Павлов А.И. Тушонков В.Н. Титаренко В.В. Безопасность жизнедеятельности
Подождите немного. Документ загружается.
51
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), средне-
частотный (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;
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
52
-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 нервно-
психическую 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 сердечно-
сосудистой 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
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
53
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 А
шумомера - 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;
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
54
-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);
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
55
-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 возвратно-
поступательное 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
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
56
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 10
22
Гц (приложение 9). Неионизирующая часть
электромагнитного спектра находится в диапазоне частот от 0 Гц до
10
15
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.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
57
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/r, 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
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
58
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/м
2
. Если общая площадь поверхности человеческого тела в
среднем около 1,8 м
2
, 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
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
59
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
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
60
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/см
2
. 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);
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com