Современное состояние и негативные факторы среды обитания

К физическим факторам относятся: движущиеся машины и механизмы; подвижные части производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки, материалы; повышенная запылённость и загазованность воздуха рабочей зоны; повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов, воздуха рабочей зоны; повышенный уровень шума, вибрации, инфразвуковых колебаний, ультразвука, ультрафиолетовой и инфракрасной радиации; повышенная или пониженная влажность и подвижность воздуха; повышенный уровень ионизирующих и электромагнитных излучений; повышенная напряжённость электрического и магнитного полей; недостаточная освещённость рабочей зоны; повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола) и т. д.

Рассмотрим воздействие отдельных  факторов на человека.

Действие на организм человека ультразвука. Работающие, подвергающиеся воздействию ультразвука, могут испытывать головную боль, утомление, нервные расстройства и другие недомогания.

Допустимые уровни ультразвука  на рабочих местах и общие требования к методам контроля и защите от воздействия ультразвука устанавливают  ГОСТ 12. 1. 001-83 «ССБТ.-83. Ультразвук. Общие требования безопасности», а также Санитарные нормы и правила при работе на промышленных ультразвуковых установках (СН 1733-77 МЗ СССР) и Санитарные нормы и правила при работе с оборудованием, создающим ультразвук, передаваемый контактным путём на руки работающих (СН 2282-80 МЗ СССР).

Характеристикой ультразвука, воздействующего через воздушную среду, являются уровни звукового давления в третьеоктавных полосах частот. Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах не должны превышать следующих значений: 80 дБ - при среднегеометрической частоте третьеоктавной полосы 12, 5 кГц; 90 дБ - при 16, О кГц; 100 дБ-при 20, 0 кгц; 105 дБ-при 25, 0 кГц; 110 дБ-при 31, 5-100, 0 кГц.

Допустимые уровни ультразвука  в зонах контакта рук и других частей тела оператора с рабочими органами приборов и установок не должны превышать 110 дБ.

Действие на организм человека инфразвука. Некоторые внутренние органы человека имеют собственные резонансные частоты колебаний 6 - 8 Гц. Воздействие инфразвука этой частоты может сопровождаться неприятными ощущениями, болью в ушах, тошнотой, головокружением и др.

Действие на организм человека электромагнитных излучений. Биологическое действие электромагнитных излучений зависит от частоты, интенсивности и длительности воздействия, напряжённости электрического и магнитного составляющих поля.

Поглощаемая организмом энергия  электромагнитного излучения вызывает нагрев тканей. Облучение глаз может  вызвать помутнение хрусталика. Электромагнитные излучения оказывают неблагоприятное  влияние на центральную нервную  систему, вызывают нарушения в деятельности сердечно-сосудистой системы, обмене веществ.

Действие на организм человека лазерных излучении. Лазерное излучение оказывает термическое, электрическое, фотохимическое и механическое действие. Наиболее чувствительны к воздействию луча лазера органы зрения.

Действие на организм человека ультрафиолетовых излучений. Биологическое действие ультрафиолетовых излучений обусловлено химическими изменениями поглощающих их молекул живых клеток и выражается в нарушениях деления и гибели клеток. Длительное воздействие больших доз излучений может привести к поражениям кожи и органов зрения. Малые дозы ультрафиолетовых излучений оказывают благотворное действие на человека

Допустимые дозы ультрафиолетовых излучений установлены Указаниями по проектированию и эксплуатации установок искусственного ультрафиолетового облучения на промышленных предприятиях, в соответствии с которыми максимальное облучение в течение часа не должно превышать 7, 5 мэр. ч/кв.м., максимальная суточная доза - 60 мэр. ч/кв.м., для излучений с длиной волны более 280 мм.

Влияние на организм человека шума и  вибраций. Работа машин и механизмов сопровождается значительным шумом и вибрациями. Повышенные уровни шума и вибраций в рабочей зоне оказывают вредное воздействие на организм человека. В результате длительного воздействия шума нарушается нормальная деятельность человека, развивается профессиональная тугоухость, прогрессирование которой может привести к потере слуха.

Вибрация воздействует на центральную нервную систему, органы равновесия, вызывает головокружение, заболевание сосудов. Сравнительно часто шум и вибрации могут являться причиной травматизма.

Шум - это совокупность звуков различной частоты и интенсивности, возникающих в результате колебательного движения частиц в упругих средах: твёрдых, жидких, газообразных. Различают ударный, механический и аэродинамический шум.

