Problematika životního prostředí v ČR
Životní prostředí v ČR
Pro všeobecné lékařství
Doc. MUDr. Jan Šimůnek, CSc, Doc. Ing. Martin Krsek, CSc.
Ústav ochrany a podpory zdraví
10. května 2020
Komplexnost
Zpravidla provádíme výběr faktorů, které charakterizují klíčové prvky životného prostředí. Dále se zaměřujeme je na sledování dopadu na zdraví, které mj. signalizuje závažnost jednotlivých prvků.
Komentář
Kvalita ovzduší
Životní prostředí je velice komplexní, zahrnující fyzikální, chemické, bioloigické i psychosociální faktory, propojené velmi komplexními vztahy. Navíc řada faktorů současné néjakým způsobem škodí a jiným prospívá. Posouzení těchto vlivů pak velice často závisí na subjektu hodnotitele a jeho hodnotového žebříčku, proto jsou některé faktory životního prostředí současně i politikum.
Velice často je používána prašnost ovzduší jako ukazatel jeho kvality, protože se dobře měří a současně koreluje s jinými faktzory znečištění.
Z výsledků měření na růszných místech je vytvářena mapa znečištění ovzduší. Toto znečištění nezávisí jen na přítomnosti zdrojů škodlivin, ale také na konfiguraci terénu a směru větru.
Komentář
Znečištění a příroda
V Brně je např. relativně silné znečištění v oblasti Lužánek. Je to dáno stabilním vzdušným vírem, který znemožňuje dobré
pro větrá vání tamní oblasti.
Přad několika lety jsem byl svědkem, jak se do těchto vírů dostal horkovzdušný balón a nebyl s to se z nichj vymanit. Nakonec museli piloti let předčasně ukončit.
V Praze je zase relativně znečištěný vzduch v údolí Vltavy, opět je to dáno jeho profilem, nikoli tím, že by tam byly nějaké významné zdroje znečištění.
Příroda je rovněž významným zdrojem nebezpečných látek, protože jednotlivé organismy vedou vzájemný nemilosrdný boj o zdroje a možnost se rozmnožovat, přičemž pro ně platí ono známé heslo „Ve válce a v lásce je dovoleno vše.". Proto běžně nacházíme v přírodě i velmi nebezpečné látky, včetně takových, které se jinak vyskytují jen v rizikových průmyslových provozech, a jsme svědky i nemilosrdného biologického boje.
Komentář
Komentář
Některé zelené rostliny dokonce „kradou" půdním mikroorganismům jejich toxiny a zabudovávají si je do pletiv. Zejména proslulá je tím tropická rostlina z Jižní Ameriky Baccharis megapotamica, která získává z půdních plísní toxiny ze skupiny trichothecenů, přeměňuje je na tzv. baccharinoidy a umísťuje je do svých pletiv, která se tím stávají toxickými.
Zvířata evropského původu tuto rostlinu jako jedovatou nevnímají a po pastve na ní hynou. Z tohoto důvodu je tato rostlina v oblasti pasení dobytka cíleně lidmi hubena.
Zmínku o těchto rostlinách najdeme v méně známé verneovce „Na vlnách Orinoka".
Podobným způsobem si počíná i u nás (a v dalších evropských zemích mírného pásu a ve vyšších polohách) rostoucí Hasivka orličí, která se rovněž tímto způsobem činí jedovatou a část hospodářských zvířat ji jako jedovatou nerozpoznává (pročež byla do 19. století, kdy skončial pastva v lese, systematicky hubena).
n      9       ~       »       1 -00.0
Vyspělost země a životní prostředí
Ekologická problematika jaderné energie
Není pravdou, že ve vyspělých zemích musí být prostředí horší. Vyspělé země mají více financí na ochranu prostředí, včetně zavádění technologií, které jsou k prostředí šetrnější. Navíc ani „ryze přírodní" život není spojen s čistým životním prostředím. Naši předkové žili až do 19. století na vesnicích v silně zakouřených interiérech (zhoršovala to daň z komínu, nutící obyvatele k používání primitivnějších a méně účinných způsobů odvodu kouře). Pracovní prostředí bylo zpravidla v těchtio dobách velmi znečištěné.
n      9       -       »       S *)<kq-
Stupně havárií
• 0 - odchylka
• 1 - anomálie
• 2 - nehoda
• 3 - vážná nehoda
• 4 - havárie bez vážnějšího rizika
• 5 - havárie s rizikem vně zařízení
• 6 - těžká havárie
7 - velmi těžká havárie
n      9       -       -      < Dít*
Jaslovské Bohunice 1 (blokAI)
Jaslovské Bohunice 3
Nehoda
Nehody byly dvě:
1. 5. 1. 1976 Došlo vadou těsnění k úniku CO2 z reaktoru. Nehodu omezila obsluha zavážecího přístroje jeho použitím jako ucpávky. Při nehodě zahynuli dva pracovníci elektrárny, ne na radioaktivitu, ale udušením (byli pod reaktorem). Havárie byla na stupni 3.
2. 22. 2. 1977 Praskl sáček se silikagelem, zajišťujícím suchost palivového článku. Nebyly z článku odstraněny všechny částečky silikagelu před vložením do reaktoru, tam horkem nabobtnaly a deformovaly palivový článek, došlo k dehermetizaci paliva a reaktor musel být odstaven pro silnou kontaminaci primárního okruhu a je v režimu likvidace. Havárie byla na stupni 4
Nejdůležitější havárie
• Jaderné havárie a jejich dopad na populaci Střední Evropy
• Jaslovské Bohunice
• Černobyl
• Fukušima
• další
• Temelín a jeho dopad na zdraví populace
□    9    -    »    s -o^o
Projektová havárie
Projektová havárie je taková, na jejíž zvládnutí je jaderné zařízení konstruováno.
