Человек как элемент системы "человек-среда", понятия и аппарат анализа опасностей. Понятия и определения

Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность (ц>85%) затрудняет терморегуляцию из-за снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (ц<20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Оптимальные величины относительной влажности составляют 40-60%.

Считается допустимым для человека снижение его массы на 23% путем испарения влаги - обезвоживание организма. Обезвоживание на 6% ведет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения; испарение влаги на 15-20% приводит к смертельному исходу.

Для восстановления водного баланса работающих в условиях повышенной температуры, устанавливают пункты подпитки подсоленной (около 0,5% NaCl) газированной водой. В ряде случаев для этой цели применяют белково-витаминный напиток. В жарких климатических условиях рекомендуется пить охлажденную воду или чай. Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделение человека полностью воспринимается окружающей средой, т.к. тогда имеет место тепловой баланс. В этом случае температура внутренних органов остается постоянной. Если теплопродукция организма не может быть полностью передана окружающей среде, происходит рост температуры внутренних органов, и такое тепловое самочувствие характеризуется понятием «жарко». Перегревание приводит к гипертермии - перегреванию организма выше допустимого уровня (до 38-390С), с такими же симптомами, как и у теплового удара. В случае, когда окружающая среда воспринимает больше теплоты, чем ее воспроизводит человек, то происходит охлаждение организма (холодно). Длительное воздействие пониженной температуры, большая подвижность и влажность воздуха могут быть причиной охлаждения и даже переохлаждения организма - гипотемии.

Мероприятия по оздоровлению воздушной среды

Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено выполнением определенных мероприятий, к основным из которых относятся:

- Механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими. Эти мероприятия имеют большое значение для защиты от воздействия вредных веществ, теплового излучения, особенно при выполнении тяжелых работ. Автоматизация процессов, сопровождающихся выделением вредных веществ, не только повышает производительность, но и улучшает условия труда, поскольку рабочие выводятся из опасной зоны. Например, внедрение автоматической сварки с дистанционным управлением вместо ручной дает возможность резко оздоровить условия труда сварщика, а применение роботов-манипуляторов позволяет устранить тяжелый ручной труд.

- Применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону. При проектировании новых технологических процессов и оборудования необходимо добиваться исключения или резкого уменьшения выделения вредных веществ в воздух производственных помещений. Этого можно достичь, например, заменой токсичных веществ нетоксичными, переходом с твердого и жидкого топлива на газообразное; применением пылеподавления водой (увлажнение, мокрый помол) при измельчении и транспортировке материалов и т. д.

- Большое значение для оздоровления воздушной среды имеет надежная герметизация оборудования, в котором находятся вредные вещества, в частности, нагревательных печей, газопроводов, насосов, компрессоров, конвейеров и т. д. Через неплотности в соединениях, а также вследствие газопроницаемости материалов происходит истечение находящихся под давлением газов. Количество вытекающего газа зависит от его физических свойств, площади неплотностей и разницы давлений снаружи и внутри оборудования.

- Защита от источников тепловых излучений. Это важно для снижения температуры воздуха в помещении и теплового облучения работающих.

- Устройство вентиляции и отопления, что имеет большое значение для оздоровления воздушной среды в производственных помещениях.

- Применение средств индивидуальной защиты.

Вибрация

Вибрация - это сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела по сравнению с той, какую оно имеет при статическом состоянии.

Основными причинами вибрации являются неуравновешенные силы колеблющихся или вращающихся частей машины: несбалансированность, большие зазоры в сочленениях, неравномерный износ узлов машины, механизмов, неправильная центровка осей агрегатов при переходе вращения с помощью соединительной муфты, ослабление крепления оборудования на фундаменте или его устойчивость, применение масел, не отвечающих условиями работы оборудования, неудовлетворительное состояние подшипников, а также другие причины, вызванные местными условиями эксплуатации оборудования.

По физической природе вибрация, также как и шум, представляет собой колебательное движение материальных тел.

Вибрация - механические колебания упругих тел, проявляющиеся в перемещении центра их тяжести или оси симметрии в пространстве, а также в периодическом изменении ими формы, которую они имели в статическом состоянии.

Параметры вибрации нормирует ГОСТ 12.1.012-78 «ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности».

Вибрация в соответствии со стандартом по источникам ее возникновения подразделяется на:

- транспортную, которая возникает в результате движения автомобилей по местности и дорогам и при их строительстве;

- транспортно-технологическую, которая возникает при работе машин, выполняющих технологическую операцию в стационарном положении или при перемещении по специально подготовленной части производственного помещения, промышленной площадке;

- технологическую, которая возникает при работе стационарных машин или передается на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

По способу передачи на человека вибрации подразделяются на общую, передающуюся через опорные поверхности, и локальную (местную), передающуюся через руки человека.

Основными параметрами, характеризующими вибрацию, является частота колебаний, скорость колебания и амплитуда смещения.

Под действием вибрации снижается острота зрения, температурная чувствительность, нарушается равновесие таких нервных основных процессов, как возбуждение и торможение. В связи с этим у человека появляется раздражительность, головные боли, ухудшается внимание, память, сон, увеличивается вероятность заболевания неврозами, гипертонией, желудочными болезнями и т.д. Кроме того, возможно отрицательное воздействие вибрации на кости и суставы.

Воздействие на человека вибраций определяется их амплитудой и частотой. Вибрация ухудшает зрительное восприятие, снижает качество внимания, вызывает утомление, головную боль.