Ударный шум - возникает при клёпке, штамповке, работе с пневматическим инструментом.

Механический шум возникает  при трении и биении деталей машин  и механизмов (компрессоров, насосов, электродвигателей, двигателей внутреннего сгорания).

Аэродинамический  шум возникает при движении с  большими скоростями газа, жидкостей, при резком изменении скоростей и давления (турбореактивные двигатели, струи газовых и нефтяных фонтанов).

Основными физическими характеристиками звука являются: частота (Гц), звуковое давление (Па), интенсивность или сила звука (Вт/мЗ), звуковая мощность (Вт). Скорость распространения звуковых волн в атмосфере при 20° С составляет 344 м/с. Органы слуха человека воспринимают звуковые колебания в интервале частот от 18 до 20 000 Гц. Этот диапазон часто называют звуковым. Колебания с частотой ниже 18 Гц называются инфразвуковыми, а выше 20 000 ультразвуковыми. Инфра- и ультразвуковые колебания ухо человека не воспринимает. Наиболее чувствительными для уха человека являются звуковые колебания в диапазоне 800-2000 Гц. Интенсивностью, или силой звука, называется количество звуковой энергии в какой-либо точке среды, проходящее в единицу времени через единицу площади, расположенную перпендикулярно направлению распространения звуковой волны.

Звуковые колебания характеризуются  ещё и звуковым давлением, т. е. дополнительным давлением, возникающем в среде при прохождении через неё звуковых волн. Единицей измерения звукового давления является паскаль (Па). Область слышимости ограничивается не только частотами звуков, но и значениями звукового давления, минимальное звуковое давление, воспринимаемое человеком как звук, называется порогом слышимости. Величина порогового давления при разных частотах изменяется.

Наименьшее (пороговое) значение звукового давления для частоты 1000 Гц составляет Ро =2.10-5 Па, что соответствует интенсивности звука 1о= 10-12 Вт/ кв.м. Максимальная интенсивность звука, при которой орган слуха начинает испытывать болевое ощущение, называется порогом болевого ощущения 16 =102 Вт/кв, м., а соответствующее ему звуковое давление Рб= 2.102 Па.

Поскольку значения звукового  давления и интенсивности в производственных условиях изменяются в широких пределах, то пользоваться абсолютными значениями этих величин крайне неудобно. Для оценки шума используют логарифметическую шкалу. Логарифм отношения значений звукового давления, или интенсивности, к условному нулевому уровню, соответствующему порогу слышимости при частоте 1000 Гц, называют уровнями звукового давления, или интенсивности, выраженные в белах (Б). Поскольку орган слуха человека способен различать изменение уровня интенсивности на 0, 1 бела, для практического измерения принята единица в 10 раз меньше бела -децибел (дБ).

Весь диапазон слышимых звуков укладывается в 140 дБ. Нормируемыми параметрами постоянного или переменного шума являются уровни среднеквадратических звуков давлений (дБ) в октавных полосах с частотой 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Для ориентировочной оценки пользуются суммарным уровнем звука, измеряемым по шкале А шумомера (дБА). Шум от нормального дыхания человека оценивается 10 дБА и такой уровень шума принимают за порог слышимости для большинства людей с нормальным слухом.

В учреждениях и на предприятиях шум достигает 40-60 дБ, иногда 70 дБ. Кратковременно допустим шум в 80 дБ. Более сильный шум вреден. Болевой порог лежит обычно в пределах 120-130 дБ. При ликвидации пожаров и т. п. аварий нередко используются машины, уровень шума которых превышает предельно допустимые значения, например, уровень шума АГВТ-100 при нормальном режиме работы 130 дБ на расстоянии 25 м, отбойных молотков 120 дБ, испытания двигателя на тормозном стенде 110-120 дБ, компрессорной, насосной станций - более 85 дБ, дымососа до 100 дБ.

Следует обратить внимание на то, что  если шум возрос 40 до 60 дБА, то по звуковому давлению это возрастание не в 1, 5 раза, а в 100 раз, поскольку для исчисления уровня шума применяется логарифмическая шкала.

Допустимые уровни звукового давления на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на рабочих местах водителей транспортных средств установлены ГОСТ 12. 1. 003-83.