□     9      -      -     i 01.0
Jaslovské Bohunice 2
Situace
• Dvě elektrárny, dvě koncepce
• A1 původní československá koncepce, těžkovodní, chlazený C02
• velmi technicky propracovaná
• umožňovala např. měnit palivo za chodu reaktoru
• náročná na obsluhu
• V1 klasická podle sovětského vzoru (VVR) - moderátorové tyče, lehká voda v primárním okruhu
Černobyl 1
Jednalo se o havárii 7. stupně. Dopad na zdraví obyvatel střední Evropy byl relativně malý. Havárie vznikla na základě pokusu, zda je v turbíně po odstavení reaktoru (jako v setrvačníku) dostatek energie na jeho nouzové chlazení.
Pokud byl prováděn pod tlakem politických orgánů, bez zajištění bezpečnosti v případě neúspěchu. Když se ukázalo, že turbína dost energie nemá, byl blok fyzicky odpojen od sítě a nebylo možné získat zvenčí energii na chlazení. Navíc se obsluha snažila vyhnout havarijnímu odstavení reaktoru.
n      9       ~       »       1 ^Q.C*
n      9       ~       »       1 o<k0-
Černobyl 2
Komentář
K vypínání havarijní automatiky byly použity i násilné prostředky, jako je přestříhání drátů k ní. Nakonec se v tísni obsluha pokusila reaktor znovu zapnout a ten jí pod rukama explodoval (výbuch přetlaku páry a směsi vodík kyslík, vzniklé při vysoké teplotě v reaktoru). Část grafitu, tvořícího moderátor jaderné reakce, byla rozhozena po pozemku elektrárny a jeho bezprostředním okolí, grafit vzplanul a ze zplodin hoření vznikl černobylský oblak, obsahující radioizotopy, nashromážděné v reaktoru během let jeho provozování.
Oblak následně přelíétl nad Evropou a rozptýlil se nad Atlantikem. Spad byl (proti obsahu oblaku) relativně malý.
V Československu došlo z důvodu spadu v oblasti Moravské brány ke stěhování výroby Sunaru (do oblasti, kde nebylo kontaminováno mléko spadem na pastviny a časem zase zpět). V souvislosti s tím došlo k významnému zlepšení mikrobiologického obrazu Sunaru a zastavení úmrtnosti kojenců na Reyův syndrom, zapříčiněný aflatoxiny v kojeneckém mléce. Tato „nerealizovaná úmrti" (odhadem něco přes sto) je nutno odpočítat od negativního vlivu Černobylu u nás.
Fukušima I 1.
Fukušima I 1.
Jaderná elektrárna v Japonsku, na břehu moře. Došlo k nadprojektové havárii vlivem zemětřesení a následné vlny tsunami 11.3. 2011. V té době tři reaktory byly plánovaně odstavené a tři pracovaly.
Reaktory nebyly tsunami poškozeny, odstavily se, ale byly špatně nastaveny priority (mimo elektrárnu) a elektrárna nedostala palivo pro agregáty.
Po dojití zásoby paliva v elektrárně přestalo fungovat chlazení jaderných reaktorů a ty se přehřály zbytkovou radiací, vytavily a dehermetizovaly.
Havárie postihla okolí elektrárny, došlo k evakuaci přilehlých území a je hodnocena stupněm 7.
Havárie se stala "ikonickou"pro ekologisty a odpůrce jaderné energie, nicméně...
• Havárii nezavinila konstrukce reaktorů, ani nebyly poškozeny, ale vina leží na organizátorech záchranných prací po tsunami, kteří do elektrárny nedodali motorovou naftu
• Pokud by došlo k tsunami, která by zaplavila jaderné reaktory ve Střední Evropě, měli bychom jiné starosti než radioaktivitu z nich
Opravdu velké tsunami
Sledování vlivu Temelína na zdraví
Srovnávací oblasti
Venkovské oblasti
Okolí Telemína je srovnáváno s venkovskými lokalitami v okolí měst Písek a České Budějovice.
Navíc je okolí rozděleno na bližší a vzdálenější oblast (podle toho, zda je JETE v dohledu z dané lokality),
Městské oblasti
Nejbližší větší město, České Budějovice, je srovnáváno s Hradcem Králové a Olomoucí (hlavně případné psychogenní účinky).
Další dělení
Kontrolní a vzdálenější exponované oblasti jsou dále děleny na okrsky.
Data a jejich zpracování
Původ dat
Český statistický úřad. Co se sleduje - zdraví
• Celková úmrtnost
• Úmrtnost na kardiovaskulární choroby
• Úmrtnost na zhoubné nádory
• Celková úmrtnost v produktivním věku
• Úmrtnost na kardiovaskulární choroby v produktivním věku
• Úmrtnost na nádory v produktivním věku
• Tzv. „ztracená léta"
• Výskyt samovolných potratů
• Počet dětí s porodní hmotností pod 2 500g
Ukazatele jsou věkově standardizované a zvlášť se hodnotí muži a ženy. Navíc se počítají tříleté klouzavé průměry pro vyhlazení nahodilých výkyvů.
Věková standardizace
Ztracená léta
Představuje přepočet naměřené úmrtnosti na takovou, jaká by byla při definovaném standardním věkovém složení (nejčastěji poměr věkových skupin stejný, jako je v celém státě). Účelem věkové standardizace je eliminace toho, že lidé vyššího věku jsou častěji nemocní a častěji i umírají, a tím zabránit tomu, aby se uplatnil rozdílný podíl mladých a starých lidí mezi vyšetřovanými populacemi.
S trochou zjednodušení:
Postavíme-li ve městě velký domov pro seniory, do něhož budou přicházet klienti ze širšího okolí, ovlivní se tím hrubá úmrtnost, ale věkově standardizovaná úmrtnost by se měla změnit málo, v ideálním případě vůbec ne.
Číselný ukazatel, průměrující léta (zemřelých) která zbývala do věku „kterého by se měl dožít každý" (nejčastěji věk odchodu do důchodu)
Například
Jestliže je věk odchodu do důchodu 65 let, pak:
• Osoby zemřelé ve věku 65 let a vyšším jsou počítány jako nula
• Osoba zemřelá ve 64 letech se počítá jako 1
• Osoba zemřelá v 55 letech se počítá jako 10 atd.
