Вплив ультразвуку, інфразвуку шуму і вібрації на працівників

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Київський національний університет будівництва і архітектури

Кафедра охорони праці і навколишнього середовища

Реферат

Вплив ультразвуку, інфразвуку шуму і вібрації на працівників

Виконав: Литвин З.Є.,

групи АТП - 4.1

факультет автоматизації

(заочне відділення)

Перевірив викладач:

Котова. Т.В

Київ 2011

ЗМІСТ

1 Шум

2 Шум і його основні характеристики у виробничих умовах

3 Ультразвук

4 Вплив ультразвуку на організм людини

5 Профілактика негативного впливу ультразвуку

6 Інфразвук

7 Біологічна дія інфразвуку на людину

Список літератури

1 ШУМ

Шум - неприємний або небажаний звук чи сукупність звуків, що заважають сприйняттю корисних звукових сигналів, порушують тишу, чинять шкідливу або подразливу дію на організм людини, знижують її працездатність.

Працездатність - здатність до трудової діяльності, яка залежить від стану здоров'я людини.

Шум - неприємний або небажаний звук чи сукупність звуків, що заважають сприйняттю корисних звукових сигналів, порушують тишу, чинять шкідливу або подразливу дію на організм людини, знижують її працездатність.

В деяких галузях техніки, зокрема в електроніці та акустиці існує абстрактне поняття кольору шуму, що приписує шумовому сигналу певний колір виходячи з його статистичних властивостей. Одним з таких властивостей, за допомогою якого можна розрізняти види шуму, може бути спектральна густина (розподіл потужності по частотах). Прийнято розрізняти наступні різновиди шумів за кольорами: Білий шум, рожевий шум, червоний (коричневий) шум та сірий шум. Іноді виділяють й інші різновиди.

Білий шум - стаціонарний шум, спектральні складові якого рівномірно розподілені по всьому діапазону частот. Прикладами білого є шум водоспаду [1] або шум Шоткі на клемах великого опору. Назву одержав від білого світла, яке включає електромагнітні хвилі частот усього видимого діапазону електромагнітного випромінювання.

У природі й техніці «чисто» білий шум (тобто білий шум, що має однакову спектральну потужність на всіх частотах) не зустрічається (через те, що такий сигнал мав би нескінченну потужність), однак під категорію білих шумів попадають будь-які шуми, спектральна щільність яких однакова (або майже однакова) у даному діапазоні частот.



Білий шум знаходить безліч застосувань в фізиці й техніці зокрема в архітектурній акустиці - для того, щоб сховати небажані шуми у внутрішніх просторах будинків, генерується постійний білий шум низької амплітуди.

В електронній музиці білий шум використовується як у якості одного з інструментів музичного аранжування, так і як вхідний сигнал для спеціальних фільтрів, що формують шумові сигнали інших типів. Широко застосовується також при синтезуванні аудіо сигналів, звичайно для відтворення звучання ударних інструментів, таких як тарілки.

Білий шум використовується для виміру частотних характеристик різних лінійних динамічних систем, таких як підсилювачів, електронних фільтрів, дискретних систем керування і т.д. При подачі на вхід такої системи білого шуму, на виході одержуємо сигнал, що є відгуком системи на прикладений вплив. Через те, що амплітудно-фазова частотна характеристика лінійної системи є відношенням перетворення Фур'є вихідного сигналу до перетворення Фур'є вхідного сигналу, одержати цю характеристику математично досить просто, причому для всіх частот, для яких вхідний сигнал можна вважати білим шумом.

У багатьох генераторах випадкових чисел (як програмних, так і апаратних) білий шум використається для генерування випадкових чисел і випадкових послідовностей. Рожевий шум (Фліккер-шум) - шум, спектральна щільність якого змінюється із частотою f за законом 1/f

ультразвук вібрація шум виробничий

Цим забезпечується однакова енергія сигналу перешкоди на кожну октаву. Найбільш яскравий приклад рожевого шуму - це шум вертольота, що пролітає.

Іноді рожевим шумом називають будь-який шум, спектральна щільність якого зменшується зі зменшенням частоти.

Червоний шум (броунівський шум) - шумовий сигнал, який відтворює броунівський рух. Через те, що англійською він називається Brown (Brownian) noise, його назву часто перекладають як коричневий шум.

Спектр червоного шуму

Спектральна щільність червоного шуму пропорційна 1/f2, де f - частота. Це означає, що на низьких частотах шум має більше енергії, навіть більше, ніж рожевий шум. Енергія шуму падає на 6 децибел на октаву. Акустичний червоний шум чується як приглушений, у порівнянні з білим або рожевим.

Сірий шум - шумовий сигнал, відповідний психоакустичній кривій сталої гучності на всіх частотах, тобто для людського вуха він має однакову гучність на всіх частотах.

2 ШУМ І ЙОГО ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ У ВИРОБНИЧИХ УМОВАХ

Здатність слухового аналізатора сприймати широкий діапазон звукових тисків пояснюється тим, що він вирізняє не різницю, а стислість змін абсолютних величин, які характеризують звук (східчастість сприйняття). Тому вимірювати інтенсивність звуку і звуковий тиск в абсолютних (фізичних) одиницях важко і незручно.

В акустиці для вимірювання інтенсивності звуків або шуму застосовують спеціальну систему, яка враховує логарифмічну залежність між подразненням і слуховим сприйняттям, - шкалу бел і децибел. Вона відповідає фізіологічному сприйняттю і уможливлює різке скорочення діапазону значень вимірюваних величин. За цією шкалою кожний наступний ступінь звукової енергії перевищує попередній у 10 разів. Наприклад, якщо інтенсивність звуку більша у 10, 100, 1000 разів, то за логарифмічною шкалою вона відповідає збільшенню на 1, 2, З одиниці. Логарифмічна одиниця, яка відбиває десятиразовий ступінь збільшення інтенсивності звуку над рівнем моря, називається белом (Б), тобто є десятковим логарифмом відношення інтенсивностей звуків.

