Биологический эквивалент

Биологическая активность. На металлической поверхности. погруженной в морскую воду, образуется слизистая пленка из живых бактерий и других микроорганизмов, в которой закрепляются и развиваются зародыши живой и неживой органики - различные ракушки, холлкхк'г, кораллы, морские -водоросли и др. Обрастание организмами, ;;мею1чимч твердую оболочку, замедляет коррозию, ограничивая доступ кислород ч к металлу. В условиях катодного контроля снижение концентрации кислорода приводит к сдвигу потенциала в отрицательном направлен;:,!, В некоторых случаях сдвиг потенциала Может достигнуть такой величи ны, при которой становится возможной водородная деполяризация, Обрастание металла живой органикой, не имеющей твердой оболочки например водорослями или живым желудем, имеет различное влияние с одной стороны, из-за затрудненности доступа кислорода уменьшаемой скорость общей коррозии, с другой — вследствие образования пар дифференциальной аэрации под слоем обрастания развивается язвенная коррозия.

Данные рис. 5, а также зависимость коррозии металлов в морской воде от различных факторов показывают, что предсказать совместное влияние всех факторов затруднительно. Так, повышение температуры в соответствии с законами термодинамики должно приводить к увеличению скорости керрозии. Однако при рассмотрении морской коррозии необходимо учесть одновременное влияние других факторов при повышении температуры. Растворимость кислорода при этом падает, биологическая активность возрастает, а образование защитного известкового осадка облегчается. Поэтому конечный результат совместного влияния нескольких факторов может быть выявлен только в результате самостоятельных исследований в каждом конкретном случае. При этом суммарное воздействие факторов, влияющих в одинаковом направлении, обычно больше суммы воздействий каждого фактора в отдельности.

Твердая фракция в виде летучей золы — негорючая составляющая топлива, которая содержит алюмосиликаты, окись кальция и негорючую сульфатную серу с некоторой примесью микроэлементов. Количество свободной двуокиси кремния в золе колеблется от 10 до 82 %, Биологическая активность золы при попадании в дыхательные пути и легкие зависит не только от химического, но и от дисперсного состава твердых частичек и способности их к растворению. Очевидно, что при нормировании примесной золы должны учитываться ее химический и дисперсный состав.

Таблица 14.7. Биологическая активность некоторых элементов

Эти три радионуклида проникают в организм с пищей, обычно с молоком от коров, которые поедали траву, загрязненную радиоактивными выпадениями после испытаний ядерного оружия. Биологическая активность этих продуктов (см. табл. 14.7) делает их особенно опасными и может привести к накоплению очень больших доз в некоторых чувствительных органах.

При постоянном погружении металла в морскую воду на малых глубинах концентрация кислорода соответствует или близка: к насыщению, биологическая активность и температура воды максимальны. Обрастание поверхности металла морскими организмами,.

глубины. Показателями, определяющими коррозионную активность морской воды, являются соленость, электропроводность, содержание кислорода, рН, температура, биологическая активность. При проведении испытаний фиксируют метеорологические данные и при необходимости содержание в атмосфере аммиака, сероводорода и углекислого газа. Испытания проводят на стандартизованных образцах, устанавливаемых в специальных кассетах. Материалы систем трубопроводов испытывают на специальных трубных стендах при контроле скорости движения воды и температуры. Испытания при больших скоростях движения воды проводят на специальных установках (шпиндельные аппараты, струевые установки и т. п.). Для оценки коррозионной стойкости в лабораторных условиях применяют синтетическую морскую воду или 3,5 %-ный раствор хлористого натрия. Испытания в пресной воде проводят, как правило, в воде того состава, в котором предполагается использование металлических конструкций. В лабораторных условиях используют водопроводную воду.

Микробиологическое обрастание и коррозия металлов в морской воде происходят одновременно. Обрастание наиболее интенсивно происходит в прибрежных водах, где существуют самые благоприятные условия для размножения морских организмов. Высокая агрессивность и биологическая активность морской воды, способствующая биологической коррозии и обрастанию аппаратуры при ее использовании, рассмотрены в предыдущей главе. Они определяют необходимость использования специальных мер защиты аппаратуры от коррозии в морской воде, тем более что микробиологическое обрастание толщиной 250 мкм на теплообменнике, в котором протекает морская вода, на 50 % уменьшает коэффициент теплопередачи.

На мелководье концентрация кислорода обычно соответствует насыщению или близка к нему. Биологическая активность при этом также максимальна. Температура воды у поверхности значительно выше, чем на средних или больших глубинах, и меняется в зависимости от географического положения.

Биологическая активность

Согласно термодинамическим соображениям повышение температуры обычно должно ускорять химические реакции. Это положение было бы справедливым и для коррозионных реакций в морской воде, если при этом можно было бы зафиксировать все другие переменные величины. Однако поскольку обычно это невозможно, то, рассматривая влияние температуры, необходимо учитывать изменение всех связанных с ней факторов. Растворимость кислорода при повышении температуры воды падает. Биологическая активность при переходе, например, от холодных арктических вод к теплым водам тропиков, наоборот, возрастает. Химическое равновесие, от которого зависит образование осадков карбоната кальция и гидроокиси магния, изменяется таким образом, что вероятность возникновения на металле известкового осадка повышается с температурой.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА сточных вод - способ очистки бытовых и пром. сточных вод, заключающийся в биохим. разрушении (минерализации) микроорганизмами органич. в-в, растворённых и эмульгированных в сточных водах. Минерализацию производят бактерии, к-рые делятся на аэробы (использующие при дыхании растворённый в воде кислород) и анаэробы (развивающиеся без свободного кислорода). Аэробную Б. о. осуществляют на полях орошения и фильтрации, в биологических прудах, в аэротенках, аэрофильтрах, биофильтрах. При анаэробном способе очистки используют метантенки. Выбор типа сооружений определяется характером и кол-вом сточных вод, местными условиями, требованиями к качеству очищаемой воды и т.д. БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЭКВИВАЛЕНТ РЕНТГЕНА - см. Бэр.