Součet je dělen počtem osob, zemřelých v daném roce.
Data a jejich zpracování
Proč byla brána data z ČSÚ?
Co se sleduje - sociodemografická charakteristika populací ve sledovaných lokalitách Existující rozdíly ve věkové struktuře a zastoupení pohlaví, příjmech, typech bydlení a mnoha podobných ukazatelích mohou identifikovat rozdíly, které nevyvolala elektrárna, ale právě rozdíly v těchto charakteristikách.
Záruka stejné metodiky sběru dat, chránící před arteficiálními rozdíly, danými různou pravděpodobností záchytu onemocnění v různých lokalitách. Takto bylo např. nadhodnoceno působení jaderného bombardování na zdraví populace Hirošimy a Nagasaki, protože obyvatelé těchto měst a jejich okolí byli vyšetřováni mnohem pečlivěji než zbytek japonské populace a část pozorovaných rozdílů vznikla touto cestou.
Co se obecně ví
Co bylo nalezeno
Leukémie
U jaderných elektráren byl popsán vyšší výskyt leukémií, hlavně u dětí. Výskyt není vyvolán radiací, ale příchodem velkého množství lidí ze vzdálených lokalit a vzájemnými atakami virů, které vyvolávají jen banální akutní onemocnění, ale jsou současně onkogenní. Není to vázáno jen na stavby JE, ale ty jsou zpravidla rizikovější, protože jde o velmi velké stavby, na nichž se střídá více zcela odlišných profesí (od pracovníků hrubé stavby až po personál běžící elektrárny) a ve velkých počtech.
Lepší zdraví v okolí JETE
Tento jev zcela jistě není způsoben přímým kladným vlivem JETE na zdraví, ale patrně se jedná o socioekonomické vlivy, jako je zaměstnanost, platové poměry, ekonomická síla početných pracovníků JETE k nákupu zboží a služeb v okolí.
Co bylo nalezeno
Kuriozita
Některé negativní trendy zdravotních ukazatelů
Tyto trendy jsou založeny na porovnávání let 2000 až 2016.
Jsou ale srovnatelné u exponovaných i kontrolních oblastí.
Bylo spočteno, že pokud by všichni pražané pili celoročně a jenom vodu z Vltavy, přímo, bez jakékoli úpravy, zemřel by v Praze jeden člověk ročně na dlouhodobé následky vypité radiace.
Pokud voda projde standardní vodárenskou úpravou, byl by to jeden člověk za několik let.
V reálu většina pražanů vodu z Vltavy nepije, ani vodárensky upravenou, a nebylo tomu tak ani ve středověku (studny v areálech domů a využití vody z přítoků Vltavy).
n      9       -       »       1 o<k0-
Rizika záření
Hlavní argument ekologistů
Ve skutečnosti existují i problémy spojené s těžbou a
zpracováním nukleárního paliva a s ukládáním.
n      9       -       »       S *)<kq-
Záření - rozdělení a základní pojmy Podle typu částic
korpuskulárni jedná se o proud částic o definované hmotnosti a rychlosti
elektromagnetické jedná se o proud fotonů, popsatelných jako elektromagnetické záření určité vlnové délky a intenzity
Podle působení na hmotu
ionizující vytváří v ozařované hmotě elektricky nabité částice - ionty neionizující elektricky nabité částice nejsou vytvářeny
n      a       -       -      č Dít*
Neionizující záření
U V záření
Rozlišujeme UV-A (320 - 400 nm), UV-B (280 - 320 nm) a UV-C (pod 280 nm). UV záření lze považovat za dolní hranici (vzhledem k vlnové délce) neionizujícího záření, protože při vyšších intenzitách už jeho vlivem nastává tvorba O3 ve vzduchu a volných radikálů v některých materiálech. UV-C (které se kolem nás vyskytuje pouze výjimečně) se dá považovat už za velice slabě ionizující.
Zdroje UV záření
• předměty zahřáté na vysokou teplotu, např elektrický oblouk, Slunce.
• různé typy výbojek, LED (pro blízké UVA)
□    9     -     »     1 *><kq-
Komentář
Epidemiologové nedoporučují spoléhat na baktericidní a virucidní účinky germicidních zářivek a berou je jako doplňkové opatření. Jakékoli zrnko prachu totiž vytváří stín, v němž je doba přežití bakterií a dalších mikrobů mnohonásobně delší než v okolí (a doba přežití může být i delší než doba chodu germicidní lampy, tedy doba, kdy na pracovišti nejsou lidé). Proto by mělo toto ozařování být použito až po perfektním úklidu.
Benefity
Stálý zdroj
Jaderná elektrárna je nezávislá na počasí a denní době. Tuto vlastnost postrádají všechny „ekologické" a „alternativní" zdroje. I vodní elektrárny může vyřadit dlouhodobé sucho, nebo nás postavit před dilema, zda vyrábět „ekologickou" elektřinu nebo vodu udržovat pro potřeby závlahy a vodní dopravy.
Vedlejší efekty
Vyhořelé palivo obsahuje řadu prvků kritických pro moderní technologie, např. lanthanoidy, které jsou nezbytné pro LED, které jsou opet nezbytné pro optoelektroniku. V současné době se lanthanoidy těží jen v Číně. Existence lanthanoidů ve vyhořelém palivu je důležitým faktorem, limitujícím požadavky Číny na jejich cenu, lidská práva apod.
□      9      -      »      S -O^O
Typy záření
Typy ionizujícího záření
Mezi ionizující typy záření patří záření časticová (alespoň běžné typy, jako jsou proudy jader hélia (a záření), elektronů (/3 záření), pozitronů (/?+ záření), neutronů, protonů atd.) a elektromagnetická záření s vlnovou délkou kratší než má ultrafialové světlo.