Однако вибрации оказывают вредное влияние на организм человека, вызывают виброболезнь - неврит. Под воздействием вибрации происходят изменения внервной, сердечно-сосудистой и костно-суставной системах: повышение артериального давления, спазмы сосудов конечностей и сердца. Заболевание сопровождается головными болями, головокружением, утомляемостью, онемением рук, побелением пальцев рук.

Особенно вредны колебания с частотой 6-9 Гц, эти частоты близки к собственным колебаниям внутренних органов и приводят к резонансу, в результате происходит смещение внутренних органов (сердца, легких, желудка) и раздражение.

Для борьбы с шумом и вибрацией используются как общие, так и индивидуальные средства защиты. При планировке производственных помещений, таких как станция испытания двигателей, термические и кузнечные цехи располагают с подветренной стороны по отношению к другим зданиям и жилому району.

Для ослабления шума, проникающего наружу, необходимо использовать звукоизоляцию ограждающих конструкций. Рационализация технологических процессов, применение глушителей, тщательная пригонка всех движущихся частей механизмов - все это во много раз снижает шум. Наибольший эффект достигается заменой шумных работ менее шумными.

При работе с пневматическими и электрическими ручными машинами возникает вибрация, передающаяся через рукоятки и корпусы на руки рабочих, а иногда и на ноги через обрабатываемую среду, обычно при работе с трамбовками и вибраторами. Для снижения вибрации в данном случае применяют рукоятки с виброгасящим или автоматизирующим устройствами.

Средства индивидуальной защиты от вибрации применяются тогда, когда другие средства оказываются неэффективными.

В качестве средств индивидуальной защиты от вибрации применяют обувь с амортизирующими подошвами, руковицы с вибропоглащающими упругими прокладками и т.д.

Влияние звуков на человека

Человек всегда жил в мире звуков и шума. Звуком называют такие механические колебания внешней среды, которые воспринимаются слуховым аппаратом человека (от 16 до 20000 колебаний в секунду). Колебания большей частоты называют ультразвуком, меньшей - инфразвуком. Шум - это громкие звуки, слившиеся в нестройное звучание.

Шум - беспорядочное сочетание различных по силе и частоте звуков; способен оказывать неблагоприятное воздействие на организм. Источником шума является любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механические колебания в твердых, жидких или газообразных средах. Действие его на организм человека связано главным образом с применением нового, высокопроизводительного оборудования, с механизацией и автоматизацией трудовых процессов: переходом на большие скорости при эксплуатации различных станков и агрегатов.

Для всех животных и человека звук является одним из воздействий окружающей среды. Источниками шума могут быть двигатели, насосы, компрессоры, турбины, пневматические и электрические инструменты, молоты, дробилки, станки, центрифуги, бункеры и прочие установки, имеющие движущиеся детали. Кроме того, за последние годы в связи со значительным развитием городского транспорта возросла интенсивность шума и в быту, поэтому, как неблагоприятный фактор, он приобрел большое социальное значение.

В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб и непродолжителен. Сочетание звуковых раздражителей даёт время животному или человеку, необходимое для оценки их характера, формирования ответной реакции. Звуки и шумы большой мощности поражают слуховой аппарат, нервные центры и могут вызвать болевые ощущения и шок. Так действует шумовое загрязнение.

Тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, лёгкий плеск воды и шум прибоя всегда приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы. Это используется в лечебных заведениях, в кабинетах психологической разгрузки. Но естественное звучание голосов природы становится всё более редкими, они исчезают совсем или заглушаются промышленными, транспортными и другими шумами.

Длительный шум неблагоприятно влияет на орган слуха, понижая чувствительность к звуку. Он приводит к расстройству деятельности сердца, печени, к истощению и перенапряжению нервных клеток. Ослабленные клетки нервной системы не могут достаточно чётко координировать работу различных систем организма. Отсюда возникают нарушения их деятельности.

Шум имеет определенную частоту, или спектр, выражаемый в герцах, и интенсивность - уровень звукового давления, измеряемый в децибелах. Для человека область слышимых звуков определяется в интервале от 16 до 20 000 Гц. Наиболее чувствителен слуховой анализатор к восприятию звуков частотой 1000-3000 Гц (речевая зона).

Уровни громкости измеряются в фонах. На частоте 1000 Гц уровни громкости приняты равными уровням звукового давления.

Уровень шума измеряется в децибелах - единицах, выражающих степень звукового давления. Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20-30 децибел (дБ) практически безвреден для человека, как естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибел. Звук в 130 децибел уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150 становится для него непереносимым. Недаром в средние века существовала казнь «под колокол». Гул колокольного звона мучил и медленно убивал осуждённого. Допустимые уровни шума на рабочих местах не превышают соответственно 110, 94, 87, 81, 78, 75, 73 дБ, а по шкале А - 80 дБ.

По характеру спектра шумы подразделяются на:

- широкополосные - спектр больше одной октавы;

- тональные - слышится один тон или несколько.

По времени шумы подразделяются на постоянные (уровень за 8-часовой рабочий день изменяется не более 5 дБ) и непостоянные (уровень меняется за 8 час.рабочего дня не менее 5 дБ). Различают непостоянные шумы:

- колеблющиеся во времени - постоянно изменяются по времени;

- прерывистые - резко прерываются с интервалом 1 с. и более;

- импульсные - сигналы с длительностью менее 1 с.

