Сериков Я.А., Кинжалова Н.А., Сериков С.Я. Безопасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

179

Повышенный уровень шума и вибрации усиливают токсический эф-

фект газообразных вредных веществ в любом случае. Этот физиологиче-

ский эффект изучен недостаточно. Считается, что причиной этого, по-

видимому, является изменение функционального состояния ЦНС и сердеч-

но-сосудистой системы.

Выявлено также изменение активности вредных веществ газообраз-

ного состояния при действии ультрафиолетового (УФ) излучения. Это

происходит по той причине, что УФ-лучи влияют на процессы взаимо-

действия газов в смесях, например, способствуя образованию смога в ат-

мосферном воздухе. Кроме того, при УФ-облучении возможно повышение

реактивной способности (сенсибилизации) организма к действию некото-

рых ядов. Так, например, замечено развитие фотодерматита при значи-

тельном повреждении кожного покрова, загрязнении кожи пековой пылью.

Для некоторых веществ наблюдается обратный эффект из-за понижения

чувствительности организма к некоторым вредным веществам вследствие

усиления окислительных процессов в организме и более быстрого обез-

вреживания яда. Так зафиксировано уменьшение токсического эффекта

оксида углерода (СО), при ультрафиолетовом облучении. Причиной этого

эффекта является ускорение процессов диссоциации и более быстрое выве-

дение СО из организма человека.

В настоящее время исследуется эффект одновременного действия

ионизирующих излучений и химических факторов окружающей среды. В

этом плане изучаются два эффекта. Первые исследования направлены на

решение вопроса уменьшения разрушающего действия радиации путем

одновременного воздействия вредного вещества на организм человека, т.е.

использование явления антагонизма.

Второе направление заключается в исследовании и разработке мето-

дов усиления радиобиологических эффектов в медицине при лечении опу-

180

холей. К числу радиосенсибилизирующих ядов относятся: ртуть и ее со-

единения, формальдегид.

Тяжесть физической нагрузки также существенно влияет на интен-

сивность действия вредных химических веществ, которые находятся в воз-

духе.

Тяжелый физический труд способствует развитию отравлений, так

как возрастает количество поступившего в организм яда вследствие уве-

личения количества вдыхаемого воздуха из-за учащения дыхания, а также

из-за усиления скорости кровообращения. Хотя в тоже время повышается

устойчивость организма к воздействию вредных веществ.

Взаимодействие организма человека с изменяющимися условиями

внешней среды всегда приводит к нарушению его динамического равнове-

сия на уровне энергетического и биологического баланса. Нарушение ба-

ланса сопровождается трансформацией внутренней энергии в организме,

изменением происходящих в нем процессов, формирующих в конечном

итоге ответную реакцию всего организма на действие внешнего раздражи-

теля. Ответная реакция организма при этом может быть кратковременной,

длительной или вызывать постоянные изменения.

Формирование этих трех типов реакций организма человека зависит

от соотношения уровня раздражающего внешнего воздействия и чувстви-

тельности анализатора человека.

Так, при незначительных изменениях уровня раздражителя, анализа-

торы могут не обеспечивать выработку соответствующей реакции из-за

несоответствия относительного изменения внешнего воздействия и чувст-

вительности анализатора.

При малых уровнях внешнего воздействия раздражителя человек,

как правило, адекватно воспринимает информацию, поступающую извне.

Он видит окружающий мир, слышит его звуки, вдыхает аромат различных

запахов.

181

При высоких уровнях внешнего воздействия может наблюдаться

проявление отрицательных биологических эффектов (ухудшение слуха,

снижение остроты зрения, понижение уровня вкусовых ощущений и т. п.).

Если уровни воздействия факторов внешней среды не являются

чрезмерными и действуют в течение небольших временных интервалов и с

достаточно длительными паузами, то возникающие биологические эффек-

ты исчезают достаточно быстро и без последствий.

Чрезмерно высокие уровни воздействия внешних раздражителей, ко-

торые наблюдаются в течение длительного времени, могут вызывать по-

стоянные (необратимые) нежелательные биологические эффекты, приво-

дящие к соматическим и генетическим изменениям в организме человека.

Описанная особенность восприятия человеком окружающей среды

положена в основу

регламентирования влияния опасных и вредных

факторов на безопасность жизнедеятельности человека, которое осу-

ществляется через уровень влияния факторов внешней среды на харак-

тер и степень изменений функционального состояния, функцио-

нальных возможностей организма, его потенциальных резервов и

адаптивных способностей.

Практически исключение необратимых биологических эффектов

обеспечивается через выявление и последующее установление в виде

нормативов безопасных или предельно допустимых уровней или кон-

центрации негативных факторов среды обитания. При этом различают

предельно допустимые уровни (концентрации) негативных факторов,

которые относятся к бытовой среде человека и к его производственной

среде. Это связано с временем действия фактора на организм человека.

Поэтому, в определениях предельно допустимых уровней или концен-

траций негативных факторов, применительно к производственной сре-

де, обязательно обуславливается время действия фактора (рабочая сме-

на).