Typy neionizujícího záření
Mezi neionizující záření patří elektromagnetická záření o vyšší vlnové délce a některé typy méně obvyklých částic (např. neutrina)
□    a     -     -     i 01.0
Účinky UV záření
• baktericidní účinky
• tvoří z cholesterolu kolujícího v krvi provitamin D
• příznivý vliv na některé kožní infekce i některá neinfekční onemocnění kůže (např. lupénka)
• iritace kůže až zánět a nekróza (důsledek - pigmentace dle fototypu)
• rakovina kůže - melanom + karcinomy
• poškození spojivky a sítnice
Na produkci provitaminu D plně postačuje denně cca 1 hodina v lehkém oděvu v polostínu zejména v jižnějších zemích v časném dopoledni nebo pozdním odpoledni, vyšší expozice žádný další pozitivní efekt nepřinášejí.
□    9     -     »     1 -o^o
Viditelné světlo
• Má rozmezí vlnových délek přibližně 400 - 760 nm.
• Citlivost zrakových receptoru vůči světlu na krátkovlnném konci spektra velice strmně klesá, na dlouhovlnném je pokles pozvolný.
• Osoby adaptované na tmu byly s to detekovat záření o vlnové délce přes 1000 nm.
• Zdrojem mohou být zahřáté předměty (spojité spektrum, charakterizované stupni Kelvina) i výbojky a LED (čárové spektrum, deformuje vnímání barev).
n      9       -       »       1 ^Q.C*
n      9       ~       »       1 o<k0-
Viditelné světlo
Význam 1
Viditelné světlo
Význam 2
• Viditelné světlo se účastní vidění.
• Osvětlení se měří v luxech (intenzita světla dopadajícího na osvětlenou plochu)
• Hygienické normy zohledňují:
• zrakovou náročnost prováděné činnosti
• oslnění, popř. střídání světla a tmy (především pokud pracovníci musejí přecházet z jednoho místa na druhé)
• některé práce je nutno provádět po několik desítek minut trvající adaptaci na tmu
• speciální normy pro práci s lasery
n      9       -       »       S *)<kq-
Infračervené záření
Opět rozeznáváme pásma IR-A (760 - 1400 nm), IR-B (1400 -3000 nm) a IR-C (nad 3000 nm)
Pozor: Rozložení je symetrické kolem viditelného světla. Je to tedy seřazeno podle vlnové délky následovně: UVC - UVB -UVA - viditelné světlo - IRA - IRB - IRC. Jeho zdrojem jsou zahřáté předměty, IR-A a IR-B jsou složkou slunečního záření, dopadajícího na povrch Země, IR LED jsou často v ovladačích domácí elektroniky
O.l-nm 10-iim 280       760 3000-mn
320 1400 400
n      9       -       -      < Dít*
Infračervené záření
Účinek na zdraví
• Oba stavy mohou u disponovaných jedinců vyvolat epileptické nebo epileptiformní křeče.
Prevencí obou:
• vyhýbání se otevřenému prostranství na slunci
• dostatečný pitný režim,
• prevencí úpalu pak navíc dbáni o nošení pokrývky hlavy
• je nutno zvlášť hlídat děti s epilepsií, chorobami ledvin a kardiovaskulárního systému, cukrovkáře apod.!
• Chronické vlivy IR záření: Byly diskutovány možné vlivy extrémně dlouhých expozic stále stejných míst na kůži, nicméně riziko nádorů apod. je velice nízké.
Komentář
Krvácení a ohřev mozku byly pozorovány na potkanech, kterým byl mobilní telefon připevněn k hlavě. Člověk má mozek dál od umístějí tohoto přístroje a průtok krve (odvádí teplo) je v lidském mozku mnohem vyšší.
• U zářivek, výbojek a LED existuje stroboskopický efekt
• Barva světla má význam pro psychickou pohodu, barevné řešení interiéru pro využití světla, na intenzitě přirozeného osvětlení se podílí i tvar oken
• Intenzívní viditelné světlo vyvolává na kůži fotodermatitidu a může přispívat i k zánětu spojivek (tzv. „sněžná slepota" při dlouhodobém pobytu bez ochrany v krajině zapadané sněhem; na ní se ovšem spolupodílí i UV záření).
• Společně s IR zářením se podílí na vzniku úžehu (viz dále).
□      9      -      »      S -O^O
Infračervené záření
Účinek na zdraví
• Při vysokých intenzitách tepelný efekt až akutní popáleniny
• Zákal oční čočky. Vyskytoval se především u pracovníků, vystavených sálání z pecí nebo horkého materiálu sklářská katarakta.
• Úžeh vzniká celkovým přehřátím organismu viditelným i IR zářením. Podílí rovněž teplota vzduchu, relativní vlhkost a proudění vzduchu, tedy celý tzv. termický komplex. Vzniká celkové přehřátí organismu, doprovázené nevolností a zvracením.
• Úpal je zapříčiněn především přehřátím hlavy, přičemž dlouhovlnná složka IR-B může pronikat skrze povrchové struktury a dráždit mozkové obaly. Příznaky jsou podobné úžehu, více v popředí je však nevolnost a silné bolesti hlavy.
□      9       -       -       i 0<U>
Záření o vyšších vlnových délkách
• Mikrovlny a vlny používané v radiokomunikacích, mají účinky především tepelné (ohřev pokrmů v mikrovlnné troubě).