Измерение, анализ и регистрация спектра шума производятся специальными приборами - шумомерами и вспомогательными приборами (самописцы уровней шума, магнитофон, осциллограф, анализаторы статистического распределения, дозиметры и др.). Поскольку ухо менее чувствительно к низким и более чувствительно к высоким частотам, для получения показаний, соответствующих восприятию человека, в шумомерах используют систему корректированных частотных характеристик - шкалы А, В, С, D и линейную шкалу, которые отличаются по восприятию. В практике применяется в основном шкала А. Для гигиенической оценки шум подразделяют:

- по характеру спектра - на широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы и тональный, в спектре которого имеются дискретные тона;

- по спектральному составу - на низкочастотный (максимум звуковой энергии приходится на частоты ниже 400 Гц), среднечастотный (максимум звуковой энергии на частотах от 400 до 1000 Гц) и высокочастотный (максимум звуковой энергии на частотах выше 1000 Гц);

- по временным характеристикам - на постоянный (уровень звука изменяется во времени не более чем на 5 Дб по шкале А) и непостоянный. К непостоянному шуму относятся колеблющийся шум, при котором уровень звука непрерывно изменяется во времени;

- прерывистый шум (уровень звука остается постоянным в течение интервала длительностью 1 сек. и более);

- импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов длительностью менее 1 сек. Каждый человек воспринимает шум по-разному. Многие зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий.

Некоторые люди теряют слух даже после короткого воздействия шума сравнительно небольшой интенсивности.

Постоянное воздействие сильного шума может не только отрицательно повлиять на слух, но и вызвать другие вредные последствия: звон в ушах, головокружение, головную боль, повышение усталости.

Очень громкая современная музыка также притупляет слух, вызывает нервные заболевания.

Шум обладает аккумулятивным эффектом, то есть акустические раздражения, накапливаясь в организме, всё сильнее угнетают нервную систему. Поэтому перед потерей слуха от воздействий шумов возникает функциональное расстройство центральной нервной системы. Особенно вредное влияние шум оказывает на нервнопсихическую деятельность организма.

Число нервно-психических заболеваний выше среди лиц, работающих в шумных условиях, нежели у людей, работающих в нормальных звуковых условиях.

Шумы вызывают функциональное расстройство сердечнососудистой системы; оказывают вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы; снижает рефлекторную деятельность, что часто становится причиной несчастных случаев и травм.

Как показали исследования, неслышимые звуки также могут оказать вредное воздействие на здоровье человека.

Даже слабые инфразвуки могут оказывать на человека существенное воздействие, в особенности, если они носят длительный характер. По мнению учёных, именно инфразвуками, неслышно проникающими сквозь самые толстые стены, вызываются многие нервные болезни жителей крупных городов.

Ультразвуки, занимающие заметное место в гамме производственных шумов, также опасны. Механизмы из действия на живые организмы крайне многообразны. Особенно сильно их отрицательному воздействию подвержены клетки нервной системы.

Эффективная защита работающих от неблагоприятного влияния шума требует осуществления комплекса организационных, технических и медицинских мер на этапах проектирования, строительства и эксплуатации производственных предприятий, машин и оборудования. В целях повышения эффективности борьбы с шумом введены обязательный гигиенический контроль объектов, генерирующих шум, регистрация физических факторов, оказывающих вредное воздействие на окружающую среду и отрицательно влияющих на здоровье людей.

Эффективным путем решения проблемы борьбы с шумом является снижение его уровня в самом источнике за счет изменения технологии и конструкции машин.

Важное значение в предупреждении развития шумовой патологии имеют предварительные, при поступлении на работу, и периодические медицинские осмотры. Таким осмотрам подлежат лица, работающие на производствах, где шум превышает предельно допустимый уровень (ПДУ) в любой октавной полосе.

На предприятиях зоны звука интенсивностью 85 дБ (шкала Ашумомера - замер без фильтров) должны обозначаться знаками безопасности, и работающие в этих зонах должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах со звуковым давлением более 135 дБ в любой полосе частот. В технических условиях на машины и паспорте должны быть указаны значения шумовых характеристик машин, измерение шума проводится в соответствии с ГОСТ 12.1.003.

Медицинскими противопоказаниями к допуску на работу, связанную с воздействием интенсивного шума, являются следующие заболевания:

- стойкое понижение слуха, хотя бы на одно ухо, любой этиологии;

- отосклероз и другие хронические заболевания уха с заведомо неблагоприятным прогнозом;

- нарушение функции вестибулярного аппарата любой этиологии;

- наркомании, токсикомании, в том числе хронический алкоголизм;

- выраженная вегетативная дисфункция;

- гипертоническая болезнь (все формы).

Сроки периодических медицинских осмотров устанавливаются в зависимости от интенсивности шума. При интенсивности шума от 81 до 99 дБ - 1 раз в 24 месяцев, 100 дБ и выше - 1 раз в 12 мес. Первый осмотр отоларинголог проводит через б месяцев после предварительного медицинского осмотра при поступлении на работу, связанную с воздействием интенсивного шума. Медицинские осмотры должны проводиться с участием отоларинголога, невропатолога и терапевта.

Ультразвук

Ультразвук представляет собой механические колебания упругой среды частотой 20 кГц и выше. Особенностью ультразвука является способность его волновой энергии поглощаться различными средами, причем - тем больше, чем выше его частота. Распространение ультразвука возможно направленными пучками, которые создают на относительно небольшой площади большое ультразвуковое давление. На судах это свойство ультразвука используется при создании эхолотов для поиска рыбных косяков, изучения глубины и рельефа морского дна.

В технологическом процессе ультразвуковые установки используют для дефектоскопии корпусов машин, различных аппаратов, сварочных швов, а также для механической обработки и очистки металла (корпуса судна) и т.п.

На организм человека ультразвук воздействует главным образом при непосредственном контакте, а также через воздушную среду.

