Практическое применение искусственных источников

Коротковолнового УФ-излучения

Применение ламп БУВ для обеззараживания объектов внешней среды является наиболее экономичным и удобным.

Оценка бактерицидного действия излучения ламп БУВ.Посев воздуха учебной лаборатории проводится на три чашки Петри с плотной питательной средой. Метод посева может быть разным: с помощью аппарата Кротова или путем естественного осаждения микрофлоры воздуха на поверхность питательной среды.

Две чашки Петри облучаются в боксе лампой БУВ: одна в течение 5 мин, а другая — 10 мин. Третья чашка не облучается и является контрольной. Облученные и контрольную чашки подписывают и помещают в термостат при температуре 37 °С на 24 ч.

Для подсчета выросших колоний используют чашки, облученные студентами предыдущей группы.

Расчет необходимого количества установок для дезинфекции воздуха помещений.Наибольшее практическое значение имеет применение ламп БУВ для дезинфекции или санации воздуха закрытых помещений с большим скоплением людей: ожидальных поликлиник, групповых комнат детских садов, помещений для рекреаций в школах и т.д.

Существует два метода санации воздуха помещений лампами БУВ: в присутствии людей в помещении и в их отсутствии.

Наиболее эффективно проведение санации воздуха в присутствии людей, так как они являются основным источником его загрязнения. Для этого воздух помещений санируют облучением верхней зоны помещений, экранированной снизу лампами БУВ. Экранированные лампы размещают по всему помещению не ниже 2,5 м от пола в местах наиболее интенсивных конвекционных токов воздуха (над отопительными приборами, дверью и т.д.).

Мощность бактерицидного облучения ламп БУВ зависит от мощности, потребляемой лампой из сети. При расчете количества бактерицидных установок необходимо, чтобы на 1 м³ помещения приходилось 0,75—1,00 Вт мощности, потребляемой лампой из сети.

Пример. Для санации воздуха помещения размером 250 м³ необходимо оборудовать его установкой с лампами БУВ-15. Санация воздуха будет проводиться в присутствии людей. Сколько ламп БУВ-15 для этого необходимо? Где и как они должны размещаться?

Для санации воздуха указанного помещения необходимо создать установку общей мощностью 187—250 Вт. Для этого необходимо 12—16 ламп БУВ-15:

n =187/15 = 12;

п = 250/15 = 16.

Время облучения воздуха в закрытых помещениях не должно превышать 8 ч в сутки. Лучше всего облучать 3—4 раза в день с перерывами для проветривания, так как образуются озон и окислы азота, ощущаемые как посторонний запах.

Санацию воздуха помещений в отсутствии людей применяют обычно в помещениях бактериологических лабораторий, операционных, перевязочных и других помещениях после влажной уборки.

Открытые лампы размещают равномерно по всему помещению либо преимущественно над рабочими столами. Как правило, над дверью также помещается лампа, создающая «завесу» из бактерицидных лучей. Количество ламп и время санации зависят от режима данного помещения. Минимальное количество ламп должно быть таким, чтобы на 1 м³ помещения приходилось не менее 1,5 Вт потребляемой из сети мощности. Минимальное время облучения составляет 15 — 20 мин.

Санация воздуха помещений излучением ламп ПРК может проводиться в присутствии или отсутствии людей. При необходимости санировать воздух в присутствии людей лампа устанавливается на высоте 1,7 м от пола с рефлектором, обращенным вверх кпотолку. На 1 м³ помещения должно приходиться 2—3 Вт потребляемой из сети мощности. При этом воздух облучают по 30 мин несколько раз в день с интервалами, используемыми для проветривания помещения.

Санация воздуха лампами ПРК может осуществляться в перерывах между работой в учреждениях, при уходе детей на прогулку и т.д. На 1 м³ помещения при санации воздуха в отсутствии людей может приходиться 5—10 Вт потребляемой из сети мощности. Время облучения воздуха в отсутствие людей должно быть максимально длительным.