• Diskuse o negativním zdravotním účinku
• riziko některých zhoubných nádorů mozku
• ohřev a krvácení mozkové tkáně při intenzívní expozici
• Příznivé účinky:
• nejšetrnější možný ohřev potravy
• dostupnost rychlé pomoci při úrazech a v nemoci
• Vyšší výskyt nádorů kolem vedení VN a VVN byly vysvětleny elektrostatickým koncentrováním iontů, nesouvisí s mikrovlnami
Ionizující záření
Patří mezi ně:
• elektromagnetické záření s vlnovou délkou kratší než UV-C,
• rentgenové záření 7 záření
• kosmické záření
• záření a (jádra atomů helia)
• záření f) (proud elektronů, popř. jako f}+ proud pozitronů)
• neutronové záření
Některá časticová záření neionizují, např. neutrina, která volně bez interakce projdou hmotou celé planety, jiná jsou vysoce exotická.
n      9       ~       »       1 ^Q.C*
n      9       ~       »       1 o<k0-
Pronikavost záření
Pronikavost záření - typy
Aby záření uškodilo, musí:
• Proniknout do živé tkáně
• Tam alespoň částečně interagovat se hmotou a předat jí svou energii (nebo její část)
Comptonův jev
V ozařovaném materiálu vznikají sekundární fotony v náhodných místech a s náhodnou (ale vždy nižší než fotony ozařující materiál) energií
n      a       -       -      < Dít*
Zdroje ionizujícího záření
Přirozené zdroje ionizujícího záření
• Slunce a další podobné astronomické objekty
• Sekundární záření z Van Allenových pásů
• Exotické vesmírné objekty (7 záblesky apod.)
• Radioizotopy
• Izotopy těžkých prvků na konci periodické soustavy (a další radioizotopy s extrémně dlouhým poločasem rozpadu) -pozůstatky výbuchu supernovy před vznikem sluneční soustavy
• Izotopy průběžně vznikající ve vysokých vrstvách atmosféry vlivem záření z vesmíru, např. 14C, 40K.
Charakteristika radioizotopů Poločas rozpadu
je doba, za niž se rozpadne polovina atomů příslušného radioizotopu.
Aktivita
plyne z poločasu rozpadu atomů příslušného izotopu a jejich množství obsaženém ve sledovaném materiálu. Vyjadřuje se jednotkou Becquerel [Bq], což je jeden rozpad za sekundu. Nejčastěji se však pracuje s měrnou aktivitou, která se vztahuje ke hmotnosti, popř. objemu (tedy Bq.kg~1, Bq.l~1 (v případě některých kapalin) nebo Bq.m~3(v případě některých plynů, včetně vzduchu)).
Málo pronikavé typy záření Z nejznámějších záření a.
Zastaví je jakákoli pevná hmoty, i list papíru, i mrtvé buňky na povrchu kůže. Uplatní se jen za specifických okolností.
Vysoce pronikavá záření Extrémem jsou neutrina.
Projdou hmotou, aniž by s ní interagovaly = nijak neuškodí. Pronikavost „mezi"
Právě tato záření předají svou energii živé hmotě a jsou zdrojem rizika. Jsou i zdrojem druhotných fotonů (Comptonův jev) ještě lépe zachytitelných ve tkáni.
Komentář
Comptonův jev ohrožuje tedy i pracovníky, kteří jsou mimo hlavní paprsek ionizujícího záření, např. doprovod nesvéprávného pacienta u RTG zařízení. Kvůli rozptýlení tohoto ozáření na mnoho lidí, doprovázení dětské a mentálně postižené pacienty při pořizování RTG snímků buď rodinní příslušníci nebo personál oddělení, na němž leží (vyjma těhotných žen).
Ionizace vzduchu může vést i k ohrožení vdechováním iontů. Z tohoto důvodu j sou rentgeny a podobná zařízení vybaveny silným odvětrá váním.
□    a     -     -     i ■o^o
Zdroje ionizujícího záření
Umělé zdroje ionizujícího záření
• Uměle n a koncentrován é přírodní radioizotopy
• Uměle vytvořené radioizotopy
• RTG zařízení
• Další technická zařízení, časticové urychlovače apod.
• 7-lasery
1 ►    1 -OÖ.O
Komentář
Pokud se pracuje (včetně zdravotnických pracovišť) s radioizotopy a krátkém poločasu rozpadu (hodiny), jsou jimi kontaminované předměty uloženy na pracovišti po předepsanou dobu (dny, ukládacím místům se říká „vymírací komory") a poté likvidovány jako běžný nebo biologický odpad. Moč a faeces pacientů, kteří dostali injekce takovýchto radioizotopů jsou ze speciálních WC pouštěny skrze smyčku, v níž je tok odpadu tak pomalý, že izotopy stačí vymřít, a poté jdou do normální kamalizace.
V případě dlouhožijících radioizotopů se odpad musí skladovat odděleně a odváží se do speciálních úložišť. To by se týkalo i moče a stolice pacientů, kteří byli (např. při nehodě) takovýmito izotopy kontaminováni.
n      9       -       »       1 -00.0
n      9       -       »       1 -O^O
Měření ionizujícího záření
Průběžné
Měření ionizujícího záření
Dozimetrie 1
Dopady částic (ale i fotonů o dostatečné energii)je možno měřit různými typy čidel. Velmi známý je Geiger-Můllerůvpočítač, jehož čidlo je tvořeno trubicí s velmi zředěným plynem, jehož vodivost se průletem částice ionizujícího záření na okamžik změní, což navazující elektronické obvody převedou „klasicky" do charakteristického cvakání ve sluchátkách nebo reproduktorku, modernější pak počítají průlety částic a vztahují je k časové ose. Z principu není podobnými měřidly možné zjišťovat částice s velmi malou pronikavostí (především a), protože ty nemohou proletět stěnou trubice.
n      9       -       »       S *)<kq-
Měření ionizujícího záření
Dozimetrie 2
Termoluminiscenční dozimetry
Lze umístit např. do prstenu a sledovat expozici rukou.
Dozimetry na o-záření
Plastový kotouček, po naleptání se zviditelní dopady a-částic. Důležité upozornění:
Dozimetry nijak nevarují svého nositele o průběžně obdržované dávce!
n      9       -       -       < Dít*
Starší jednotka rentgen
Definice
Dávka, která v m3 vzduchu vytvoří náboj 1 Coulomb. Výhody a nevýhody
• Nevýhodou je, že je exaktně definována jen pro vzduch, pro jiné materiály existují přepočty, které nejsou příliš přesné
• Výhodou je snadné měření, prováděné na základě vybíjení elektroskopu, z něhož elektrický náboj odvádí právě ionty obsažené v okolním vzduchu.