Установлены допустимые уровни звукового давления на рабочих местах: для полос частот со среднегеометрической частотой 12500 Гц - уровень звукового давления - 75 дБ; для 16000 Гц - 85, для 20000 и свыше - 110 дБ.

При длительной работе с ультразвуковыми установками могут возникнуть функциональные изменения центральной и периферической нервной и сердечно-сосудистой систем, слухового и вестибулярного аппарата. При соблюдении мер безопасности ультразвук на здоровье не отражается.

Вредное воздействие ультразвука снижается за счет:

- уменьшения вредного излучения в источнике (повышение рабочих частот ультразвука, исключение паразитного излучения звуковой энергии);

- локализации действия ультразвука (размещения установок в кабинах, заключение их в кожухи, экраны из стекла). Эти меры обеспечивают защиту от ультразвука через воздух. Защита от влияния ультразвука при контактном облучении состоит в полном исключении непосредственного соприкосновения работающих с инструментом, жидкостью и изделиями. Загрузку и выгрузку изделий производят при выключенном источнике ультразвука или при помощи щипцов с удлиненными и виброизолированными ручками.

Инфразвук

Инфразвук - область акустических колебаний в диапазоне частот ниже 20 Гц. В условиях производства инфразвук, как правило, сочетается с низкочастотным шумом, в ряде случаев и с низкочастотной вибрацией. Инфразвук имеет одинаковую с шумом и вибрацией физическую природу. Он представляет собой механические колебания упругой среды частотой менее 12 Гц.

По характеру спектра инфразвук подразделяется на:

- широкополосный, с непрерывным спектром шириной более октавы;

- гармонический, в спектре которого имеются выраженные дискретные составляющие.

Гармонический характер инфразвука устанавливают в октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее 10 дБ. Для постоянного инфразвука нормируемой характеристикой является уровень звукового давления в октавных полосах частот, в децибелах, со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8. 16 Гц.

Поскольку инфразвук мало поглощается воздушной средой, он распространяется на большие расстояния. В природных условиях его можно регистрировать во время ураганов и морских бурь, при землетрясениях и извержениях вулканов. На судах источником образования инфразвука являются работающие тихоходные двигатели, паровые машины, турбины, ходовые винты, совершающие возвратнопоступательное или вращательное движение с повторением цикла менее 20 раз в секунду. Инфразвук может быть и аэродинамического происхождения, возникающий при турбулентных процессах в потоках газов или жидкостей.

Инфразвуковые колебания частотой 2-16 Гц оказывают неблагоприятное воздействие на организм человека, вызывая утомление, головную боль, нарушение вестибулярного аппарата, снижение слуховой чувствительности и остроты зрения. Все остальные относятся к непостоянным инфразвукам.

Особенности физиологического воздействия электромагнитного поля на организм человека

Электромагнитный спектр занимает диапазон частот излучения от 0 Гц до 1022 Гц (приложение 9). Неионизирующая часть электромагнитного спектра находится в диапазоне частот от 0 Гц до 1015 Гц. Основные электрические и магнитные величины и их обозначения приведены в приложении 8.

К настоящему времени находят применения три шкалы частот:

- «медицинская»;

- «радиотехническая»;

- «электротехническая».

Использование трех шкал частот вызывает определенные разночтения в терминологии.

«Медицинская» шкала регламентируется Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ). Наибольший интерес, нашем случае, представляют «радиотехническая» и «электротехническая» шкалы.

Международная «радиотехническая» классификация электромагнитных волн по частоте и длине волны приведена в прилож. 16. Указанный диапазон частот исключает нижний и включает верхний предел частоты. Предложенная Международным комитетом по электротехнике (МЭК) «электротехническая» шкала источников ЭМП включает:

- низкочастотные (НЧ) - от 0 до 60 Гц;

- среднечастотные (СЧ) - от 60 Гц до 10 кГц;

- высокочастотные (ВЧ) - от 10 кГц до 300МГц;

- сверхвысокочастотные (СВЧ) - от 300 МГц до 300 ГГц. При дальнейшем изложении, в целях простоты, будем

использовать «радиотехническую» шкалу.

Постоянное электрическое поле создается неподвижными электрическими зарядами и осуществляет взаимодействие между ними. Характеризуется напряженностью электрического поля.

Силовые линии напряженности электрического поля не замкнуты: они начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных зарядах или уходят в бесконечность.

Постоянное магнитное поле создается проводниками с постоянным током, равномерно движущимися электрическими зарядами или заряженными частицами. Характеризуется напряженностью магнитного поля Н, силовые линии магнитного поля замкнуты.

Изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся Н - вихревое электрическое поле, обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. Этот процесс есть физическая причина существования электромагнитного поля - особой формы материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами.

Электромагнитное поле (ЭМП) в вакууме характеризуется векторами напряженности электрического поля Е и магнитной индукции В, которые определяют силы, действующие со стороны поля на неподвижные и заряженные частицы. В и Е - векторные величины и могут быть измерены непосредственно. В среде электромагнитное поле характеризуется дополнительными величинами: напряженностью магнитного поля Н и электрической индукцией D. В произвольной среде электромагнитное поле описывается уравнениями Максвелла, позволяющими определить поля в зависимости от распределения зарядов и токов. Электромагнитное поле радиочастотного диапазона. Подавляющее большинство случаев облучения в радиочастотном диапазоне происходи в «дальней» зоне электромагнитной волны, где электромагнитная волна имеет сферический фронт, напряженность поля убывает как 1/г, амплитуда поля зависит только от угловых координат.