Отже, при вимірюванні інтенсивності звуків використовують не абсолютні величини звукової енергії або тиску, а відносні, які виражають відношення енергії або тиску звуку до порогових для слуху значень енергії або тиску. Діапазон енергії, який сприймається слухом як звук, становить 13-14 Б. Для зручності використовують не бел, а одиницю, що в 10 разів менша - децибел (дБ). Децибел приблизно відповідає мінімальному приросту інтенсивності звуку, який розрізняє вухо. Вимірювані в такий спосіб величини називаються рівнями інтенсивності звуку, або рівнями звукового тиску.

Інтенсивність звуку суб'єктивно відчувається як гучність. Характеристика шуму в децибелах не дає повного уявлення про його гучність. Це залежить від різної чутливості вуха до різних акустичних частот. Звуки однієї інтенсивності, але різних частот сприймаються на слух як неоднаково гучні. Слуховий аналізатор по-різному сприймає різні частоти. При рівнях інтенсивності звуку до 70 дБ максимальна чутливість слухового аналізатора становить 1-5 кГц і зменшується з підвищенням і зниженням частоти. Тому звуки (тони) однакової інтенсивності на різних частотах здаються на слух різними за гучністю. При великих рівнях інтенсивності (80 дБ і вище) із збільшенням інтенсивності звуку вухо реагує майже однаково на звуки різних частот чутного діапазону.

Шум як професійний фактор спостерігається у промисловості, на транспорті, у сільському господарстві тощо. З кожним роком збільшується кількість професій, пов'язаних із шумом, а зростаюча спеціалізація праці веде до збільшення тривалості його впливу на людину.

У машинобудуванні високий рівень шуму спостерігається при обробці металів різанням. Найвищий рівень шуму - у цехах холодного висаджування (101-105 дБ), цвяхівних (104-110 дБ), полірування швів (115-117 дБ), токарно-револьверних (84-88 дБ), фрезерних верстатів (93-95 дБ). На робочих місцях ковалів-штампувальників рівень шуму становить 110-115 дБ. Інтенсивний шум з'являється при обрубуванні та очищенні лиття, роботі пневматичних трамбівок, вибивних решіток тощо. У гірничорудній і вугільній промисловості шум, що утворюється відбійними молотками, за рівнем інтенсивності досягає 92-109 дБ, під час роботи пневматичних перфораторів - 114-127 дБ. У текстильній промисловості найвищий рівень шуму у ткацьких цехах (94-104 дБ), на робочих місцях швачок-мотористок швейних фабрик він становить 90-95 дБ.

Отже, експлуатація різноманітних машин і механізмів у різних галузях промисловості супроводжується виробничим шумом, що різниться інтенсивністю і спектральним складом.

Вплив шуму на організм людини часто посилюється й іншими виробничими факторами: вібрацією, інфра- і ультразвуком, несприятливим мікрокліматом, токсичними речовинами, випромінюванням тощо. На сучасному виробництві шум часто є причиною зниження рівня працездатності, підвищення рівня загальної і професійної захворюваності, частоти виробничих травм.

Шум як стрес-фактор є загально біологічним подразником, який негативно впливає на всі органи і системи організму. У разі тривалого систематичного впливу шуму може виникнути патологія з переважним ураженням слуху, центральної нервової і серцево-судинної систем. В основі змін лежить складний механізм нервово-рефлекторних і нейрогуморальних порушень, які можуть призвести до порушення регуляторних процесів з боку центральної нервової системи.

Вплив шуму на організм умовно поділяють на специфічний, що викликає зміни в органі слуху, і неспецифічний, який викликає зміни в інших органах і системах. Шум є однією з найчастіших причин зниження слуху нейросенсорного характеру, приглухуватості - поширеного виду патології.

Шум як звуковий подразник впливає не лише на слуховий аналізатор, а й на інші органи, зокрема переддверно-завитковий. Це відбувається внаслідок того, що потік акустичної енергії великої інтенсивності викликає коливання рідини не тільки у завитку, а й у переддвер'ї і напівкруглих каналах.

Тривалий шум через провідні шляхи слухового аналізатора впливає на відділи головного мозку, порушуючи процеси вищої нервової діяльності людини. Спостерігаються зміни функціонального стану нервової системи у вигляді астенічних реакцій та астено-вегетативного синдрому з характерними скаргами на головний біль, швидку стомлюваність, подразливість, порушення сну, загальне нездужання, зниження працездатності тощо.

У працівників з невеликим стажем роботи зміни з боку нервової системи спостерігаються частіше, ніж у слуховому аналізаторі. У них з'являється головний біль, апатія, підвищуються стомлюваність, подразливість. У працівників із стажем роботи 10 років і більше ці зміни посилюються, виявляються стійкі ознаки астено-вегетативного синдрому за гіпертонічним, гіпотонічним і кардіальним типами. В окремих випадках спостерігаються зміни психомоторної працездатності, емоційної сфери і розумової діяльності працівників, сповільнюється швидкість психічних реакцій, послаблюється пам'ять, знижується темп розумової праці, її якість і продуктивність; порушуються концентрація уваги, точність і координація рухів; змінюються секреторна і моторна функції травного каналу; порушується обмін речовин (основний, білковий, вуглеводний, жировий, електролітний тощо); змінюється функціональний стан серцево-судинної системи. Ступінь вираженості гіпертензивної дії шуму і порушень гемодинаміки залежить від інтенсивності, тривалості, спектра дії, а також від індивідуальних особливостей людини і супутніх факторів виробничого середовища.