Italia na Špicberkách
Filmové dozimetry
Výbava pracovníků radiologických a RTG pracovišť, nošené na hrudníku. Jde o kousek speciálního fotografického filmu v obalu nepropouštějícím viditelné světlo. Části filmu jsou ještě překryty destičkami z kovu. Po expozici (týdny až měsíce, pokud nedojde např. k nehodě) je film vyvolán a vyhodnoceno zčernání fotografické emulze. Ze zčernání ploch krytých různě stínícími materiály je možno odhadnout pronikavost záření, jemuž byl pracovník vystaven, a z tohoto údaje dávkový ekvivalent pro hluboké tkáně.
n      9       ~       * 3
Jednotky měření radiace
Záření předává ozařované hmotě energii. Tuto energii nazýváme dávka a vyjadřujeme ji jednotkou Gray [Gy] (představuje jeden joule předaný kilogramu ozařované hmoty).
Výpočet dávky
Dávku lze relativně snadno propočíst pro homogenní tělesa pravidelných geometrických tvarů. Člověk tomu neodpovídá. Pro modelování sloužící k propočtu dávek, které člověk získá z různých typů záření v různých režimech ozařování, se používají speciální loutky z umělé hmoty, napodobující vlastnosti lidských tkání, umožňující zasunout do jednotlivých částí „těla" měřící techniku, tzv. fantomy.
Názorná ukázka jednoduchosti měření dávky v rentgenech
,,säSS5ä6ss*-,3»_. - ........
Po katastrofě vzducholodi Italia severovýchodně od Špicberků zůstala na ledě s utrženou kabinou a dalšími troskami větší část posádky. Mezi nimi byl česky radiofyzik František Běhounek, který v podmínkách improvizovaného trosečnického tábora na ledové kře vytvořil laboratoř, v níž měřil intenzitu kosmického záření. Jeho výsledky byly jediným vědeckým výsledkem výpravy.
□      9       ~       » 1
Biologický účinek
Jednotlivé typy záření mají různý biologický účinek. Proto se pro hodnocení ozáření živých objektů používá dávkový ekvivalent, jehož jednotka je Sievert [Sv], což je Gy násobený kvalitativním faktorem příslušného typu záření. Protože ve zdravotnictví se nejčastěji setkáváme s rentgenovým a 7 zářením, které mají kvalitativní faktor 1, tudíž jsou dávka a dávkový ekvivalent numericky shodné, dochází někdy k jejich zaměňování.
Pro prognózovaní účinku je ještě nutno zohlednit různou citlivost ozářených tkání.
Existují dva typy účinků: stochastické a nestochastické.
n      9       ~       » 1
Účinky nestochastické
Mají práh a s dávkou (respektive dávkovým ekvivalentem) narůstá mohutnost těchto účinků.
• Nemoc z ozáření (I. až III. stupeň)
• Místní nekróza tkáně („rentgenové vředy")
• Katarakta
• Poškození gonád
Nemoc z ozáření
První stupeň : kostní dřeně a orgánů produkujících
imunokompetentní buňky. Dochází k úmrtí na sekundární infekce, anémie apod. Lehké formy je možné přežít pod krytím antibiotik, s krevními transfúzemi, speciální dietou apod. Tuto formu nemoci z ozáření vytváříme uměle u pacientů s leukémií.
Druhý a třetí stupeň nemoci z ozáření mají infaustní prognózu.
Druhý stupeň je charakterizován rozpadem sliznic trávicího ústrojí s následnými stavy podobnými těžkému průběhu cholery, dysenterie apod. Postižení umírají zpravidla do několika dnů od ozáření.
Třetí stupeň je charakterizován narušením nervové činnosti,
stavy zmätenosti až ztrátou vědomí. Smrt nastává do několika hodin, při vysokých intenzitách záření již v minutách.
Stochastické účinky
Hormeze
Vznikají náhodně, jejich intenzita není závislá na dávce; na dávce je závislá pravděpodobnost, že účinky nastanou.
• nádory u ozářených a jejich potomstva (prakticky se zohledňují dvě následující generace)
• vrozené vývojové vady u potomstva ozářených (opět ve více generacích).
• praktickým projevem může být porucha plodnosti
Horní mez stochastických účinků je dána nástupem nestochastických účinků. Pod touto mezí byla experimentálně prokázána lineární závislost mezi dávkou (dávkovým ekvivalentem) a jejími následky. Dolní mez je dána přirozenou radioaktivitou prostředí.
Znamená zvýšení vitality po malých dávkách záření (totéž i pro některé zdraví škodlivé chemikálie).
Byla prokázána u bakterií, jednobuněčných eukaryontů, rostlin a některých nižších živočichů. U vyšších živočichů prokázána nebyla, ač se po ní pátralo pokusy dnes z etických důvodů nepřijatelnými (40. a 50. léta min. stol.).
Lineární model
Zatím všeobecně přijímaný, umožňuje odhad poškození zdraví i při nerovnoměrném ozáření populace.
Radiační zátěž populace
Komentář
Zdroje radiační zátěže se liší podle životních podmínek populace. Pro naši populaci (tu část, která nemá profesionální expozici ionizujícímu záření) platí, že přibližně třetina celororočního dávkového ekvivalentu je realizována z radonu, c další třetinu se dělí záření z okolí (radioizotopy ve stavebních materiálech, vzduchu, půdě apod.) a radioizotopy z našeho vlastního organismu (včetně zmiňovaného C14), o zbylou pak kosmické záření a umělé zdroje.
Snažíme se snižovat zátěž populace vyšetřovacími metodami náhradou metod s ionizujícím zářením jinými zobrazovacími metodami, připadne náhradou rentgenování vyšetřením pomocí ionizujícího záření (představuje výrazně nižší zátěž). Chráníme okolí pracoviště (barytové omítky a betony - s obsahem síranu barnatého, olověné plechy, zástěry z olovnaté gumy a okna z olovnatého skla, je nutno hlídat stěny při stavebních pracech -všechny průrazy by měly být lomené, aby nebyl prostor pro přímé prozáření ven).