По происхождению природные источники ЭМП делятся на две группы:

- поле Земли : постоянное электрическое и основное (или постоянное) магнитное поле;

- радиоволны, генерируемые космическими источниками (Солнце, галактики и пр.), при некоторых процессах, происходящих в атмосфере Земли (например, разряды молнии), при возбуждении колебаний в ионосфере Земли.

Человеческое тело также излучает электромагнитные поля с частотой выше 300 ГГц с плотностью потока энергии порядка 0,003 Вт/м2. Если общая площадь поверхности человеческого тела в среднем около 1,8 м2, то общая излучаемая энергия приблизительно 0,0054 Вт.

Источники постоянных электрических и магнитных полей:

- электротранспорт;

- промышленные процессы (гальваника, плавка, рафинирование металлов и других веществ, магниты систем управления в некоторых технологических процессах, передача электроэнергии, электромагниты, соленоиды различного назначения, ускорители электронов, сепараторы);

- медицина (диагностическое оборудование, устройства ядерного магнитного резонанса и спектроскопии);

- поля электростатических зарядов в промышленности и в быту. Источники переменных электрических и магнитных полей.

В соответствии с принятой классификацией источники

переменных электрических и магнитных полей делятся на две группы:

- первая группа - источники, генерирующие так называемые крайне низкие и сверхнизкие частоты от 0 Гц до 3 кГц;

- вторая группа - источники, генерирующие излучение в радиочастотном диапазоне от 3 кГц до 300 ГГц, включая микроволны (СВЧ - излучение) в диапазоне от 300 МГц до 300 ГГц. К первой группе относятся в первую очередь все системы производства, передачи и распределения электроэнергии (линии электропередачи - ЛЭП, трансформаторные подстанции, электростанции, системы электропроводки, различные кабельные системы, домашняя и офисная электро- и электронная техника и т. д.), транспорт на электроприводе (железнодорожный транспорт и его инфраструктура, городской транспорт: метро, троллейбус, трамвай).

Одним из наиболее распространенных и значимых источников ЭМП являются линии электропередачи (ЛЭП). Протяженность линий электропередач в нашей стране огромна: для распределительных и системообразующих сетей напряжением 6-1150 кВ она составляет свыше 4,5 млн. км. В данном случае источником излучения энергии в окружающее пространство являются провода ЛЭП; хотя электромагнитная энергия поля промышленной частоты 50 Гц в значительной мере поглощается почвой, напряженность поля под проводами и вблизи них может быть значительной. Напряженность полей под линией зависит от класса напряжения ЛЭП (электрическое поле), нагрузки (магнитное поле), от высоты подвески, расстояния между проводами, растительного покрова рельефа под линией.

Вторая группа источников отличается гораздо большим разнообразием как по назначению, так и по режимам излучения.

Основную массу составляют так называемые функциональные передатчики - это источники ЭМП, в целях передачи или получения информации излучающие ее контролируемым образом в окружающую среду. Кроме них во вторую группу входят различное технологическое оборудование, использующее СВЧ-излучение, переменные (50 Гц-1 МГц) и импульсные магнитные поля; медицинские терапевтические и диагностические установки (20 МГц - 3 ГГц), бытовое оборудование (СВЧ-печи), средства визуального отображения информации на электронно-лучевых трубках (мониторы персональных компьютеров, телевизоры и т. п.).

Воздействие электромагнитных полей и излучений во многом определяется электрическими и магнитными свойствами вещества. При этом электропроводность веществ зависит от содержания в нем свободных носителей электричества - электронов и ионов. Если таких носителей очень мало, вещество является диэлектриком.

Воздействие ЭМП на биообъекты можно условно подразделить на следующие, связанные между собой виды:

- тепловое;

- биологическое;

- химическое.

Тепловое воздействие ЭМП на биообъекты. Тепловая гибель в СВЧ-полях не имеет аналогии ни по способу “перегревания”, ни по скорости развития поражения, ни по условиям протекания терморегулируемых реакций. Распределение поглощения СВЧ -энергии различными тканевыми структурами характеризуется разными скоростями повышения температуры в областях поглощения, приводя к неоднородному “разогреву“ организма. Получить подобный тепловой эффект иными средствами не представляется возможным.

Понятие о повреждающем действии микроволн на биологические объекты прочно связано с интенсивностью излучения, превышающей порог теплового уровня 10 мВт/см2. При этом возникают существенные функциональные нарушения наряду с выраженными изменениями структуры во многих органных и тканевых системах. Биофизическое воздействие ЭМП проявляется в раздражении живых тканей организма, рефлекторном возбуждении нервной системы и нарушении внутренних биоэлектрических процессов.

Биофизическое действие реализуется с активным участием трех основных механизмов, возникающих в живой системе:

- избирательное действие микроволн на биологические мембраны и другие высокоорганизованные компоненты и системы живых клеток и организма, на процессы комплексообразования и ферментативную активность;

- синхронизация колебательных процессов (осцилляторов) облучаемой системы в действующем ЭМП;

- резонансные явления в облучаемых объектах и системах.

Эти механизмы участвуют в формировании различных биологических эффектов воздействия микроволн, и во многом определяют действие ЭМП и ЭМИ и в более низкочастотном диапазоне. В зависимости от параметров действующего поля воздействие микроволнового и других диапазонов радиоизлучения может быть повреждающим или благоприятным.

Как правило, при общем облучении организма ответная реакция организма может быть зарегистрирована на всех уровнях: клеточном, системном и организменном. Однако в зависимости от интенсивности и режима воздействия выделены критические системы и, прежде всего, нервная, иммунная, эндокринная и половая.