За санітарними нормами шум класифікується так:

- за характером спектра - широкосмуговий з безперервним спектром більш як одна октава і тональний, у спектрі якого спостерігаються значні дискретні тони;

- за характеристикою часу - постійний, рівень звуку якого за восьмигодинний робочий день змінюється щонайбільше на 5 дБ, і непостійний, рівень звуку якого за робочий день такої самої тривалості змінюється більш як на 5 дБ. Непостійний шум, у свою чергу, поділяється на:

- коливний, рівень звуку якого безперервно змінюється;

- переривчастий, рівень звуку якого східчасте змінюється (на 5 дБ і більше), причому тривалість інтервалів, протягом яких рівень звуку залишається постійним, становить 1 с і більше;

- імпульсний, що складається з одного або кількох звукових сигналів, кожний тривалістю менше 1 с.

За санітарними нормами 80 дБ - допустимий рівень шуму на постійних робочих місцях у виробничих приміщеннях і на території підприємства.

Захист від шуму на виробництві

Боротьба з шумом на виробництві є однією з найскладніших проблем, оскільки джерела шуму різноманітні й потребують комплексу заходів технічного, організаційного і медичного характеру на всіх стадіях проектування, будівництва, експлуатації машин і устаткування. Відомі три основні напрямки боротьби з шумом:

- зменшення рівня шуму у джерелі виникнення, застосування раціональних конструкцій, нових матеріалів і технологічних процесів;

- звукоізоляція устаткування за допомогою глушників, резонаторів, кожухів, захисних конструкцій, оздоблення стін, стелі, підлоги тощо;

- використання засобів індивідуального захисту.

Дуже часто як супутній фактор шуму на робочих місцях виникає вібрація, тому система профілактичних засобів зниження шуму є комплексною проблемою загального захисту працюючих від механічних коливань.

Технологічні заходи охоплюють характеристику і розміщення устаткування і машин, вимоги до розрахунку характеристик шуму на стадії проектування, обмеження шуму звукопоглинаючих конструкцій і екранів, фільтровентиляційних установок, заміну технологічних процесів і механізмів на менш шумні, обладнання звукоізолюючих кабін операторів, дистанційне керування обладнанням, автоматизацію виробничих процесів зі зменшенням кількості операторів тощо.

Планувальні заходи передбачають ізоляцію шумних цехів від тихих приміщень, збільшення відстані між ними (на стадії проектування виробництва), розташування шумних цехів з підвітряного боку і торцем до фасаду інших будівель. Зелені насадження навколо шумних цехів і шумозахисна зона так само сприяють поглинанню шуму.

У виробничих умовах поряд із звукоізоляцією широко застосовують засоби звукопоглинання. З метою поглинання шуму приміщеннями цехів малого об'єму (400-500 м3) їх оздоблюють пористими матеріалами. Позитивний ефект звукопоглинання дає застосування мінеральних плит, матів з базальтового волокна, штукатурки пінистої або зернистої структури тощо. У приміщеннях великого об'єму ефективні звукопоглинаючі бар'єри і об'ємні поглиначі (куби, конуси тощо), які підвішують над шумними агрегатами для зниження рівня шуму на 5-12 дБ. Застосування звукопоглинаючих матеріалів у комплексі із заміною устаткування в окремих випадках знижує рівень шуму до нормативного (ткацькі цехи).

У боротьбі з аеродинамічним шумом (вихлопи і всмоктування повітря пневматичними інструментами, компресорами, вентиляторами тощо) застосовують глушники різної конструкції, які поглинають шум вихлопу або всмоктування повітря, газів і парів. Вибір типу глушника залежить від рівня і спектрального складу шуму. Для гасіння високочастотного шуму застосовують активні глушники, в основу яких покладено принцип звукової енергії, для гасіння низькочастотного шуму - реактивні глушники, що працюють як акустичний фільтр. Якщо немає змоги забезпечити дотримання вимог технічного характеру, важливого значення набувають організаційно-профілактичні заходи - застосування індивідуальних засобів захисту органів слуху.

Засоби індивідуального захисту від шуму - протишуми - використовують тоді, коли технічні засоби не забезпечують його зниження до безпечного рівня. Тип засобу протишуму вибирають за рівнем і спектром шуму. Застосовують десятки варіантів вкладишів (втулки, тампони тощо), навушники і шоломи для ізоляції зовнішнього слухового ходу від шуму різного спектрального складу. До протишумових вкладишів, які вставляють у слуховий хід, належать заглушки у вигляді тампонів, гумові ковпачки, циліндри із спеціального пінопласту, пластичні вкладиші (виготовлені індивідуально за формою слухового ходу), а також вкладиші одноразового використання. Ефективними вважаються вкладиші із суміші волокон органічної бактерицидної вати і ультратонких полімерних волокон - беруши.

Зручними щодо експлуатації і гігієни є протишумові навушники. Протишумові шоломи - громіздкі й дорогі, їх використовують при дуже високих рівнях шуму в комбінації з навушниками і протишумовими костюмами. Використання засобів проти шуму дає змогу уникнути не тільки зниження слуху, а й порушення функцій нервової системи.

Зменшення тривалості контакту з шумом, застосування раціонального режиму праці та відпочинку, періодичного короткочасного відпочинку від шуму протягом робочого дня, суміщення професій в умовах шуму і його відсутності значно знижують негативний вплив шуму. Для профілактики несприятливого впливу імпульсного шуму рекомендується заповнювати паузи між імпульсами рівним фоновим шумом. При цьому різниця між рівнями фону та імпульсного шуму не повинна перевищувати 20 дБ. З метою підготовки працівника до чергового імпульсу шуму використовують світлові застережні сигнали.

Заходи медичної профілактики професійних захворювань. Особи, яких приймають для роботи в умовах шуму, проходять попередній медичний огляд з урахуванням протипоказань щодо прийняття на роботу в умовах шуму. Для профілактики професійних захворювань працівники, що працюють в умовах шуму, проходять періодичні медичні огляди. Медичні огляди здійснюють лікарі-спеціалісти: отоларинголог, невропатолог, терапевт з обов'язковим дослідженням крові й аудіометрією. На підставі даних періодичних медичних оглядів працівників у разі потреби переводять на роботу, не пов'язану з впливом шуму. Крім того, дані оглядів є матеріалом для розробки додаткових заходів щодо захисту працівників від впливу шуму.

