузырьков; образование комплексов «пузырек воздуха - хлопья гидроксида железа»; подъем этих комплексов на поверхность воды.

К известным в настоящее время безреагентным методам очистки воды относятся: упрощённая аэрация и фильтрование, глубокая аэрация, отстаивание и фильтрование, «сухая» фильтрация. Наиболее широкое применение нашли упрощённая аэрация с последующим фильтрованием и «сухая» фильтрация. Однако каждый из этих методов имеет свои недостатки. Применение метода упрощенной аэрации с последующим фильтрованием затруднено при повышенных концентрациях железа в исходной воде, а также при наличии в подземной воде гумусовых веществ или других органических соединений, образующих трудноокисляемые органоминеральные железистые соединения, практически не извлекаемые из воды при ее очистке данным методом обезжелезивания. К недостаткам метода «сухой» фильтрации можно отнести повышенный расход электроэнергии в процессе водоочистки (по сравнению с методом упрощённой аэрации), необходимость постоянного контроля за водовоздушным соотношением, повышение коррозионности очищенной воды вследствие избыточной концентрации в ней непрореагировавшего кислорода.

При попадании в водоем нефтепродуктов (в данном случае керосин технический) осуществляют их сбор, для чего:

- ниже по течению водоема устраивается запруда из досок, бревен, веток, брезента (при большой ширине реки - бонного заграждения) таким образом, чтобы задерживался верхний слой воды с растекшейся пленкой нефтепродуктов;

- верхний слой воды с нефтепродуктами откачивается в емкости или собирается ведрами. Если емкостей для сбора нефтепродуктов из водоема нет или их вместимости не хватает, то нефтепродукты можно накапливать в естественных или искусственно созданных выемках, препятствующих обратному вытеканию нефтепродуктов в водоем.

В зимних условиях для сбора нефтепродуктов ниже по течению водоема направленными взрывами небольшой мощности во льду создается полынья от одного берега, к другому, в которой организуются препятствие для дальнейшего передвижения нефтепродуктов и их сбор. Если нет угрозы окружающей природной среде, то нефтепродукты на поверхности водоема выжигают.

Органические загрязнения (в данном случае нафталин) могут быть удалены из воды двумя способами:

·            разрушением (окислением) до CO₂ и H₂O;

·            извлечением.

Разрушение производится сильными окислителями, такими как хлор, кислород, озон, а также жестким ультрафиолетом.

Извлечение органических веществ из воды может быть осуществлено сорбцией, коагуляцией и мембранными методами.

При сорбционном извлечении молекулы органических веществ сорбируются на поверхности специально подготовленного сорбента, в качестве которого наибольшее распространение имеют активные угли различного типа, или поглощаются в объеме сорбента-органопоглотителя. В качестве последнего используются слабоосновные аниониты с пористой структурой или гелевого типа с акриловой матрицей.

Поскольку при коагуляции механизм извлечения органики из воды состоит в ее сорбции на образующихся хлопьях, имеющих огромную поверхность, этот метод также может быть отнесен к сорбционному извлечению.

При пропускании воды через полупроницаемую мембрану на ней задерживаются органические вещества, имеющие молекулярную массу:

·            при ультрафильтрации – более 10000;

·            при нанофильтрации – более 200;

·            при обратном осмосе – практически любую.

Как правило, очистку природной воды от органических загрязнений производят ее обработкой активированным углем. В тех случаях, когда вода имеет только сезонную, периодическую, повышенную концентрацию органики, обычно применяют «углевание», т.е. обработку пылевидным углем, вводимым при коагуляции или фильтрации. В других случаях очистку производят в напорных фильтрах со стационарным слоем угля.

Естественным методом очистки водоемов является их самоочищение – одно из наиболее важных и ценных свойств воды. Самоочищение загрязненных вод может происходить при многократном их разбавлении чистой водой (1:7 до 1:12).

При дефиците в воде растворенного кислорода процессы самоочищения резко сокращаются, возникает необходимость искусственной аэрации, которую осуществляют специальными аэраторами, пропуском воды через водосливные плотины и т.д.

Список литературы

1.         Учебная программа дисциплины Безопасность жизнедеятельности/ сост. Доленко Г.Н. – Новосибирск: СибУПК, 2008. – 26 с.

2.         "Санитарные правила и нормы "Гигиенические требования к охране поверхностных вод" СанПиН 2.1.5.980-00" (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 22.06.2000).

3.         "Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников. СанПиН 2.1.4.1175-02 " (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 12.11.2002).

4.         Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 30.04.2003 N 78 (ред. от 28.09.2007) "О введении в действие ГН 2.1.5.1315-03" (вместе с "Гигиеническими нормативами "Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования" ГН 2.1.5.1315-03", утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 27.04.2003) (Зарегистрировано в Минюсте РФ 19.05.2003 N 4550).

5.         "ГОСТ 30494-96. ЗДАНИЯ ЖИЛЫЕ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ. ПАРАМЕТРЫ МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИЯХ" (введен в действие Постановлением Госстроя РФ от 06.01.1999 N 1)

6.         "Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.566-96 "Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий" (утв. Постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 31.10.1996 N 40)

7.         Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. Учебное и справочное пособие. – М.: Финансы и статистика, 1999. – 672 с.: ил.

8.         Фролов А.В. Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 736 с.

9.         Ястребов Г.С. Безопасность жизнедеятельности и медицина катастроф. – Ростов н/Д: Феникс, 2002. – 416 с.