Дополнительно известны следующие синдромы, развитие которых связывают с длительным воздействием ЭМП на нервную систему:

- синдром «ослабленное познание» (проблема памяти, сложность в понимании, бессонница, депрессия, постоянные головные боли);

- синдром «частичной атаксии» (нарушения равновесия, дезориентация в пространстве, головокружение);

- синдром «арто-мио-нейропатии» (мышечные боли, мышечная усталость, трудность в подъеме тяжести и т.д.

Анализ заболеваемости с временной нетрудоспособностью показывает, что работающие с ЭМИ чаще и дольше болеют. В структуре патологии на первый план выступают функциональные расстройства центральной нервной и сердечно-сосудистой систем.

Установлено, что при воздействии ЭМП нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону их угнетения. У животных изменяется характер инфекционного процесса - течение инфекционного процесса отягощается. При ППЭ 1, 5, 10, и 50 мкВт/см2 происходит стимуляция функций иммунитета, в то время как при ППЭ 500 мкВт/см2 наблюдается их угнетение.

Химическое воздействие ЭМП на биообъекты обусловлено электролизом крови и других, содержащихся в организме растворов, изменением их химического состава и, следовательно, нарушением их физиологических функций.

Факторы, влияющие на степень воздействия ЭМП. Действие ЭМП довольно многообразно и определяется:

- интенсивностью;

- длительностью;

- диапазоном длин волн;

- модуляционно-временными характеристиками ЭМ-сигнала (энергетическим спектром);

- электрическими, магнитными и иными свойствами облучаемых объектов и систем;

- условиями облучения.

Основы системы санитарно-гигиенического нормирования электромагнитных полей в России

Национальные системы стандартов являются основой для реализации принципов электромагнитной безопасности. Как правило, системы стандартов включают в себя нормативы, ограничивающие уровни электрических полей, магнитных полей и электромагнитных полей различных частотных диапазонов, путем введения предельно допустимых уровней воздействия (ПДУ) для различных условий облучения и различных контингентов.

В России система стандартов по электромагнитной безопасности складывается из Государственных стандартов (ГОСТ) и Санитарных правил и норм (СанПиН). Это взаимосвязанные документы являются обязательными для исполнения на всей территории России.

Государственные стандарты по нормированию допустимых уровней воздействия электромагнитных полей входят в группу Системы стандартов безопасности труда (ССБТ) - комплекс стандартов, содержащих требования, нормы и правила, направленные на обеспечение безопасности, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Они являются наиболее общими документами и содержат:

- требования по видам соответствующих опасных и вредных факторов;

- предельно допустимые значения параметров и характеристик;

- общие подходы к методам контроля нормируемых параметров и методы защиты работающих.

Санитарные правила и нормы регламентируют гигиенические требования более подробно и в более конкретных ситуациях облучения, а также требования к отдельным видам продукции. Они по своей структуре включают те же основные пункты, что и Государственные стандарты, однако, излагают их более подробно. Как правило, санитарные нормы сопровождаются Методическими указаниями по проведению контроля электромагнитной обстановки и проведению защитных мероприятий. Ввод в действие Санитарных правил осуществляет Министерство здравоохранения и соцразвития РФ.

В зависимости от отношения подвергающегося воздействию ЭМП человека к источнику излучения в условиях производства в стандартах России различаются два вида воздействия: профессиональное и непрофессиональное. Для условий профессионального воздействия характерно многообразие режимов генерации и вариантов воздействия. В частности, для облучения в ближней зоне обычно характерно сочетание общего и местного облучения. Для непрофессионального облучения типичным является общее облучение. ПДУ - для профессионального и непрофессионального воздействия различны.

Не полный перечень Санитарных правил и норм Российской Федерации для различных категорий облучаемых по состоянию на 01.01.2006 г. приведен в приложениях 10 и 11.

В основе установления ПДУ лежит принцип пороговости вредного действия ЭМП.

В качестве ПДУ ЭМП принимаются такие значения предельно допустимого уровня электромагнитного поля, которые при ежедневном облучении в свойственных для данного источника излучения режимах не вызывают у населения, без ограничения пола и возраста, заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования, в период облучения или в отдаленные сроки после его прекращения.

Основной критерий определения уровня воздействия ЭМП, как предельно допустимого, - воздействие не должно вызывать у человека даже временного нарушения гомеостаза (включая репродуктивную функцию), а также напряжения защитных и адаптационно-компенсаторных механизмов ни в ближайшем, ни в отдаленном периоде времени. Это означает, что в качестве ПДУ принимается дробное значение минимального уровня электромагнитного поля, способного вызвать какую-либо реакцию.

В зависимости от места нахождения человека относительно источника ЭМП он может подвергаться воздействию электрической или магнитной составляющей поля или их сочетанию, а в случае пребывания в волновой зоне - воздействию сформированной электромагнитной волны. По этому признаку определяется необходимый критерий контроля безопасности.

Нормирование ЭМП для населения

Система санитарно-гигиенического нормирования ПДУ ЭМП для населения в России исходит из принципа введения ограничений для конкретных случаев облучения.

Можно выделить следующие виды условий облучения, на которые для населения установлены специально разработанные санитарно-гигиенические нормы: элементы систем сотовой связи и других видов подвижной связи, все типы стационарных радиотехнических объектов (включая радиоцентры, радио- и телевизионные станции, радиолокационные и радиорелейные станции, земные станции спутниковой связи, объекты транспорта с базированием мобильных передающих радиотехнических средств при их работе в штатном режиме в местах базирования), видеодисплейные терминалы и мониторы персональных компьютеров, СВЧ - печи, индукционные печи.