Ситуационная задача 1.5

Условие.В школе населенного пункта для учащихся 1 — 2-х классов необходимо организовать профилактическое УФ-облучение с использованием ламп ЭУВ-30. Эритемный поток лампы ЭУВ составляет 540 мэр. Площадь каждого класса — 52 м², высота — 3 м. Каково необходимое количество эритемных ламп из расчета, что дети должны получать '/₄ биодозы (для получения одной биодозы необходим световой поток, равный 5000 мэр)?

Задание.Определите, какая облучательная установка необходима в данной ситуации.

Ответьте на вопросы и выполните задания.

1. Какова структура солнечного спектра?

2. Какова биологическая роль отдельных областей УФ-излучения?

3. Назовите причины (естественные и искусственные) возникновения УФ-недостаточности.

4. Какие изменения происходят в организме при «световом голодании»?

5. Дайте краткую характеристику искусственных источников УФ-излучения.

6. Перечислите показания и противопоказания к облучению людей. Что такое биодоза, как ее определяют?

7. Охарактеризуйте облучательные установки (длительного и кратковременного действия).

8. Как осуществляется дозировка при профилактическом облучении?

9. Каковы правила организации санирующих установок?

10.Как контролируют эффективность санации воздуха в ЛПУ?

Вариант ответа

В данных условиях необходимо установить светооблучательную установку длительного действия. Время работы установки определяется временем обязательного пребывания детей в классе и составляет 4 ч (четыре урока).

По формуле (1.2) рассчитывают общий эритемный поток (биодоза = 5000 мэр; У₄ биодозы = 1 250 мэр). По формуле (1.3) получают число необходимых ламп. Лампы подвешивают на высоте 2,5 м от пола равномерно по всей площади класса.

1. В состав интегрального солнечного спектра входят инфракрасное излучение, видимый свет, УФ-излучение.

2. Наиболее биологически активной частью солнечного спектра является УФ-излучение. Длинноволновый спектр (область А) обладает общеукрепляющим действием, повышает защитные (барьерные) функции кожи, стимулирует специфический и неспецифический иммунитет. Средневолновый спектр (область В) обладает сугубо специфическим действием: способствует синтезу витамина D₃, что нормализует процесс всасывания кальция из желудочно-кишечного тракта.

Коротковолновая часть спектра (область С) обладает абиотическим действием, что позволяет использовать ее в санирующих установках для дезинфекции воздуха, поверхностей, игрушек, посуды и других объектов.

3. Ультрафиолетовая недостаточность у человека может возникнуть в силу природного (сезонного) дефицита. Она также является профессиональной вредностью при работе в замкнутых пространствах, метро, шахтах (в условиях полного отсутствия естественной инсоляции), на Крайнем севере в зимнее время.

4. При световом голодании резко снижаются защитные функции организма, учащаются простудные и инфекционные заболевания, обостряются хронические заболевания. Специфические изменения связаны с дефицитом витамина D: у детей развивается рахит, у взрослых — остеопороз.

5. Существует несколько искусственных источников УФ-излучения. Лампу ЭУВ со спектром излучения в областях А и В используют как для закаливания, так и для профилактики специфических изменений. Лампу ПРК со всеми тремя спектрами (15 % области С) применяют как для облучения людей, так и в санирующих установках. Лампу БУВ (78 % спектра в области С) используют только для санации объектов внешней среды.

6. Показаниями к облучению могут быть естественный дефицит УФ-излучения, а также необходимость повышения сопротивляемости организма у ослабленных людей. Противопоказаниями являются острые заболевания, нарушение обмена веществ, бластомогенные процессы, аллергические заболевания. Перед облучением определяют биодозу — минимальное количество лучистой энергии, вызывающее эритему на теле незагорелого человека через 6—10 ч после облучения. Биодозу определяют с помощью биодозиметра Горбачева—Дальфельда.