Вибрацией машин и механизмов называется механическое колебательное движение упругих тел, при которых энергия механических колебаний по пути распространения вибраций передаётся телу человека. Если вибрация передаётся на всё тело человека, например, через пол, такая вибрация называется общей; если же только на часть тела, например, через руки - называется местной, или локальной. Вибрация характеризуется частотой (Гц), периодом колебания Т (с), виброброскостью и виброускорением. При общей вибрации наиболее опасная частота лежит в диапазоне 6-9 Гц, поскольку она совпадает с собственной частотой колебаний внутренних органов человека, в результате чего может возникнуть резонанс.

Местная вибрация характеризуется  колебаниями инструмента или  органов управления машин. Гигиенические допустимые уровни вибраций регламентируют ГОСТ 12. 1.012-78 «ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности».

Нормируемым параметром вибрации являются среднеквадратичные значения виброскорости, м/с, или её логарифмические уровни, дБ, в октавных полосах частот - для общей вибрации 1, 4, 16, 63 Гц, а для местной 8, 32, 125,500 Гц.

Для замера уровня шума вибраций используются приборы ВШВ-ООЗ, ШВК-И с октановыми фильтрами ФЭ-2. Для измерения только уровня шума используют шумомеры: Шум-1М; ШМ-1. Для измерения вибраций применяют вибромер ВМ-1 с октановым фильтром ФЭ-2.

Действие на организм человека ионизирующих излучений. Ионизирующим излучением называется любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических разрядов разных знаков. Различают корпускулярное ионизирующее и фотонное излучение.

Корпускулярное ионизирующее излучение - поток элементарных частиц с массой покоя, отличной от нуля, образующихся при радиоактивном распаде, ядерных превращениях либо генерируемых на ускорителях. К этому виду излучений относятся: альфа и бета частицы, нейтроны, протоны и др.

Фотонное излучение - поток электромагнитных колебаний. К нему относятся гамма излучение, тормозное, характеристическое, рентгеновское излучение. Так, например, гамма излучение образуется при ядерных превращениях или аннигиляции частиц. Тормозное излучение - излучение с непрерывным энергетически спектром, испускаемое при изменении скорости заряженных частиц; возникает в рентгеновской трубке, ускорителе электронов, в среде, окружающей источник бета - излучения. Характеристическое излучение образуется при изменении энергетического состояния атома; рентгеновское излучение - совокупность тормозного и харакеристического.

Фотонные излучения обладают наименьшей ионизирующей способностью и большей проникающей способностью. Проникающая способность излучений определяется величиной пробега; пробегом называется путь, пройденный частицей в веществе до её полной остановки, обусловленной тем или другим видом взаимодействия.

При воздействии ионизирующего  излучения на организм человека в  тканях могут происходить сложные физические и биологические процессы. Ионизация живой ткани приводит к разрывам молекулярных связей и изменению химической структуры различных соединений и как следствие к гибели клеток.

Наиболее существенную роль в формировании биологических последствий облучения играют продукты радиолиза воды, которая составляет 60 - 70 % массы биологической ткани. При этом образуются сильные окислители, которые вступают в химические реакции с молекулами тканей, образуя не свойственные здоровому организму соединения. Это приводит к нарушению отдельных функций или жизнедеятельности организма в целом.

Нарушения биологических процессов  могут быть обратимыми, когда облученные ткани восстанавливаются, или необратимыми, ведущими к поражению отдельных органов или организма в целом и возникновению лучевой болезни. Острая форма лучевой болезни возникает при облучении большими дозами в короткий промежуток времени. Хроническая форма - при систематическом облучении дозами, превышающими предельно допустимые. В нормах радиационной безопасности в качестве единицы времени используется годовая доза облучения. Эффект хронического облучения определяется суммарной накопленной дозой вне зависимости от того, получена ли она за день, год или 50 лет.

Действие на организм человека электрического тока. Электрический ток оказывает на живую ткань: тепловое воздействие, проявляющееся в ожогах отдельных участков тела, нагреве внутренних органов; механическое (динамическое), приводящее к разрыву тканей в организме (мышечной, стенок сосудов), биологическое (характерное только тканей в организме, нарушение биоэлектрических процессов, протекающих в организме; электролитическое, приводящее к разложению органических жидкостей, нарушению их физико-химического состава. Воздействие электрического тока на человека может привести к электротравме: общему поражению (электрические удары) и местным травмам. Внешним проявлением электротравмы могут быть ожоги, электрические знаки на кожном покрове, металлизация поверхности кожи, электроофтальмия.