На иные условия облучения, где в качестве источников выступает бытовая потребительская техника, включая телевизоры, в настоящее время используются межгосударственные российско- белорусские санитарные нормы, устанавливающие требования только к электрической составляющей диапазона 50 Гц и уровню электростатического поля. При определении конкретного значения уровня ПДУ разработчики руководствуются либо результатами специально выполненных работ (например, СВЧ - печи и индукционные печи), либо результатами общих медико-биологических исследований (системы сотовой связи, радиотехнические объекты, персональные компьютеры).

В случае отсутствия на конкретный вид продукции отдельного норматива, санитарно-гигиенические требования к этой продукции предъявляются на основе ПДУ, установленного в общих стандартах.

Физические факторы среды и самочувствие человека. В любом явлении окружающей нас природы существует строгая повторяемость процессов: день и ночь, прилив и отлив, зима и лето. Ритмичность наблюдается не только в движении Земли, Солнца, Луны и звёзд, но и является неотъемлемым и универсальным свойством, проникающим во все жизненные явления - от молекулярного уровня до уровня целого организма.

В ходе исторического развития человек приспособился к определенному ритму жизни, обусловленному ритмическими изменениями в природной среде и энергетической динамикой обменных процессов.

Каждый человек с рождения живёт по своим биологическим часам. В настоящее время известно множество ритмических процессов в организме, называемых биоритмами. К ним относятся ритмы работы сердца, дыхания, биоэлектрическая активность мозга. Вся наша жизнь представляет собой постоянную смену покоя и активной деятельности, сна и бодрствования, утомления от напряженного труда и отдыха. В организме каждого человека, подобно морским приливам и отливам, вечно царит великий ритм, вытекающий из связи жизненных явлений с ритмом Вселенной и символизирующий единство мира.

Несовпадение внутренних ритмов человека с ритмами окружающей среды может стать причиной болезненных явлений (бессонница, потеря работоспособности и т.д.).

Центральное место среди всех ритмических процессов занимают суточные ритмы, имеющие наибольшее значение для организма. Реакция организма на любое воздействие зависит от фазы суточного ритма (то есть от времени суток). Эти знания вызвали развитие новых направлений в медицине: хронодиагностики, хронотерапии, хронофармакологии. Основу их составляет положение о том, что одно и то же средство в различные часы суток оказывает на организм различное, иногда прямо противоположное воздействие. Поэтому для получения большего эффекта важно указывать не только дозу, но и точное время приема лекарств.

Оказалось, что изучение изменений в суточных ритмах позволяет выявить возникновение некоторых заболеваний на самой ранней стадии.

Климат также оказывает серьёзное воздействие на самочувствие человека, влияя на него через погодные условия. Погодные условия включают в себя комплекс физических и химических факторов: атмосферное давление, влажность, движение воздуха, концентрацию кислорода, степень возмущенности магнитного поля Земли, уровень загрязнения атмосферы.

До сих пор ещё не удалось изучить до конца механизмы реакций организма человека на изменение погодных условий. А она часто даёт себя знать нарушениями сердечной деятельности, нервными расстройствами. При резкой смене погоды снижается физическая и умственная работоспособность, обостряются болезни, увеличивается число ошибок, несчастных и даже смертельных случаев.

Психофизиологические факторы

Психофизиологические вредные производственные факторы (физические и нервно-психические перегрузки) оказывают многообразное отрицательное влияние на нервную, сердечнососудистую и дыхательную системы. Степень выраженности этого влияния различна при умственном и физическом труде и зависит от величины соответствующих перегрузок.

Физические перегрузки могут быть динамическими и статическими. Динамические нагрузки возникают при перемещении грузов вверх, вниз, по наклонной плоскости или по горизонтали, статические - при удержании грузов в определенном положении без их перемещения.

Статические перегрузки более утомительны, чем динамические, поскольку при статической работе напряжение одних и тех же мышц длится непрерывно.

Для организма человека вредны не только физические перегрузки, но и чрезмерное снижение физической активности, которая приводит к повышению утомляемости, снижению памяти, ухудшению работы сердца и легких. В целом, существенно снижается жизненный тонус организма и работоспособность.

Нервно-психические перегрузки проявляются в форме перенапряжения, умственного перенапряжения, монотонности труда, эмоциональных перегрузок. Перенапряжение зрительного анализатора, вызываемое недостаточной освещенностью, необходимостью рассматривать мелкие предметы, вызывает перенапряжение аккомодирующих мышц радужной оболочки глаз. Как результат - головная боль, боль в области глазниц, прогрессирующая близорукость.

Умственное перенапряжение возможно в результате продолжительной умственной работы в условиях нерациональной ее организации. При этом нарастает напряжение, нарушается равновесие нервных процессов, что проявляется в форме неврозов, функциональных расстройств. Монотонность труда имеет место при чрезмерном дроблении технологических процессов на мелкие и простейшие операции. При многократном повторении простейших движений работающий испытывает скуку, сонливость, падение интереса к работе.

Действие эмоциональных нагрузок в процессе труда на организм работающих пока еще до конца не изучено, но несомненно, что такого рода перегрузки способствует нервно-психическим напряжениям. Они усугубляются при работе в условиях дефицита времени, при высокой личной ответственности, малом профессиональном опыте.

Выявление и учет вредных производственных факторов является одной из основных задач совершенствования организации производственного процесса. Причем разработка и реализация мероприятий, направленных на снижение вредного и опасного воздействия производственной среды на человека, зачастую имеет не только социальное, но и экономическое значение, выступает фактором роста производительности труда. Большое значение имеет также снижение заболеваемости и смертности среди работников как фактор сокращения непроизводственных потерь рабочего времени и затрат на оплату неотработанного времени. Психические процессы - составляют основу психической деятельности и являются динамическим отражением действительности. Без них невозможно формирование знаний и приобретение жизненного опыта. Различают познавательные, эмоциональные, волевые психические процессы (ощущения, восприятия, память).