7.Все виды облучательных установок делятся на две группы:

а)установки длительного действия — светооблучательные установки с лампами ЭУВ. Они применяются в классах школ и игровых помещениях дошкольных учреждений. Время работы установок определяется временем обязательного пребывания детей вданном помещении. Устанавливаемая при этом мощность лучистого потока зависит от площади помещения и величины необходимого получения доли биодозы;

б)установки кратковременного действия — фотарии (маячного, кабинного, лабиринтного типов). В таких фотариях используют лампы ПРК (в фотариях маячного типа) или ЭУВ (в фотарияхкабинного или лабиринтного типов).

8. При профилактическом облучении процедуру никогда не начинают с целой биодозы, а только с ее части, исходя из конкретных условий.

9. Основное правило организации установки для санации воздуха — это обеспечение удельной мощности 0,75—1,00 Вт на 1 м³ при использовании ламп БУВ.

10.Контроль за эффективностью санации воздуха помещенийпредставляет собой периодические посевы для определения общего микробного обсеменения и наличия санитарно-показательныхмикроорганизмов (золотистого стафилококка и зеленящего стрептококка). Допустимые величины зависят от назначения помещений. Так, в операционной перед началом операции в 1 м³ воздухане должно быть ни одной клетки стафилококка и стрептококка.

Ситуационная задача 1.6

Условие. Впрофилактории работников метрополитена необходимо организовать фотарий с использованием лампы ПРК-2. Облучению подлежат 26 чел.

Задание.Укажите оптимальное расстояние облучаемых от лампы, необходимую площадь фотария, схему облучения и количество лиц, облучаемых одновременно. Расскажите, как создают фотарий в данной ситуации.

Ответьте на вопросы и выполните задания.

1. Какой спектр УФ-излучения дает лампа ПРК-2?

2. Чем объясняется наличие области С УФ-излучения в спектре лампы ПРК?

3. Какие предосторожности необходимо соблюдать при применении лампы ПРК?

4. Что такое фотоофтальмия? Назовите ее симптомы.

5. Какие отрицательные изменения возникают в воздухе помещений при коротковолновом УФ-излучении?

6. Перечислите мероприятия по устранению изменений в воздухе при коротковолновом УФ-излучении.

7. Каковы правила определения биодозы при организации облучения людей?

Вариант ответа

При использовании лампы ПРК-2 оптимальное расстояние облучаемых от лампы составляет 2 м, а от стены — 1 м. В данных условиях минимальная площадь фотария будет 36 м². По формуле

L= 2pr

определяют длину окружности:

L = 2×3,14×2= 13 м.

Из расчета 0,8—1,0 м на одного человека одновременно можно облучать 13 чел. Облучению подлежат 26 чел., время получения одной биодозы — 13 мин. Профилактическое облучение начинается с 0,5 биодозы, т.е. 6,5 мин. Через каждые два дня биодозу увеличивают на 0,25. Облучение продолжается 8—10 дней.

1. Лампа ПРК (мощностью 220, 375, 1 000 Вт) является мощным источником УФ-излучения и видимого света. На долю опасной абиотической области С приходится 15 % всего спектра излучения.

2. Наличие области С в спектре лампы ПРК объясняется отсутствием люминофорного покрытия на ее внутренней поверхности.

3. При применении ламп ПРК в обязательном порядке необходимо использовать защитные очки из обычного затемненного стекла, полностью отсекающего коротковолновую часть спектра.

4. Фотоофтальмия — острое воспаление конъюнктивы глаза, вызванное УФ-излучением области С. Симптомами фотоофтальмии являются светобоязнь, слезотечение, резь в глазах. Последствием может быть помутнение роговицы.

5. При горении ламп ПРК в воздухе помещений могут образовываться озон, окислы азота, возникает ионизация воздуха.

6. Мероприятия по устранению отрицательных явлений горения ламп ПРК включают в себя строгий контроль за временем работы ламп, обязательную организацию проветривания помещения (лучше применять вентиляцию с регулированной кратностью обмена воздуха в помещении).

7. Биодоза определяется от того вида УФ-источника, тип которого будет использоваться при дальнейшем облучении. В профилактических целях никогда не начинают облучение с целой биодозы. Конечная величина облучения может достигать две-три биодозы.

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 1.6