Komentář
Radon
Naprostá většina profesionálů se „vejde" do limitu pro neprofesionálni populaci, naprostá většina zbytku nedosáhne limit pro profesionály Ten bývá překročen prakticky jen při nehodách apod. Signalizuje-li dozimetr přiblížení se k limitu, je pracovník do konce roku přeložen na práci bez radiační zátěže. To samé se dělá s pracovnicemi, které otěhotní.
Zdroje
Izotopy rádia v uranové rudě. Pro uvolnění je nutno jejich rozptýlení v porézní nebo krystalické hornině.
Charakteristika
Izotopy radonu mají poločas rozpadu od několika hodin do několika dní. Rozpadají se a rozpadem, vzniká z nich izotop s velmi krátkým poločasem rozpadu a následně opět a rozpadem izotop stabilnější. Z atomu radonu tedy, když se začne rozpadat, vyjdou dvě částice a.
Nebezpečnost
Hlavně výskyt ve vdechovaném vzduchu, jako inertní plyn se nechytá do filtrů. Vyvolává rakovinu plic.
n      9       -       »       1 o<k0-
Radon - rizika pro populaci
Radon - redukce rizika
Výrony radonu z podloží
Velmi významné tehdy, jestliže jdou do nitra budov. Dochází k nejvyšším známým koncentracím radonu.
Výrony ze stavebního materiálu
Jen některé typy škvár kontaminovaných uranovou rudou.
Voda, plyn
Jen v případě kontaminace podzemních zdrojů. Měření
Měří se aktivita vzduchu v Bq.m~3, protože Rn má více izotopů o různé aktivitě, tak jeho obsah (chemicky) riziko necharakterizuje.
• Izolace budov
• Radonové studny
• Sledování Rn ve stavebních materiálech
• Sledování Rn v podzemních vodách
• Šarže zemního plynu s vyšším obsahem Rn jdou do průmyslových kotelen a výtopen
Podmínkou redukce rizika je jeho správná detekce.
Komentář
Další preventabilní zdroje
Radonová studnaje jáma s propustnými stěnami. Radon do ní nateče, protože je těžší než vzduch a je průběžně odčerpáván a rozptylován do zevního vzduchu.
Sníží se hladina radonu v půdě a ten poté přestane pronikat do budov v okolí.
Záření z Van Allenových pásů
Dávkový ekvivalent roste s nadmořskou výškou a se
vzdáleností od rovníku.
Černobylské skvrny
Dodnes nebyla zveřejněna mapa černobylských skvrn, kde je vyšší kontaminace izotopů Sr a Cs, které mají vysokou afinitu k organismům.
Umělé zdroje
Problematika radiofobie
Hlavním zdrojem je RTG vyšetření, prevencí je náhrada za jiné typy vyšetření a technická opatření, aby při vyšetření byl pacient ozářen co nejméně.
Do značné míry je dána smyslovou nezjistitelností záření. Mnohdy vyvolávána záměrně z politických důvodů (Temelín). Někdy jsou vyvolávány fámy na základě jiných účinků než záření (např. projevy toxicity uranu). Mnohdy vzniká jako reakce na zatajování a desinformace z ofociálních zdrojů (Černobyl).
Někdy se za „radiofobii" označují zcela oprávněné obavy, např. z rizika útoku teroristů na sklad jaderného odpadu, opět z politických důvodů.
Smog
Definice:
„smoke" + „fog" = „smog" Typy smogu
londýnský = SO2, saze, další redukující látky, voda, sůl, oxidací vzniká H2SOí,
• člověkem ovlivněné zdroje: spalování uhlí přírodní zdroje: mořská mlha
losangeleský =03 + oxidy dusíku
• člověkem ovlivněné zdroje: spalovací motory
• přírodní zdroje: vysoká intenzita a dlouhá doba expozice slunečního UV záření
Londýnský smog
Příklad londýnského smogu
Losangeleský smog
Smog v ČR
Město v USA ve smogu LA typu
Letní smog
Letní smog v oblastech s vysokou dopravní zátěží je blízký smogu losangelesského typu, tj. převládají oxidující chemikálie.
Zimní smog
Zimní smog a zejména v oblastech s vysokým podílem výroby spalující uhlí a v období inverze se blíží typu londýnskému, s převahou redukujících chemiclých látek.
Poznámka
Oba „naše" smogy nedosahují tak extrémních hodnot, protože nemáme moře ani pouště.
Dopad na zdraví
Faktory poškozující zdraví
V období kulminace smogu byla pozorována zvýšená úmrtnost. Další studie prokázaly, že
• umíraly zdravotně stigmatizované osoby, jejichž úmrtnost se po ukončení smogové situace výrazně snížila
• je zpochybnitelná statistická významnost daného nárůstu (zdůvodněno vysoce odbornou matematikou, specializovanou na statistiku časových řad)
Nicméně lze tento problém uzavřít tím, že původní studie, zohledňující pouhou hrubou úmrtnost během smogových situací, riziko smogu nadhodnocovaly.
Přehled
Fyzikální
• Hluk (a vibrace)
• Záření
• Další Chemické
• Z hlediska individua
• Z hlediska prostředí a jeho vlivů na zdraví
Biologické Psychosociální
Co je to hluk
Fyzikální definice
Chvění vzduchu, případně jiného média, které se může přenést na sluchový aparát člověka = zvuk
Vznik
Chvěním pevných těles -
přenosem na další média
Oprava na subjektivitu
Hluk je zvuk, který je vnímaný negativně; poškozuje zdraví (to druhé nemusí 100% platit)
Fyzikální charakteristika
A
Jako vlnění je charakterizován vlnovou délkou nebo frekvencí (při známé rychlosti jsou vzájemně přepočítatelné) a Intenzitou, což je při grafickém znázornění výška vlny.