Психические свойства - (качества личности) - это свойства личности или ее собственные особенности (направленность, характер, темперамент). Среди качеств личности выделяют интеллектуальные, эмоциональные, волевые, моральные, трудовые. Эти свойства устойчивы и постоянны.

Психическое состояние человека - это относительно устойчивая структурная организация всех компонентов психики, выполняющая функцию активного взаимодействия человека с внешней средой, представленной в данный момент конкретной ситуацией. Психические состояния отличаются разнообразием и временным характером, определяют особенности психической деятельности в конкретный момент и могут положительно или отрицательно сказываться на течении всех психических процессов.

Исходя из задачи психологии труда и проблем психологии безопасности труда целесообразно выделить производственные психические состояния, имеющие важное значение в организации профилактики производственного травматизма и предупреждения травматизма.

Чрезмерные формы психического напряжения

Часто их называют запредельными. Они вызывают дезинтеграцию психической деятельности различной напряженности, что в первую очередь ведет к снижению индивидуального, свойственного человеку уровня психической работоспособности. В более выраженных формах психического напряжения утрачиваются живость и координация действий, могут проявляться непродуктивные формы поведения и другие отрицательные явления. В зависимости от преобладания возбудительного или тормозного процесса можно выделить два типа запредельного психического напряжения - тормозной и возбудимый. Тормозной тип - характеризуется скованностью и замедленностью движений. Специалист не способен с прежней ловкостью производить профессиональные действия. Снижается скорость ответных реакций. Замедляется мыслительный процесс, ухудшается память, появляется рассеянность и другие отрицательные признаки, не свойственные данному человеку в спокойном состоянии.

Возбудимый тип - проявляется гиперактивностью, многословностью, дрожанием рук и голоса. Работники совершают многочисленные не диктуемые конкретной потребностью действия. Они проверяют состояние приборов, поправляют одежду, растирают руки. В общении с окружающими они обнаруживают раздражительность, вспыльчивость, не свойственную им резкость, грубость, обидчивость. Запредельные формы психического напряжения лежат нередко в основе ошибочных действий и неправильного поведения операторов в сложной обстановке. Длительные психические напряжения и особенно их запредельные формы ведут к выраженным состояниям утомления.

Анализ условий труда

По мере усложнения системы «человек-техника» все более ощутимее становятся экономические и социальные потери от несоответствия условий труда и техники производства возможностям человека. Анализ условий труда приводит к заключению о потенциальной опасности производства. Суть опасности заключается в том, что воздействие присутствующих опасных и вредных производственных факторов на человека приводит к травмам, заболеваниям, ухудшению самочувствия и другим последствиям. Главной задачей анализа условий труда является установление закономерностей, вызывающих ухудшение или потери работоспособности рабочего, и разработка на этой основе эффективных профилактических мероприятий.

При разработке мероприятий по улучшению условий труда необходимо учитывать весь комплекс факторов, воздействующих на формирование безопасных условий труда.

Опасные и вредные производственные факторы

В связи с многообразием неблагоприятных производственных факторов, а также в целях обеспечения системности и четкости профилактической работы по охране труда, возникла необходимость в классификации опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ).

По природе действия все ОВПФ подразделяются на четыре группы:

- физические;

- химические;

- биологические;

- психофизиологические.

К группе физических ОВПФ относятся:

- движущиеся машины и механизмы, подвижные части производственного оборудования, перемещающиеся изделия, заготовки, материалы;

- разрушающиеся конструкции;

- повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;

- повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования материалов;

- повышенная или пониженная температура, влажность, подвижность воздуха рабочей зоны;

- повышенный уровень шума, вибрации, инфразвука, ультразвуковых колебаний, ионизирующие излучения, статическое электричество, ультрафиолетовая или инфракрасная радиация.

Химические ОВПФ по характеру воздействия на организм человека делятся на: токсические, раздражающие, канцерогенные, мутагенные и влияющие на репродуктивные функции. Химические вещества проникают в организм человека через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы и слизистые оболочки.

По степени воздействия на организм все вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:

I - чрезвычайно опасные (ртуть, свинец и др.);

II - высокоопасные (кислоты, щелочи и др.);

III - умеренно опасные (камфара, чай и др.);

IV - малоопасные (аммиак, ацетон, бензин и др.).

Биологические ОВПФ включают следующие биологические объекты: патогенные микроорганизмы - бактерии, вирусы, спирохеты, грибы, простейшие и продукты их жизнедеятельности.

Психологические ОВПФ по характеру воздействия подразделяются на физические (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).

Все ВПФ можно подразделить на обусловленные неблагоприятными изменениями внешней производственной среды и особенностями технологических процессов, эксплуатацией судового оборудования и обрабатываемых материалов, эксплуатацией судового оборудования и обрабатываемых материалов, а также связанные с неправильной организацией трудовых процессов.

Результат воздействия различных ОВПФ на организм человека в основном зависит от природы фактора, его количественной характеристики (концентрации, уровня, интенсивности) и от места воздействия факторов на организм.

Основные нормативные акты по вопросам обеспечения безопасности человека в различных условиях среды:

- Федеральный закон «Водный кодекс РФ» от 2006 г.

- Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.1999 г. N° 52-ФЗ

- Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» от 04.05.1999 г. № 96-ФЗ (с изменениями от 22.08.2004 г.)

- Федеральный закон «Земельный кодекс РФ» от 25.10.2001 г. № 136-Ф3

- Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