Розрахуйте для досліджуваної людини додатковий ризик передчасної смерті, зумовлений нікотиновим отруєнням її організму.
Визначте площу Sальв внутрішньої поверхні легень (альвеол), вкриту за усі роки куріння шаром частинок тютюнового дьогтю, узявши радіус однієї частинки рівним r1= 0,1 мкм, а густину тютюнового дьогтю рівною ρ= 1,0·103 кг/м3.
Оцініть, яка відносна частка δ (у %) внутрішньої поверхні легень, вкриється в один шар частинками тютюнового дьогтю за роки куріння (порівнявши її із повною площею поверхні альвеол, приблизно рівною S= 90 м2).
Необхідні для розрахунку ризику передчасної смерті курця табличні дані візьміть із довідкової таблиці 1.
Таблиця 1
Ризик передчасної смерті людини в залежності від маси нікотину,
отриманого із тютюновим димом протягом року
Маса нікотинуm1', грамів | 0,001 | 1,0 | 5,0 | 10 | 20 | 25 | 35 | 45 | 55 | 80 | 90 | 110 | 120 | 135 |
Додатковий ризик передчасноїсмерті курця Rсм | 1,0·10-6 | 1,0·10-3 | 2,0·10-3 | 2,8·10-3 | 4,0·10-3 | 4,5·10-3 | 5,3·10-3 | 5,7·10-3 | 6,3·10-3 | 7,8·10-3 | 8,0·10-3 | 8,9·10-3 | 9,4·10-3 | 10,0·10-3 |
Розв’язування
1.Додатковий ризик передчасної смерті курця є наслідком отруєння організму нікотином. Ризик наразитися на небезпеку, як відомо, прийнято розраховувати на один рік. Виходячи з цього, розрахуємо масу нікотину
, що потрапляє в організм курця протягом року: .Скориставшись довідникової таблицею 1, у стовпчику проти маси
= 1,0 г відшукуємо числове значення шуканого ризику - R = 1,0∙10-3. При вивченні теми 2 „Ризик як оцінка небезпеки” ризик такого порядку величини був означений як дуже високий.2. Величина площі Sальв внутрішньої поверхні легень (альвеол), вкритої шаром частинок тютюнового дьогтю, розраховується через площу, вкриту однією частинкою смоли
, помножену на кількість цих частинок : .3. Розрахуємо кількість частинок тютюнового, які утворилися під час куріння за усі t=6,5 років:
4. Обчислимо об’єм тютюнового дьогтю як частку від ділення маси речовини на її густину:
.5. За відомим з умови радіусом частинки обчислимо її об’єм (як об’єм кульки):
6. Розрахуємо кількість частинок дьогтю, поділивши об'єм усієї смоли на об'єм однієї частинки:
.7. Визначимо кількість частинок тютюнового дьогтю, які відклалися на внутрішній поверхні легень (як 10% від загальної їх кількості):
.8. Визначимо кількість частинок тютюнового дьогтю, які залишилися після розсмоктування дьогтю, викликаного обмінними процесами (як 50% від тієї кількості частинок, що відклалися на внутрішній поверхні легень):
.9. Оскільки площа однієї кулястої частинки розраховується за відомою формулою
, розрахуємо загальну площу, вкриту таких частинок: .10. Оцінимо відносну частку δ (у %) внутрішньої поверхні легень, вкритої в один шар частинками тютюнового дьогтю за роки куріння:
.Отриманий результат дозволяє дійти висновку, що внутрішня поверхня легень курця, що досліджується у даній задачі, буде вкрита за 6,5 років інтенсивного куріння у середньому подвійним шаром тютюнового дьогтю. Внаслідок цього значна частина легеневої поверхні виключається з процесу дихання, а наповнення киснем крові суттєво погіршується.
2. Задачі для самостійного розв'язання й аналізу отриманих результатів
Задача. Людина протягом t років щодоби (щодня) викурює gсигарет, у кожній із яких міститься m1 мг нікотину і m2 мг тютюнового дьогтю.
Розрахуйте:
1. додатковий ризик Rсм передчасної смерті курця, який протягом t років викурює щодоби (щоденно) g сигарет (за даними табл. 1);
2. площу Sальв внутрішньої поверхні легень (альвеол), вкриту за t років куріння шаром частинок тютюнового дьогтю, узявши радіус однієї частинки рівним r1= 0,1 мкм, а густину тютюнового дьогтю рівною ρ = 1,0·103 кг/м3;
3. відносну частку δ (%) внутрішньої поверхні легень, вкриту частинками тютюнового дьогтю за t років. Усю поверхню альвеол візьміть рівною
S= 90 м2.