182

Определение предельно допустимых уровней (ПДУ) и предельно

допустимых концентраций (ПДК) производится на основании много-

летних медицинских обследований индивидуумов, подвергающихся

воздействию вредных факторов среды обитания, статической обработ-

ки полученных результатов, которые позволяют установить конкрет-

ное значение каждого негативного фактора, которое гарантирует с

достаточной вероятностью сохранение здоровья человека с учетом

экономических ограничений.

В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74* «Опасные и вредные факто-

ры. Классификация» они подразделяются

по природе происхождения

на следующие 4 группы:

физические;

химические;

биологические;

психофизические.

К основным

физическим

негативным антропогенным факторам

относятся шум, вибрация электромагнитные поля, ионизирующие из-

лучения, климатические параметры (температура, относительная

влажность, подвижность воздуха, атмосферное давление), уровень ос-

вещенности, запыленность воздуха и др.

химическим факторам

относятся токсичные вещества различ-

ного агрегатного состояния (твердые, в виде жидкостей и газов).

К классу

биологических

антропогенных негативных факторов –

патогенные микроорганизмы, макроорганизмы, растения, животные,

микробные препараты и др.

Психофизические негативные

факторы подразделяются на две

основные подгруппы:

а) физические перегрузки (монотонность труда, статические и

динамические перегрузки, гиподинамия);

183

б) эмоциональные (психические) перегрузки (перенапряжение

анализаторов организма человека, умственное перенапряжение и т. п.).

4.2.2. Физические негативные факторы механического

происхождения. Методы и средства защиты

Механические колебания это изменение положения элементарной точ-

ки упругого тела или физической среды относительно своего статического

равновесия под действием внешней возмущающей силы.

Применительно к безопасности жизнедеятельности человека анали-

зируются и устанавливаются соответствующие предельно допустимые

уровни (ПДУ) следующих негативных факторов механического происхож-

дения: 1 – толчки; 2 – вибрация; 3 – шум; 4 – инфразвук; 5 – ультразвук.

Толчки – единовременные внешние механические воздействия на че-

ловека, которые приводят к появлению опрокидывающего момента. Опас-

ность толчков заключается в том, что вследствие их малой частоты следо-

вания организм человека воспринимает их как единая механическая систе-

ма.

Вибрация – это упругие механические колебания, возникающие в

твердом теле под воздействием переменных внешних физических возму-

щений.

Степень влияния вибрационных воздействий зависит от условий

распространения упругих колебаний в теле человека, которое, в свою оче-

редь зависит от их частоты, амплитуды, продолжительности воздействия,

площади участков тела, соприкасающихся с вибрирующим объектом, места

приложения, совпадения собственной частоты колебаний частей тела чело-

века с частотой вибрации (явление резонанса).

Вибрация относится к группе наиболее вредных факторов, которые

обладают большой биологической активностью по отношению к челове-

184

ку. Значительная интенсивность биологических реакций на вибрацию обу-

славливается величиной их энергетического и частотного воздействия. Это

связано с тем, что тело человека представляет собой сложную колебатель-

ную систему. Формирование реакции организма человека на вибрацион-

ные воздействия производится, в основном, анализаторами ЦНС – вести-

булярным и тактильным.

Поэтому одной из основных классификаций вибрации является под-

разделение ее в зависимости от способа передачи на человека:

• общая вибрация (вибрация рабочих мест), передающаяся через

опорные поверхности тела человека (в положении сидя или стоя);

• локальная, которая передается через руки или ноги человека.

При воздействии вибраций различной частоты возможно возникно-

вение явления резонанса.

Так, например, область резонанса для головы человека в положении

сидя, при вертикальных вибрациях, располагается в диапазоне между 20 и

30 Гц, при горизонтальных внешних вибрационных воздействиях – 1,5...2

Гц.

Частотный диапазон резонанса глазных яблок лежит между 60 и

90 Гц.

Для внутренних органов – легких, диафрагмы, живота резонансными

являются частоты 3...3,5 Гц. Вибрационные воздействия с такими часто-

тами могут приводить к нарушению функции дыхания. Резонанс для всего

тела человека в положении сидя наблюдается на частотах 4...6 Гц, а в по-

ложении стоя – 5…25 Гц.

В рассматриваемом случае явление резонанса опасно тем, что оно

приводит к значительному увеличению амплитуды колебаний органа или

всего тела человека без увеличения амплитуды внешней приложенной

вибрации. В связи с этим такая ситуация может привести к необратимым

изменениям в организме человека.

185

Общая низкочастотная вибрация оказывает влияние на обменные

процессы. Она может изменять углеводный обмен, а с частотой до 16 Гц –

биохимический состав крови. Это может вызывать изменение общих био-

химических процессов в организме человека.

Локальной вибрации подвергаются в основном лица, работающие с

ручным механизированным или электрифицированным инструментом. Та-

кая вибрация может вызывать спазмы сосудов, пальцев рук. При длитель-

ном воздействии вибрации такого вида спазмы постепенно распространя-

ются по руке и могут охватывать сосуды сердца. Результатом этого явля-

ется нарушение системы кровообращения рук. Одновременно локальные

вибрации действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани.