БЭР (сокр. от биологический эквивалент рентгена) - наименование внесистемной ед. эквивалентной дозы излучения. Обозначение - бэр. В СИ заменена зивертом. 1 бэр = 0,01 Дж/кг = 0,01 Зв.

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЭКВИВАЛЕНТ РЕНТГЕНА, бэр,— внесистемная ед. эквивалентной дозы ионизирующего излучения. Эквивалентная доза равна поглощённой дозе, умноженной на коэфф. качества излучения, к-рый учитывает относит, биологич. эффективность различных видов ионизирующих излучении. Для гамма-излучения (см. Гамма-лучи) и бета-частиц (см. Бета-лучи) коэфф. качества излучения близок к 1, для альфа-частиц — порядка 10—20. 1 бэр = 0,01 Дж/кг — ед. эквивалентной дозы излучения в Междунар. системе единиц (СИ).

БЭР (сокр. от биологический эквивалент рентгена) — внесистемная ед. эквивалентной дозы излучения.

греч. dusis — порция, приём) — мера действия излучения в к.-л. среде. Различают: а) поглощённую Д. и. и.— отношение энергии ионизирующего излучения, поглощённого облучаемой средой, к массе этой среды. Ед. поглощённой Д. и. и. в Междунар. системе единиц (СИ) — Дж/кг, внесистемная ед.— рад (1 рад = 0,01 Дж/кг); б) экспозиционную дозу рентгеновского и гамма-излучений, измеряемую по ионизации воздуха в Кл/кг (СИ) или во внесистемных единицах — рентгенах (1 Р = 2,58-10~4 Кл/кг); в) эквивалентную дозу, определяющую биологич. воздействие излучения на организм; характеризует степень радиоактивной опасности, измеряется в Дж/кг (СИ) или в бэр (1 бэр = 0,01 Дж/кг) (см. Биологический эквивалент рентгена); т) интегральную дозу — общую Д. и. и., поглощённую всей облучённой массой; измеряется в Дж, Кл, г-рад или г-Р. Отношение Д. и. и. ко времени наз. мощностью дозы.

Применение радиоактивных изотопов в самых различных отраслях производства связано с проблемой тщательной и надежной охраны работающих от радиоактивных излучений. Использование термоядерной энергии также связано с этой проблемой,, и это обязывает конструкторов изыскивать эффективные меры борьбы с воздействием радиации. Единицей интенсивности радиоактивного излучения является рентген (сокращенное обозначение русской буквой р, латинской г). Физическим эквивалентом рентгена является 1 rep, т. е. доза любого вида излучения, которая в 1 г ткани вызывает такую же абсорбцию энергии, как доза в 1 р гамма-излучения. Биологический эквивалент рентгена — 1 rem, это — доза излучения, которая вызывает в организме человека то же действие, как 1 р рентгеновского излучения высокого напряжения *. Другой единицей излучения, о которой здесь следует упомянуть, 1 рад (rad), это — количество энергии излучения, поглощенное в данном месте 1 г массы определенного облучаемого вещества, 1 рад = 100 эрг/г = 0,01 дж/кг.

* Бэр — (биологический эквивалент рентгена) — количество энергии любой ионизирующей радиации, которая имеет ту же биологическую эффективность, как и 1 рад (единица поглощенной дозы, равная 100 эрг/г) рентгеновского излучения.

Единица измерения рад определяется как поглощенная доза ионизирующего излучения, равная 100 эрг на грамм, независимо от природы излучения и состава облучаемого материала. Облучение мягкой ткани при экспозиционной дозе 1 р примерно соответствует поглощенной дозе 1 рад, а в костной ткани оно более 1 рад. Обладая большей общностью в физическом смысле, рад не вполне подходит в качестве меры биологической опасности. В этих целях была введена другая единица измерения, называемая бэр — биологический эквивалент рада. 1 бэр равен поглощенной дезе облучения в 1 рад, умноженной на коэффициент качества QF* (табл. 5.3). Коэффициент качества рассматриваемого излучения определяется как частное отделения поглощенной дозы облучения уквантами с энергией 200 кэз, вызывающей определенный биологический эффект, на поглощенную дозу рассматриваемого излучения, вызывающую тот же биологический эффект. Коэффициент качества, безусловно, зависит от того биологического эффекта, который выбран для сравнения. Выбирая для каждого типа излучения в качестве стандартного биологически наиболее важный эффект, удалось получить единую систему эквивалентов, которая исключает недооценку биологического воздействия поглощенной дозы независимо от типа излучения. Поэтому доза облучения, выраженная в бэрах, обладает свойством аддитивности.

* В использовавшихся в прежние годы единицах измерения это составляет соответственно 5 и 0,5 бэр/год, так как 1 бэр=1 сЗв (бэр — биологический эквивалент рентгена).

Измерять эквивалентную дозу облучения принято в бэрах (биологический эквивалент рада), бэр равен 0,01 Дж/кг. При работе с радиоизотопными источниками расчет может производиться также с учетом коэффициента распределения дозы Кр, учитывающего неравномерность распределения радионуклидов внутри организма человека. '