№ задачі(варіант) | Маса нікотину у сигаретіm1 | Викурюється сигаретза добу, g | Ризик передчасної смерті курцяRсм | Маса тютюно-вого дьогтю у сигаретіm2 | Років куріння,t | Площа легень,вкрита частин-ками дьогтюSальв | δ,% |
1 | 0,7 мг | 20 | 8 мг | 1 | |||
2 | 0,3 мг | 15 | 4 мг | 3 | |||
3 | 0,1 мг | 10 | 1 мг | 5 | |||
4 | 0,8 мг | 14 | 9 мг | 2 | |||
5 | 0,4 мг | 8 | 5 мг | 4 | |||
6 | 0,2 мг | 7 | 2 мг | 2,5 | |||
7 | 0,9 мг | 6 | 10 мг | 3,5 | |||
8 | 0,5 мг | 5 | 6 мг | 4,5 | |||
9 | 0,3 мг | 12 | 3 мг | 5,5 | |||
0 | 0,6 мг | 3 | 7 мг | 1.5 |
Таблиця 2
Примітка: Варіанти задач візьміть з таблиці 2. номер Вашого варіанту співпадає із останньою цифрою номера Вашої залікової книжки.
Приклад – розв’язання
Розрахувати систему фільтровентиляції сховища на 1700 осіб, серед яких 10 осіб – з апарату управління.
Згідно з п.7.3 ДБН систему вентиляції сховища проектуємо на два режими: чистої вентиляції (режим I) і фільтровентиляції (режим II).
При режимі чистої вентиляції подача у сховище очищеного від пилу зовнішнього повітря повинна забезпечувати потрібний обмін повітря і видалення з приміщень надлишків тепла й вологи. При фільтровентиляції зовнішнє повітря, що подається у сховище, має очищатися від газоподібних отруйних речовин, аерозолів і пилу.
Згідно з п.7.5* ДБН питома кількість зовнішнього повітря, що подається в сховище, має бути:
-у режимі чистої вентиляції - 10 м3/люд-год. (для 2 кліматичної зони);
-у режимі фільтровентиляції – 2 м3/люд-год. для тих, що переховуються, 5 м3/люд-год для працівників пункту управління і 10 м3/люд-год. для працюючих у фільтровентиляційній камері з електроручними вентиляторами.
1. Визначаємо загальну кількість повітря, що подається в сховище:
- у режимі чистої вентиляції:
.;- у режимі фільтровентиляції:
.2. Визначаємо кількість вентиляторів ЕРВ-600/300, потрібних для забезпечення подачі повітря в режимі фільтровентиляції:
вентиляторів.(300 м3/год. – продуктивність одного вентилятора ЕРВ-600/300 у режимі фільтровентиляції, за додатком 7* ДБН).
3. Визначаємо кількість повітря, що подається у сховище 12-ма вентиляторами ЕРВ-600/300 у режимі чистої вентиляції:
.(600 м3/год. – продуктивність одного вентилятора ЕРВ-600/300 в режимі чистої вентиляції, за додатком 7* ДБН).
4. Визначаємо різницю об’єму повітря
,який повинні подавати у сховище вентилятори ЕРВ-72.2.
5. Визначаємо необхідну кількість вентиляторів ЕРВ-72.2:
,(1000...1650 м3/год – продуктивність одного вентилятора ЕРВ-72.2
за додатком 7* ДБН).
Висновок: таким чином, достатньо прийняти 7 вентиляторів ЕРВ-72.2.
1. Основні положення
Внаслідок господарчої і наукової діяльності людини, крім природних джерел радіоактивності, з’явились штучні джерела радіоактивності (ядерна зброя, атомні електростанції, атомні реактори для наукових досліджень, виробничі прилади тощо). При аваріях на радіаційно небезпечних об’єктах виникає небезпека опромінення людей як безпосередньо проникаючою радіацією (гамма-випромінювання і нейтрони), так і корпускулярним випромінюванням (α- і β- частинками), а також опроміненням на радіоактивно забрудненій місцевості.