Экология и окружающая среда

Количественные характеристики радиационного режима для жизнедеятельности человека

Цель работы: Исследование характеристик радиационного режима для жизнедеятельности человека, на примере курорта «Ангара».

Интенсивность солнечной радиации зависит в первую очередь от высоты стояния солнца над горизонтом, географической широты, также от того под каким углом падают солнечные лучи и от массы воздуха, через который проходит солнечные лучи.

В гигиеническом отношении особый интерес представляет оптическая часть солнечного света, которая занимает диапазон от 280–2800 нм. По своему биологическому действию солнечная радиация, поступающая на Землю, неоднородна, и при этом каждая длина волны оказывает различное действие на живые организмы.

В связи с этим солнечный спектр условно разделен на 3 участка:

  1. Ультрафиолетовые лучи, включающие излучения длиной волны от 280 до 400 нми составляющие около 7 % энергетического баланса Земли.
  2. Видимый спектр от 400 до 760 нм, составляющий 26 % от общего энергетического баланса.
  3. Инфракрасные лучи от 760 до 2800 нм, составляющие наибольшую долю около 47 % энергетического баланса.

Биологическое действие солнечных лучей начинается с влияния на кожный покров. Незащищенная одеждой кожа отражает от 20 % (загорелая) до 40 % (белая) упавших на нее видимых и, ближайших к ним по длине волн, невидимых инфракрасных лучей. На организм в основном действует только поглощенная радиация.

Ультрафиолетовое это наиболее активная в биологическом плане часть солнечного спектра, по биологическим свойствам и воздействиям на человека принято делить на три области: область А – длинноволновое, с длинами волн от 0 до 0,32 мкм, область характеризуется сравнительно слабо выраженным биологическим действием; она вызывает лишь флюоресценцию ряда органических веществ, у человека способствует образованию загар и слабое покраснение кожи.

Область В – средневолновое, с длинами волн от 0,32 до 0,28 мкм, лучи более активные. Многообразие реакции организмов на ультрафиолетовое облучение, изменения в коже, крови, образование витамин Д, оказывающий сильное возбуждающе влияние на рост и обмен веществ и т.д. в основном обусловлены ими.

Область С – коротковолновое, с длинами волн менее 0,28 мкм, мощное биологическое воздействие на живые клетки оказывают лучи этой области. Бактерицидное действие света в основном обусловлено ими.

Группа сотрудников МГУ под руководством В.А. Белинского (1970) на основе модельных расчетов выделила на территории России три основных широтных УФ-зоны: 1) зона УФ-дефицита (ЗУФК), расположенная севернее широты 57,5°; 2) зону УФ-комфорта (ЗУФК) – между широтами 57,5° и 45,5°; 3) зону избыточного облучения (ЗУФИ), южнее широты 45,5°.0 Для первой зон характерно полное отсутствие (биологическая тьма) или незначительная суммарная облученность (биологические сумерки) коротковолновой УФ-радиацией в области (280–320 нм). Даже в полдень она не превышает 0,7–0,8 кал/см2 в мин.

Периоды продолжительности биологической активности ультрафиолетовой радиации в днях значительно различаются по широтам, а точнее продолжительность периода сильной биологической активности возрастает с уменьшением широты. Продолжительность (дни) различной интенсивности биологической активности ультрафиолетовой радиации на различных широтах России. Вследствие этого у некоторых групп населения Крайнего Севера или у групп рабочих работающих под землей, возникает солнечное голодание. В связи с недостатком УФ-В радиации нарушается действие различных ферментов и гормонов, фосфорно-калиевый обмен, происходит обеднение тканей необходимыми веществами, кровеносные капилляры становятся более хрупкими и ломкими, увеличивается склонность к кровоизлияниям, кожа становится бледной на вид.

Курорт «Ангара» (г. Иркутск) находится на 52° 16´ с.ш. Значительная удаленность от морей и расположение в центре Азиатского материка придают климату Иркутска резкоконтинентальный характер, с более длинной зимой, со значительным перепадом годовых (до 80° С) и суточных температур (до 30° С). По числу солнечной активности Иркутск гораздо богаче, чем соседние территории Сибири и даже некоторые западные и южные районы страны. Годовая суммарная радиация составляет около 60 ккал/см2 Средняя продолжительность периода повышенной солнечной активности составляет 134 дня, умеренной и слабой 105 и 126 дней, соответственно.

Используя различные программы (рекомендованные Центральным НИИ курортологии и физиотерапии, 1983) для дозирования солнечных и воздушных ванн по значению УФ-В радиации, для широты курорта вычисляли период продолжительности одной биодозы солнечных ванн суммарной радиации в разные часы суток. Проведение гелиотерапии подразделяется на два курса: вводный (акклиматизирующий) и основной. Оптимальное время проведения для солнечных ванн утреннее 8–12 ч. и послеобеденное 16–17 ч., когда термические и радиационные показатели имеют наилучшие сочетания. Общие УФ-облучения начинают с небольшой дозы, постепенно увеличивая до 1–2 биодоз. По отношению к процедурам гелиотерапии весь календарный год в Иркутской области подразделяется на два периода: теплый (май–август) и холодный (сентябрь–апрель). УФ-облучения в холодный период обычно проводятся в специальных соляриях. Интенсивность солнечной активности изменяется не только в течение года, но также и в течение одних суток, поэтому при назначении УФ-облучения необходимо учитывать ее длительность в различные периоды. Для расчетов дозировки УФ-облучения в определенные часы суток и времени года использовали номограмму, характеризующую динамику солнечной активности (рис. 1). С помощью намограммы рассчитывали количество минут необходимых для получения 5 кал на 1 см2, соответствующих УФ-облучения одной лечебной единице т.е. 1/8 биодозы.

Номограмма для определения продолжительности солнечных ванн

Рис. 1. Номограмма для определения продолжительности солнечных ванн суммарной радиации на широте 52° с.ш (г. Иркутск).

На оси абцисс номограммы обозначены месяцы года, по оси ординат – продолжительность дозы облучения в минутах (слева – доза для 1/8, справа – 1,0 биодозы). Линии (изоплеты) номограммы указывают время дня. Продолжительность биодозы, облучения для указанных часов дня определяется по вертикальной оси (ординате).

Чтобы определить время, необходимое для получения дозы солнечной радиации, на оси абцисс находим точку, соответствующую периоду процедур (числа месяца) из нее восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с изоплетой, соответствующей времени процедур (время суток). Через полученную точку проводим горизонтальную линию до пересечения с осью ординат. На левой шкале точка пересечения указывает время, за которое пациент получил 1/8 биодозы, на правой – одну дозу.

Т.А. Липатова, А. Зеленков