Важливе значення у боротьбі з шумом має санітарно-просвітницька робота серед науково-технічних працівників, майстрів і робітників.

Кількісну оцінку втрати слуху під впливом виробничого шуму наведено в табл. 16.

Виробничий шум та його вплив на працівників.

Насичення виробництва машинами і механізмами супроводжується інтенсивними шумом та вібрацією, які справляють негативний вплив на працездатність і здоров'я працівників. Механічні коливання вузлів і деталей викликають коливання повітря і сприймаються органами слуху людини як звуки. Комплекс хаотичних звуків, різних за частотою та інтенсивністю, які викликають неприємні суб'єктивні відчуття, називається шумом. Інтенсивність шуму вимірюється в децибелах (дБ), а частота - в герцах (Гц). Шуми різняться за гучністю (в фонах) і за висотою (менше як 350 Гц - низькочастотні; 350…800 Гц - середньочастотні; понад 800 Гц - високочастотні).

Людина сприймає звуки частотою 16…20 000 Гц. Звуки з частотою до 16 Гц називаються інфразвуками, а понад 20 000 Гц - ультразвуками. Хоча вони вухом не сприймаються, зате відчуваються тканинами організму.

На виробництві шум може бути постійним і непостійним, коли рівень його під час роботи змінюється більше ніж на 5 дБ. Непостійні шуми поділяються на перервні, імпульсні та флюктуючі, коли рівень шуму весь час коливається.

Ступінь негативного впливу шуму залежить від сили і частоти звуку, тривалості його дії, фізичного і психічного стану людини.

Шкідливий вплив виробничого шуму виявляється як у вигляді специфічного ушкодження органів слуху, так і у вигляді порушень багатьох інших органів, в першу чергу центральної нервової системи. Інтенсивний виробничий шум призводить до часткової або повної втрати слуху. Зміни слуху наступають при дії шуму більше 80 дБ і відбуваються протягом 3-5 років залежно від фізичного стану працівника. Ознаками розвитку приглухуватості є погане сприйняття розмови пошепки та шум у вухах.

Збільшення тривалості роботи в умовах підвищеного шуму супроводжується прогресивним розвитком втрати слуху. При цьому спочатку виникає слухова адаптація - зниження слухової чутливості і швидке відновлення слуху після припинення дії шуму. Згодом процес відновлення слуху затягується, а втома слухового аналізатора переходить у перевтому. Тривалий (більше 10 років) вплив шуму вище 90 дБ на працівника може викликати не тільки приглухуватість, але й абсолютну втрату слуху внаслідок дегенерації чутливих клітин внутрішнього вуха в зв'язку з їх перенапруженням. Такі розлади слуху у працівників кваліфікуються як незворотні.

Під впливом шуму відбуваються зміни не тільки в слуховому центрі нервової системи, але і в тих відділах, які регулюють такі життєво важливі функції, як кровообіг, дихання, травлення, кровотворення, рухову діяльність та інші. Це зумовлено тим, що нервові імпульси від органів слуху посилюються ретикулярною формацією і поширюються по всьому мозку.

Негативний вплив шуму на нервову систему працівника виявляється у головних болях, безсонні, швидкій стомлюваності, підвищеному потовиділенні, треморі пальців і рук, підвищеному роздратуванні, порушеннях пам'яті і уваги, а на серцево-судинну систему - у болях в області серця, зменшенні частоти пульсу, гіпотонії або гіпертонії.

Залежність між інтенсивністю шуму і концентрацією уваги зображена на рис. 11.1.

Рисунок 11.1 - Вплив шуму на концентрацію уваги (1 - до впливу шуму; 2 - зразу після впливу; 3-5 - через 30, 60 і 120 хв після впливу; інтенсивність шуму: а - 60 дБ, б - 70 дБ, в - 80 дБ, г - 90 дБ, д - 100 дБ)

Порушуючи динаміку коркових процесів і психічних функцій, шум призводить до погіршення координації рухів, зниження працездатності і продуктивності праці. Дослідження фізіологів показують, що при шумі у виробничих приміщеннях 80-90 дБ працівник змушений витрачати в середньому на 20 % більше енергії для збереження виробітку, досягнутого ним в умовах шуму нижче 75 дБ.

Слід зазначити, що при певних умовах тиша може справляти негативний вплив і знижувати продуктивність праці, оскільки навіть незначні звуки привертають увагу працівника, відволікаючи від роботи. Нормальний шумовий фон підвищує рівень збудження і позитивно впливає на працездатність людини. Тому при виконанні багатьох робіт доцільним є стимулюючий рівень шуму у вигляді музики, яка до того ж створює гарний настрій.

Однак подальше підвищення шуму знижує працездатність, а сам шум починає дратувати людину, внаслідок чого погіршується її увага. До того ж залежно від емоційного забарвлення, мажорності та інтенсивності звукового подразника звуки можуть сприйматися як неприємні, страшні, гнітючі, неспокійні, втомливі, стимулюючі, веселі, надоїдливі і т. п. Тому на виробництві слід уникати шумів, які справляють негативний вплив на психічні стани працівників, перешкоджають контактам між ними.

Основними напрямками боротьби з шумом на виробництві є розробка і впровадження заходів технічного характеру, які виключали б причини генерування шуму; виведення персоналу із зон з високим рівнем шуму за рахунок впровадження дистанційного управління; впровадження фізіологічно обґрунтованих режимів праці і відпочинку; застосування індивідуальних захисних засобів тощо.

