Биологического воздействия

Другая группа факторов биологического происхождения, влияющих на процесс коррозии, изучена сравнительно слабо. Имеющиеся в этой области работы носят в основном описательный характер, а во многих из них нередко высказываются совершенно противоречивые взгляды по одним и тем же вопросам. Это объясняется отсутствием единой теории биокоррозии, что, в свою очередь, вызвано сложностью самого процесса и отсутствием соответствующей экспериментальной техники. Одной из первых работ в этой области явилось сообщение Гайне (1910 г.) о разрушении железа в почве в результате жизнедеятельности бактерий [41]. В 1923 г. В. Кюр также обратил внимание на то обстоятельство, что продукты жизнедеятельности бактерий вызывают разрушение железа [42].

Городские сточные воды отличаются по составу от природных вод в основном повышенной минерализацией, наличием органических соединений и взвешенных веществ биологического происхождения! аммонийного и органического азота, нитритов, нитратов, фосфатов, синтетических поверхностно-активных веществ. Присутствие других ингредиентов определяется профилем промышленности города. Полное удаление всех этих примесей на городских очистных сооружениях не оправдано по технико-экономическим соображениям. Для условий повторного использования очищенных сточных вод на ТЭС необходимость и степень удаления каждого из указанных веществ должны быть научно обоснованы и увязаны с технологическими требованиями соответствующей системы водопотребления.

содержание взвешенных веществ минерального и биологического происхождения, до 20—50 мг О2/л органических примесей, до 5— 8 мг/л аммиака, до 1—2 мг/л фосфатов.

Отсутствие предочистки усугубляло тяжелые условия работы ХВО на речной воде со значительным содержанием взвешенных веществ не только минерального, но и биологического происхождения. В схеме ХВО отсутствовала также бактерицидная обработка. Таким образом, ХВО ТЭЦ находилась в более тяжелых условиях, чем при работе целиком на очищенных обеззараженных хозяйственно-бытовых стоках с доочисткой, обязательным элементом которой является коагуляция в осветлителях.

При наличии на внутренних поверхностях трубок отложений биологического происхождения следует из водяного пространстве конденсатора удалить воду и заполнить его 2—5%-ным раствором кальцинированной соды Na2CO3 в пресной воде в зависимости от количества биологических отложений. После этого необходимо подвести к каждой водяной крышке пар низкого давления, подогреть раствор go 65—70° С и поддерживать его температуру ио-

Сушка сублимацией. Перспективным методом обезвоживания жидкотекучих, а также других материалов, особенно материалов биологического происхождения, является сушка в замороженном состоянии при остаточном давлении в сушильной камере 10—150 Па. Сушка сублимацией включает процессы: I—самозамораживание или пред-

органического и биологического происхождения) коллоидов

веществ биологического происхождения является результатом

единений биологического происхождения, вызывающих запахи

биологического происхождения, в данном случае не устра-

самоочищение воды за счет физических, химических и биологических процессов, чему способствует аэрация, перемешивание, декантация взвесей, разбавление загрязнений в большой массе воды. Под действием простейших водных организмов, микробов—антагонистов, бактериофагов и антибиотиков биологического происхождения, под влиянием биохимических и оксидаци-онных процессов — погибают патогенные бактерии и вирусы. Самоочищение воды, как правило, не обеспечивает необходимого ее качества для производственных и хоз-питьевых целей. Поэтому практически всегда поверхностная вода нуждается в кондиционировании ее свойств с их доведением до требований потребителя.

Поскольку органические топлива, т. е. уголь, нефть и природный газ, составляют сейчас и будут составлять в перспективе подавляющую часть всего энергопотребления, они рассматриваются первыми. Образование органических топлив является результатом теплового, механического и биологического воздействия в течение многих столетий на останки растительного и животного мира, откладывавшиеся во всех геологических формациях. Все эти топлива имеют углеродную основу, и энергия высвобождается из них, главным образом, в процессе образования двуокиси углерода.

Все современные виды топлива стоят слишком дешево; их продажная цена не отражает суммарных затрат на их добычу и производство. В цену органических топлив не входят, например, стоимость рекультивации ландшафта— заполнения провальных воронок, образовавшихся в результате добычи нефти, восстановления продуктивности земель, ставших бесплодными из-за добычи угля открытым1 способом; не учитываются социальные издержки (выплата компенсации шахтерам, пострадавшим от заболеваний) и не поддающиеся определению затраты на очистку акватории океана от разлившейся нефти. В ядерной энергетике значительные расходы на разработку промышленных реакторов оплачивались из средств, поступивших от населения в виде налогов, а не из средств, полученных благодаря продаже электроэнергии. Более того, необходимо еще многое выяснить в отношении биологического воздействия веществ с низким уровнем радиоактивности, образующихся при работе АЭС; решение проблемы ликвидации большого количества радиоактивных отходов пока не найдено, и может случиться так, что это окажется чересчур дорогостоящим делом.