Vztah k lidskému organismu Člověk vnímá 16 Hz - 30 kHz (omezenívěkem apodi Lidský hlas je v rozsahu 2-5 kHz Ale i zvuk mimo uvedené rozmezí může poškodit zdraví
Měření intenzity hluku
Příklady intenzity
Primárně se jedná o tlak zvukových vln na předměty Měří se v decibelech, existují i další (ne běžné) jednotky, které zohledňují různou citlivost ucha pro různé vlnové délky
Lze měřit aktuální hladinu hluku (hlukoměr) a lze měřit vážený průměr (hlukoměr + hlukový dozimetr), na ten jsou stavěny normy
kapající voda 10 dB lidský hlas 40-50dB limit pracovní prostředí 85 dB školní tělocvična 90-100dB techno hudba 110dB letecké motory 130 dB práh bolesti 150 dB
n      9       ~       »       1 o<k0-
Typy podle trvání
• ustálený
• proměnlivý
• pulsní
Proč rozlišujeme
Ochrana vnitřního ucha reflexním napětím MUSCULUS
STAPEDIUS, MUSCULUS TENSOR TYMPANI
funguje hluk ustálený, ne příliš rychle proměnlivý selhává hluk puslní, proměnlivý s prudkými skoky
Důsledek selhání: Vysoké energie se dostanou do vnitřního
ucha =>■ poškození smyslových buněk
Účinky
Fyziologické
• pozadí (bylo prokázáno, že 0 vede ke stresu)
• informační, komunikační
Škodlivé
• Obtěžování, rušení (mírnější intenzity, více závisí na charakteru činnosti), narušování komunikace
• Poškození zprostředkované sluchovýmn ústrojím - rů. psychosomatická a neurotická poškození.
• Poškození sluchového ústrojí (akutní - akutrauma, poškození středního ucha + bubínku; chronické -poškození smyslových buněk)
• Poškození jiných tkání (u velmi vysokých intenzit)
Poškození sluchu
Celkové účinky na nervovou soustavu
Na hraně poškození, v některých případech může vadit: Vlna o vyšší intenzitě zabrání vnímání následujících o nižší intenzitě (úroveň zlomků sekund)
• Může zakrýt výstražné akustické signály
• Využití - ztrátové zvukové formáty typu mp3
Ohlušení - posun zvukového prahu na desítky minut až hodin
Akutrauma - překročila se fyzická odolnost ucha, především středního
Chronické nevratné poškození sluchu - dlouhodobé působení vysokých intenzit (měsíce až léta, velmi vysoké interindividuální rozdíly): Cílovou tkání je smyslový epitel ve vnitřním uchu
Může vyvolat psychický stres (obecně)
neurotické projevy zejména poruchy spánku, pocit napětí, poruchy soustředění neurózy pestrá psychická a somatická Symptomatologie
Může zhoršit, vyvolat krizi
psychózy obecně zhoršuje průběh epilepsie může vyvolat akutní záchvat
Vztah k úrazům
Úrazy
Sluchového ústrojí - přímo vyvolává Ostatní - zvyšuje riziko úrazu různými mechanismy, od snižování schopnosti soustředění až po maskování výstražných signálů a blokování schpnosti je postřehnout (ztráty sluchu).
Vztah k psychosomatickým chorobám Kardiovaskulární nemoci
Především zhoršuje hypertenzi a ischemickou chorobu srdeční, přeneseně i další.
Nemoci GIT
Především příspěvek k rozvoji vředové choroby žaludku a dvanáctníku, ale i dalším chronickým onemocněním této soustavy.
Diabetes mellitus
Zhoršuje průběh obou hlavních typů cukrovky „hýbe" s potřebou inzulínu, a to oběma směry.
Psoriasis
Zhoršuje průběh lupénky i dalších systémových omemocnění. Zhoršuje průběh všech závažných chronických chorob.
Vliv na vývoj plodu
Poškození plodu
• Rodí se s nižší porodní hmotností (rizika)
• Může dojít k předčasnému porodu (rizika)
• Může mít už z prenatálního období poškozený sluch, především vnitřní ucho
Hygienické limity
Pracovní prostředí
Základní hodnota 75 dB
Korekce podle délky expozice až + 20 dB
Korekce podle psychické náročnosti práce -40 až + 10 dB
Korekce podle ochranných pomůcek
• Kolik pomůcka hluku ubere, o tolik lze korigovat k vyšším hodnotám
• Účinky pomůcek se částečně sčítají
• Při vysokých hodnotách je nutno chránit nejen zvukovod, ale i kost skalní nebo celou lebku
Hygienické limity
Životní prostředí
Podle charakteru prostředí
Základní limity jsou stanoveny podle charakteru zástavby -prostředí (např. obytná zóna, průmyslová a nákupní zóna, rekreační oblast apod.)
Korekce podle denní doby
V noci je prováděna korekce směrem k nižším hodnotám.
Zdroj problémů a kontraverzí Hudba, zejména v nočních hodinách.
Protihluková opatření 2
Individuální
chrániče zvukovodu vata, speciální vaty, speciální zátky chrániče ucha různé typy mušlových chráničů, podobnou
ochranu zčásti poskytnou i mušlová sluchátka ochrana hlavy protihlukové přílby
Děkuji vám za pozornost
Protihluková opatření 1
Technická
• Snížit produkci hluku ve zdroji, tento odstranit, přesunout
• Snížit vedení hluku od zdroje do prostředí
Organizační
(především průmyslová sféra)
• zkrátit expozici hluku
• zabránit zbytečným expozicím
Vibrace
Podobná problematika jako hluk.
Hlavním zdravotním problémem je vasoneuróza, vč. toho, že jednou prodělaná se má tendenci vracet. Potlačování je principiálně podobné jako u hluku (proti chvění)
Ochrana hlavně rukou (antivibrační rukavice), režimová opatření v práci