Вібрація, її види та вплив на працівників. До факторів виробничого середовища, що негативно впливають на організм працівника, відноситься вібрація - механічні коливання машин, обладнання, інструменту. Зіткнення їх з тілом працівника призводить до коливання рук, ніг, спини або всього організму. Від точки зіткнення механічні коливання можуть досягати голови, хребта, органів грудної порожнини. Вони сприймаються рецепторами вібраційної чутливості і у вигляді нервових імпульсів передаються в центральну нервову систему.

Розрізняють загальну і локальну вібрацію. Під загальною вібрацією розуміють механічні коливання опорних поверхонь або об'єктів, які зміщують тіло і органи працівника в різних площинах.

Локальна вібрація являє собою механічні коливання, які діють на обмежені ділянки тіла (руки, наприклад). Показниками вібрації є: частота коливань за одиницю часу - герц (Гц). (Герц - одне коливання за 1 с); період коливання - час, протягом якого здійснюється повний цикл коливання; амплітуда - найбільше зміщення точки від нейтрального положення (см, мм).

На виробництві, як правило, має місце складна вібрація - поєднання загальної і локальної, яка характеризується сумою коливань різних частот, амплітуди і початкових фаз. Найбільш небезпечні для здоров'я людини вібрації з частотами 16…250 Гц.

Так, низькочастотна вібрація призводить до ушкодження опорно-рухового апарату, а високочастотна викликає функціональні розлади периферійного кровообігу у вигляді локальних судинних спазмів.

Вплив вібрації на організм працівника посилюється збільшенням її амплітуди, внаслідок чого вона поширюється на більшу відстань від точки виникнення. Крім того, при роботі з інструментами ударної та ударно-обертової дії виникає так звана віддача інструменту на руки працівника, сила якої може досягати 60-100 кг при зусиллі 25 кг. Дія такого поштовху-удару триває тисячні частки секунди, однак може призводити до пошкодження дрібних кісток кисті і ліктьового суглоба.

Тривалий вплив загальної вібрації призводить до змін у центральній нервовій системі, які виявляються у запамороченнях, сонливості, шумі у вухах, болях в ікроножних м'язах, порушенні координації рухів, розладах зору.

Вплив вібрації на організм працівника виявляється у збільшенні затрат нервової енергії, швидкому розвитку втоми і може призводити до тимчасової втрати працездатності через вібраційну хворобу.

У хворого на вібраційну хворобу порушується кровообіг, виникає біль у руках, деколи спостерігаються судоми рук, знижується чутливість шкіри.

Таблиця 11.3 - Гранично допустимі значення вібрації на робочих місцях у виробничих приміщеннях

Частота, Гц	Амплітуда, мм	Швидкість коливань, см/с	Прискорення коливань, см/с
До 3	0,6-0,4	1,12-0,76	22-14
3-5	0,4-0,15	0,76-0,46	14-15
5-8	0,15-0,05	0,46-0,25	15-13
8-15	0,05-0,03	0,25-0,28	13-27
15-30	0,03-0,009	0,28-0,17	27-32
30-50	0,009-0,007	0,17-0,23	52-70
50-75	0,007-0,005	0,22-0,23	70-112
75-100	0,005-0,003	0,23-0,19	112-120

Дотримання санітарних норм, які регламентують гранично допустимі величини вібрації, повинно бути обов'язковим на всіх підприємствах. Крім того, дієвими засобами боротьби з вібрацією є поліпшення конструктивних характеристик машин, механізмів, інструменту; впровадження прогресивних методів обробки; дистанційного управління; віброізоляція робочих місць; застосування різних пристосувань для погашення вібрації та індивідуальних засобів захисту працівників.

3 УЛЬТРАЗВУК

Ультразвук - це механічні пружні коливання і хвилі, які відрізняються від звуку вищою частотою коливань (понад 20 кГц) і не сприймаються вухом людини. Ультразвукові коливання, як і звукові, поширюються у вигляді змінних стиснень і розріджень і характеризуються довжиною хвилі, частотою і швидкістю поширення. Частотна характеристика і довжина хвилі визначають особливості поширення коливань у навколишньому середовищі (повітряному, рідинному і твердому) - від 1,12-Ю4 до 1,0-109 Гц. Що вища частота ультразвукових коливань, то більше вони поглинаються середовищем і менше заглиблюються у тканини людини. Поглинання ультразвуку супроводжується нагріванням середовища. Швидкість поширення ультразвуку залежить від властивостей середовища - його щільності, пружності, в'язкості та температури. Так, у воді, особливо при підвищенні її температури, ультразвукові коливання поширюються швидше, ніж у повітрі. При поширенні ультразвукових коливань у повітрі їх, як і звуки, характеризують в одиницях звукового тиску - децибелах.

Ультразвуковий діапазон частот поділяють на низькочастотні коливання (1,12 * 104 - 1,0 * 105 Гц), які поширюються через повітря і контактно, і високочастотні (1,0 * 105-1,0- 109 Гц), які поширюються тільки контактно.

Ультразвук застосовують у різних галузях народного господарства - металургії, машино- і приладобудуванні, радіотехнічній, хімічній і легкій промисловості, медицині тощо. Внаслідок поширення застосування ультразвуку збільшується кількість працюючих, які перебувають під його впливом. Для технічних і медичних цілей ультразвук одержують за допомогою спеціальних пристроїв, де використовують п'єзоелектричний, магнітострикційний, електродинамічний, аеро- і гідродинамічний ефекти. Основними елементами ультразвукового устаткування є генератор і джерело ультразвукових коливань - акустичний перетворювач, вмонтований у ванну, верстат, машину тощо. Ультразвукові коливання до 120-130 дБ можуть виникати як супутні фактори при експлуатації технологічного і вентиляційного устаткування. Режим генерації ультразвуку може бути безперервним та імпульсним.