Ни беккерель, ни кулоны на килограмм массы не могут рассматриваться в качестве подходящей единицы для измерения биологического воздействия ионизирующего излучения, так как они не выражают действительного количества энергии, поглощенной живой тканью. Если при воздействии ионизирующего излучения на какой-то организм экспозиционная доза составила 1 Кл/кг, это не означает, что ткани данного организма поглотили большое количество энергии.

Биологический эффект зависит от вида из-" лучения и условий облучения. Так, в случае альфа-излучения, если радиоактивное вещество не попало внутрь организма, указанная экспозиционная доза не окажет практически никакого биологического воздействия. Мерой воздействия ионизирующего излучения на вещество служит поглощенная доза — средняя энергия, переданная излучением единице массы вещества. В старой системе единицей измерения поглощенной дозы служил рад (1 рад=0,01 Дж/кг). В СИ в качестве единицы поглощенной дозы принят грэй (Гр), при этом 1 Гр=1 Дж/кг. Расчет поглощенной дозы, однако, даже в том случае, если известны все данные о радиоактивном источнике, является непростой задачей.

значений дозы. На основании подобных данных, полученных для других видов животных экспериментальным путем или для человека в результате эпидемиологических исследований, можно в ряде случаев количественно оценить величину радиационных эффектов. Например, общепринятым значением риска летального исхода от рака в результате облучения при поглощенной дозе 0,01 Гр является 100 на 1 млн. (табл. 14.8). Такое значение риска при облучении большого пальца соответствовало бы значительно большим дозам — вероятно свыше 1 Гр. Остается, однако, спорным вопрос о том, сохраняется ли линейный характер зависимости степени биологического воздействия ионизирующего излучения от большой дозы до весьма малых значений дозы (около 0,01 Гр),

Рис. 14.17. Гипотезы о зависимости биологического воздействия ионизирующего излучения от дозы облучения в области очень малых доз

Другим видом биологического воздействия являются насекомые, особенно термиты, прожорливость термитов делает их одним из наиболее опасных насекомых для оборудования. Определенную опасность для изделий, особенно кабелей и проводов,

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.

Реакции D — D (первые две из четырех рассматриваемых) возможны в дейтерии примерно с одинаковыми (и значительно меньшими, чем две другие реакции) вероятностями. Существенно меньше и кинетические энергии образующихся ядер (^4 МэВ в каждой из них). В реальных условиях в дейтерии будут идти также реакции D — Т и D — 3Не, поскольку Т и 3Не образуются в D — D-реакциях. Поэтому усредненное значение энергии реакции будет значительно больше 4 МэВ. Однако несомненное достоинство D — D-реакций в том, что для их реализации необходим только дейтерий — термоядерное топливо, запасы которого в природе практически неограничены. На это указывают обычно в первую очередь при рассмотрении перспектив и достоинств термоядерной энергетики. Другое достоинство также очевидно — ни в одной из реакций синтеза не образуются долгоживущие радиоактивные нуклиды. Правда, в двух из них присутствует тритий. Эта особенность является наиболее потенциально опасной для окружающей среды в связи со значительным эффектом биологического воздействия радиоактивного трития.

Разумеется, автоматическая испытательная аппаратура должна давать явное улучшение результатов по сравнению с такими же усилиями человека. Если же это нельзя четко определить, то легко может быть принято решение против автоматизации. В отношении некоторых процессов решение в пользу автоматической контрольной или испытательной аппаратуры может быть продиктовано соображениями безопасности, например, при производстве взрывчатых веществ, при обращении с радиоактивными материалами и возможности опасного химического и биологического воздействия.

В отличие от эмулированных источников (когда ведется просвечивание объектов) применение радиоактивных веществ в открытом виде создает большие трудности в организации защиты от биологического воздействия на человека. "Эти трудности практически непреодолимы при попытке применить метод радиоактивных индикаторов для контроля, например, водного режима в промышленных условиях, когда приходится сталкиваться с радиоактивностью больших масс воды и пара, распространяющейся в пределах всего пароводяного тракта установки.