При поширенні в середовищах ультразвук зумовлює механічний, термічний і фізико-хімічні ефекти. Так, при поширенні ультразвуку в повітрі виникає термічний ефект, що зумовлюється механічною дією ультразвуку (хвильовий рух газоподібних, рідких і твердих частинок приводить до перетворення механічної енергії на теплову). Механічний ефект супроводжується зміною акустичного тиску під час стиснення і розрідження середовища силами, які розвиваються внаслідок великих прискорень частинок. Цими властивостями визначається диспергуюча дія ультразвуку. Фізико-хімічні ефекти пов'язані з кавітацією, виникненням зон стиснень і розриву внаслідок руху пружних хвиль, які викликають утворення бульбашок, заповнених парами рідини і розчиненим у ній газом. Під час проходження хвиль бульбашки зникають, підвищуються температура і тиск у рідині, виникають місцеві ударні явища, іонізація, утворюються гідроксильні радикали, атомарний кисень.

Механічний, термічний і фізико-хімічні ефекти, властиві для ультразвукових коливань, широко використовують у різних галузях народного господарства для адекватного впливу на речовини і технологічні процеси, структурного аналізу і контролю фізико-механічних властивостей речовин і матеріалів, у дефектоскопії і медицині для діагностики й лікування при багатьох захворюваннях. Завдяки високій біологічній активності в медицині найчастіше застосовують високочастотні ультразвукові коливання.

У промисловості й техніці широко застосовують низькочастотний ультразвук (18-44 кГц) великої інтенсивності (0,5-20 Вт/см2 і більше) для активного впливу на речовини і прискорення технологічних процесів, для очищення і знежирювання деталей, емульгації, подрібнення твердих речовин у рідинах, механічної обробки твердих матеріалів (різання), зварювання металів і пластмас, паяння, прискорення хімічних реакцій тощо. У медицині ультразвук застосовують для розтину і з'єднання біологічних тканин, стерилізації інструментів, рук.

4 ВПЛИВ УЛЬТРАЗВУКУ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ

У виробничих умовах можливий вплив низькочастотного ультразвуку на працюючих як через повітря, так і при безпосередньому контакті з рідким або твердим середовищем зі збудженими коливаннями. Контактна дія спостерігається при утримуванні інструмента, чи оброблюваної деталі (при лудінні та паянні), при завантажуванні виробів в ультразвукові ванни і розвантажуванні їх, зварюванні та інших операціях. Розрізняють короткочасну та періодичну контактну дію.

Ультразвукові коливання, які генеруються промисловим устаткуванням, несприятливо впливають на організм людини. При тривалій систематичній дії ультразвуку, який поширюється через повітря, можуть виникати порушення нервової, серцево-судинної і ендокринної систем, слухового аналізатора, системи крові.

Характерним є розвиток вегетосудинної дистонії і астенії. Ступінь вираженості змін, що відбуваються в організмі людини під впливом ультразвуку, залежить від інтенсивності й тривалості його дії і може посилюватися за рахунок наявності у спектрі високочастотного шуму і можливості контакту із середовищем, яке озвучується.

Біологічна дія ультразвуку на організм при контактному його передаванні залежить від потужності ультразвукових коливань, їх частоти, тривалості дії, способу випромінювання ультразвукової енергії (безперервного, імпульсного), чутливості тканин, інтенсивності кровопостачання і стану метаболізму у тканинах. Поширюючись у тканинах організму, ультразвукові хвилі впливають на фізико-хімічні та біологічні процеси, що відбуваються в цих тканинах. Найчутливіші до дії контактного високочастотного ультразвуку вегетативна і периферична нервові системи.

В осіб, які працюють в умовах інтенсивного ультразвуку, що супроводжується шумом, поряд із змінами функцій нервової системи спостерігається зниження судинного тонусу, особливо в місцях контакту з джерелами ультразвуку. Загальноцеребральні порушення часто поєднуються з помірним вегетативним поліартритом рук, парезом пальців, кистей і передпліччя. Іноді у працівників спостерігаються вестибулярні розлади, підвищення температури тіла тощо.

Залежно від інтенсивності ультразвукових хвиль розрізняють три види ультразвуку і впливу його на живі тканини:

1. Ультразвук малої інтенсивності (до 1,5Вт/см2). Викликає зміни фізико-хімічних реакцій організму, прискорення обмінних процесів, слабке нагрівання тканини, мікромасаж і не призводить до морфологічних порушень всередині клітин.

2. Ультразвук середньої інтенсивності (1,5-3 Вт/см2). Викликає реакцію пригнічення у нервовій тканині. Швидкість відновлення функцій залежить від інтенсивності і тривалості впливу ультразвуку.

3. Ультразвук великої інтенсивності. Викликає незворотне пригнічення аж до повного руйнування тканини.

Ультразвук високочастотного діапазону викликає підвищення проникності судин шкіри, що виражається гіперемією аж до крововиливів на поверхні шкіри (петехій).

Під час контактної дії ультразвуку підвищується серцевий ритм, помітно змінюється ЕКГ; при збільшенні його інтенсивності виникає аритмія, а в окремих випадках - зупинка серця (у піддослідних тварин). Аналогічні реакції спостерігаються і в людей: виникають неприємні відчуття при озвучуванні грудної клітки, згодом розвиваються тахікардія та стенокардія.

Високочастотний ультразвук малої інтенсивності (0,2-1,0 Вт/см2) викликає судинорозширювальний ефект, великої (3,0 Вт/см2 і більше) - судинозвужувальний. При цьому змінюється тонус артерій: ультразвук малої інтенсивності дає гіпотензивний ефект, при збільшенні його інтенсивності виникає артеріальна гіпертензія.

Зміни в нирках, печінці, статевих органах, ендокринних залозах відбуваються внаслідок впливу ультразвуку на гіпоталамус, який регулює діяльність внутрішніх органів рефлекторним і нейрогуморальним шляхами. Спостерігається зміна морфологічної картини крові; зменшується кількість еритроцитів та лейкоцитів. Зміни нагадують такі, що відбуваються під впливом радіоактивного випромінювання. Виявляються вегетативно-судинні ураження рук (парез пальців, кистей і передпліччя, вегетативний поліневрит). Ступінь вираженості патології залежить від рівня ультразвукового тиску. Негативні наслідки більшою мірою виражаються у працівників, які зазнають одночасного впливу ультразвуку через повітря і контактно. Істотно підвищує негативний вплив ультразвуку шум чутного діапазону.

5 ПРОФІЛАКТИКА НЕГАТИВНОГО ВПЛИВУ УЛЬТРАЗВУКУ

При обслуговуванні ультразвукового обладнання профілактичні заходи передбачають попередження контактного озвучування через тверді та рідкі середовища і боротьбу з поширенням ультразвуку й шуму в повітрі робочої зони. Ультразвукове устаткування слід обладнувати звукоізолюючими кожухами, конструкції ультразвукових верстатів і устаткування для зварювання та паяння повинні мати екрани з органічного скла, які забезпечують зниження рівнів звукового тиску на робочих місцях. Забороняється контакт з робочими поверхнями устаткування у процесі його роботи, з оброблюваними рідинами і деталями. Для боротьби з контактним озвучуванням слід застосовувати дистанційне керування, автоблокування, тобто автоматичне вимкнення устаткування і приладів при завантажуванні та розвантажуванні продукції, нанесенні контактних мастил, а також спеціальні пристрої для завантажування і виймання деталей, затискачі, щипці, ручки яких повинні мати еластичне покриття, що поглинає ультразвук.

Індивідуальний захист органу слуху досягається застосуванням протишумів. Для захисту рук від впливу ультразвуку в зоні контакту з твердим або рідким середовищем слід застосовувати захисні рукавички. До роботи з ультразвуковим устаткуванням допускаються особи віком понад 18 років.

6 ІНФРАЗВУК

Під інфразвуком розуміють акустичні коливання з частотою до 20 Гц. Фізична природа чутного звуку, ультразвуку та інфразвуку однакова, їх поділ зумовлений особливостями сприйняття їх слуховим аналізатором людини. Для інфразвуку характерні дуже великі пороги слухового сприйняття, що робить його практично нечутним. Фізичні особливості інфразвукових коливань зумовлені їх малою частотою і великою довжиною хвиль. Характерною ознакою інфразвуку є його здатність поширюватися на значну відстань без істотної втрати енергії, огинати перепони внаслідок дифракції або проникати крізь них.

За характером спектра інфразвук поділяють на широкосмуговий з безперервним спектром завширшки понад октаву і гармонічний, у спектрі якого є виражені дискретні складові. Гармонічний характер інфразвуку встановлюють в октавних смугах частот за перевищенням рівня в одній смузі над сусідніми щонайменше на 10 дБ.

Джерелами інфразвуку можуть бути природні явища: вітер, грозові розряди, морські хвилі, процеси, що відбуваються в земній корі (обвали, землетруси, виверження вулканів тощо). При цьому в окремих випадках рівень звукового тиску в інфразвуковому діапазоні частот може досягати 140 дБ.

Інфразвукові складові, як правило, присутні у спектрі шуму, який генерується промисловими установками і транспортними засобами. Рівень інфразвукового тиску на робочих місцях операторів цехового устаткування становить 78-90 дБ, під час роботи автотранспорту - 97-110 дБ, залізничного - 78-97 дБ, водного - 75-99 дБ, портового устаткування - 79-91 дБ. Проте тенденція до збільшення потужності й габаритних розмірів машин і механізмів може призвести у найближчому майбутньому до істотного підвищення рівнів промислового інфразвуку. Вже зараз є джерела, які генерують рівень інфразвуку близько 95-150 дБ.

7 БІОЛОГІЧНА ДІЯ ІНФРАЗВУКУ НА ЛЮДИНУ

Інфразвук сприймається слуховим аналізатором, однак пороги чутності його значно вищі, ніж звуку. При сприйнятті інфразвуку втрачається відчуття тональності, а сприймаються тільки окремі поштовхи звукового тиску. Крім слухового аналізатора інфразвукові коливання сприймають вестибулярний і шкірний аналізатори.

В осіб, які працюють в умовах дії інфразвуку з найпоширенішими у промисловості рівнями тиску 90-110 дБ, специфічної патології не виявлялося. Працівники скаржились на млявість, пригніченість, швидке втомлення. У них спостерігалися значні зміни функції вестибулярного і слухового аналізаторів, дихальної і серцево-судинної систем.

Інфразвук має подразнюючу дію, що найбільшою мірою виявляється при виконанні роботи у приміщеннях без джерел шуму. За цих умов інфразвук може призвести до швидкої втоми і знизити якість виконуваної роботи. Відомі дані і про маскуючий ефект інфразвуку, який призводить до зниження розбірливості мови. Клініко-фізіологіч-них даних про дію інфразвуку з великими рівнями звукового тиску у промислових умовах поки що немає, хоча в окремих випадках його рівень може сягати 150 дБ. Експериментальні дані, одержані під час короткочасного впливу інфразвуку цих рівнів на людину, свідчать про його виражену дію: підвищення слухового порога, погіршення функції рівноваги, зміну ритму серцевих скорочень і артеріального тиску, функціонального стану центральної нервової системи.

Експериментальні дані, одержані в результаті досліджень на тваринах, свідчать про те, що за тривалої дії інфразвуку з великими рівнями тиску виявляються патологічні зміни у біохімічних, імунологічних і морфологічних показниках. Встановлено, що рівні інфразвуку понад 180 дБ смертельні. Потенціальна небезпека інфразвукових коливань визначає необхідність нормування інфразвуку на робочих місцях.

Боротьба з несприятливим впливом виробничого інфразвуку охоплює комплекс заходів, які належать до технічної і медичної компетенції. Розглянемо окремі з них.

1. Ослаблення інфразвуку в межах джерела, усунення причин його виникнення, що є найрадикальнішим способом боротьби з низькочастотними коливаннями машин і механізмів.

2. Ізоляція інфразвуку. Важливе місце у боротьбі з інфразвуком належить методам будівельної акустики. Велике значення має раціональне планування і розміщення виробничого устаткування, ізоляція в окремих приміщеннях агрегатів - джерел шуму та інфразвуку. Водночас слід наголосити, що застосування звукопоглинаючого оздоблення звичайного типу практично не ослаблює енергії звукових коливань.

3. Поглинання інфразвуку. Для цього застосовують багатошарові звукопоглинаючі покриття.

4. Медична профілактика. Одним з найважливіших заходів медичної профілактики шкідливого впливу інфразвуку є здійснення запобіжних і періодичних медичних оглядів. Протипоказаннями для прийняття на роботу є порушення вестибулярної і слухової функції, виражені неврози, вегетативна дисфункція, захворювання центральної нервової та серцево-судинної систем, органів травлення.

Ультразвук високочастотного діапазону викликає підвищення проникності судин шкіри, що виражається гіперемією аж до крововиливів на поверхні шкіри (петехій).

Під час контактної дії ультразвуку підвищується серцевий ритм, помітно змінюється ЕКГ; при збільшенні його інтенсивності виникає аритмія, а в окремих випадках - зупинка серця (у піддослідних тварин). Аналогічні реакції спостерігаються і в людей: виникають неприємні відчуття при озвучуванні грудної клітки, згодом розвиваються тахікардія та стенокардія.

Високочастотний ультразвук малої інтенсивності (0,2-1,0 Вт/см2) викликає судинорозширювальний ефект, великої (3,0 Вт/см2 і більше) - судинозвужувальний. При цьому змінюється тонус артерій: ультразвук малої інтенсивності дає гіпотензивний ефект, при збільшенні його інтенсивності виникає артеріальна гіпертензія.

Зміни в нирках, печінці, статевих органах, ендокринних залозах відбуваються внаслідок впливу ультразвуку на гіпоталамус, який регулює діяльність внутрішніх органів рефлекторним і нейрогуморальним шляхами. Спостерігається зміна морфологічної картини крові; зменшується кількість еритроцитів та лейкоцитів. Зміни нагадують такі, що відбуваються під впливом радіоактивного випромінювання. Виявляються вегетативно-судинні ураження рук (парез пальців, кистей і передпліччя, вегетативний поліневрит). Ступінь вираженості патології залежить від рівня ультразвукового тиску. Негативні наслідки більшою мірою виражаються у працівників, які зазнають одночасного впливу ультразвуку через повітря і контактно. Істотно підвищує негативний вплив ультразвуку шум чутного діапазону.

Профілактика негативного впливу ультразвуку

При обслуговуванні ультразвукового обладнання профілактичні заходи передбачають попередження контактного озвучування через тверді та рідкі середовища і боротьбу з поширенням ультразвуку й шуму в повітрі робочої зони. Ультразвукове устаткування слід обладнувати звукоізолюючими кожухами, конструкції ультразвукових верстатів і устаткування для зварювання та паяння повинні мати екрани з органічного скла, які забезпечують зниження рівнів звукового тиску на робочих місцях. Забороняється контакт з робочими поверхнями устаткування у процесі його роботи, з оброблюваними рідинами і деталями. Для боротьби з контактним озвучуванням слід застосовувати дистанційне керування, автоблокування, тобто автоматичне вимкнення устаткування і приладів при завантажуванні та розвантажуванні продукції, нанесенні контактних мастил, а також спеціальні пристрої для завантажування і виймання деталей, затискачі, щипці, ручки яких повинні мати еластичне покриття, що поглинає ультразвук.

Індивідуальний захист органу слуху досягається застосуванням проти шумів. Для захисту рук від впливу ультразвуку в зоні контакту з твердим або рідким середовищем слід застосовувати захисні рукавички. До роботи з ультразвуковим устаткуванням допускаються особи віком понад 18 років.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Безпека життєдіяльності / За ред. Я.І. Бедрія. - Львів, 2000.

2. Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. - К. Либідь, 1995.

3. Будыко М.И. Глобальная экология. - М. Мысль, 1977.

4. Величковский Б.Т., Кирпичев В.И., Суравегина И.Т. Здоровье человека и окружающая среда. - М. Новая шк., 1997.

5. Гігієна праці / А.М. Шевченко, О.П. Яворовський, Г.О. Гончарук та ін. - К. Інфотекс, 2000.

6. Єлісєєв А.Т. Охорона праці. - К., 1995.

7. Каспаров А.А. Гигиена труда и промышленная санитария. - М. Медицина, 1981.

8. Кириллов В.Ф., Книжников В.А. , Коренков И.П. Радиационная гигиена. - М. Медицина, 1988.

9. Корсак К.В., Плахоттк О.В. Основи екології. - 2-ге вид. - К. МАУП, 2000.

10. Лапт ВМ Безпека життєдіяльності людини. - К. Знання, Л. Вид-во ЛБК НБУ, 1999.

11. Окружающая среда (споры о будущем) / А.М. Рябчиков, И.И. Альт-шулер, С.П. Горшков и др. - М. Мысль, 1983.

12. Основы сельскохозяйственной радиологии / Б.С. Пристер, Н.А. Лощилов, О.Ф. Немец, В.А. Поярков. - К. Урожай, 1991.

13. Пістун І.П. Безпека життєдіяльності. - Суми. Університет, книга, 1999.

14. Смит Р.Л. Наш дом - планета Земля. - М. Мысль, 1982.

15. Солтовський О.І. Основи соціальної екології. - К. МАУП, 1997.

16. Ткачук В.Г., Хапко В.Е. Медико-социальные основы здоровья. - К. МАУП, 1999.

17. Хижняк М.І., Нагарна А.М. Здоров'я людини та екологія. - К. Здоров'я, 1995.

Размещено на Allbest.ru