Следствием такого суммарного эффекта является снижение температурной

и болевой чувствительности кожи, отложение солей в суставах пальцев и

кистей рук.

К факторам производственной среды, усугубляющим вредное воз-

действие вибрации на организм, относятся пониженная температура, чрез-

мерные мышечные нагрузки, шум высокой интенсивности.

Длительное воздействие вибраций, дополнительно сочетающееся с

комплексом неблагоприятных производственных факторов, может приво-

дить к развитию профессионального заболевания — вибрационной болезни.

Вибрационная болезнь занимает ведущее место среди всех профессио-

нальных заболеваний во всем мире у рабочих машиностроительной, ме-

таллургической, строительной, горнодобывающей промышленности, заня-

тых на транспорте.

Процесс возникновения виброболезни сложен и недостаточно изучен.

Причем на настоящий момент не определены рецепторы организма

человека, которые непосредственно обеспечивают преобразование вибра-

ционных воздействий в нервные импульсы.

186

Характерными симптомами вибрационной болезни, вызванной ло-

кальной вибрацией являются ноющие, ломящие, тянущие боли в верхних

конечностях, беспокоящие больше по ночам или во время отдыха, а также

снижение чувствительности анализаторов организма человека.

При вибрационной болезни, вызванной воздействием общей вибра-

ции, наблюдается расстройство нервной системы, вестибулярного аппара-

та. Последнее явление проявляется головокру

жением, головными болями,

а также болями в позвоночнике.

Следует отметить, что результаты исследования воздействия вибра-

ции на биологические процессы, которые протекают в организме человека,

позволили разработать рекомендации по ее применению для снижения бо-

левой чувствительности, для снятия мышечной усталости, ускорения вос-

становительных обменных процессов в нервной и мышечной системе у

спортсменов.

Защита от воздействия вибрации на организм человека заключается

в установке оборудования на специальные амортизаторы, использования

метода активной виброзащиты, которая использует принцип интерферен-

ции волн, применении индивидуальных средств защиты. В этом плане ис-

пользуются перчатки с вибропоглощающими ладошками и обувь на виб-

ропоглощающей подошве. В качестве медико-профилактических меро-

приятий применяются массаж, сауна, витаминопрофилактика (прием вита-

минов В

и С).

Шум – это сочетание звуков различной частоты и интенсивности. Зву-

ковые (акустические) волны представляют собой упругие колебания среды –

газа, жидкости или твердого тела, в диапазоне 16 Гц – 20000 Гц. Шум вос-

принимается, в основном, звуковым анализатором человека, который

может

воспринимать и анализировать звуки в широком диапазоне частот и ин-

тенсивностей.

187

Область слышимых уровней звуков ограничена двумя пороговыми

кривыми: нижняя

–

порог слышимости и верхняя

–

порог болевого ощу-

щения. Самые низкие значения этих пороговых кривых располагаются в

диапазоне частот 1...5 кГц. Причем, особенностью восприятия звуков че-

ловеком является то, что порог слухового восприятия ниже на высоких

частотах, так как звуковой анализатор менее чувствителен к звукам низ-

ких частот.

Оценка звуковых ощущений человека осуществляется парамет-

ром, который называется «

уровень звука»

(

). Эта величина измеряется

в относительных единицах – децибелах (дБ). Это связано с наличием

объективной биологической характеристики звукового анализатора чело-

века

–

порогом слышимости. Значение интенсивности пороговой слыши-

мости человека составляет

= 0 дБ.

Болевой порог составляет уровень звука величиной L

= 140 дБ.

В качестве дополнительной характеристики влияния шума на чело-

века применяется т.н. порог дискомфорта, который вызывает начальные

неприятные ощущения – слабые боли в ухе. Он соответствует уровню

звука, равному L

= 120 дБ.

Шум в бытовой и производственной среде неблагоприятно действу-

ет на организм человека. Он вызывает повышенный расход энергии при

одинаковой физической нагрузке, раздражительность, утомляемость, зна-

чительно ослабляет внимание человека, увеличивает число ошибок в рабо-

те, замедляет скорость психических реакций. В результате большого утом-

ления рабочих из-за шума снижается производительность труда и ухудша-

ется качество работы.

В результате длительного воздействия повышенного уровня шума

изменяется частота дыхания и пульс, нарушается обмен веществ, активизи-

руется возникновение сердечно-сосудистых заболеваний, происходит необ-

ратимое снижение слуха человека.

188

Следует отметить, что в процессе своей эволюции организм человека

адаптирован к некоторому уровню интенсивности шума, который состав-

ляет 30... 35 дБ (шум листвы деревьев, дождя и т. п.). Причем значитель-

ное снижение уровня этой естественной интенсивности шума также вредно

сказывается на самочувствии человека и, в основном, отражается на его

ЦНС. Повышение интенсивности шума до уровня 40...70 дБ в системе

«человек – жилище» создает значительную нагрузку на нервную систе-

му, вызывая ухудшение самочувствия, сни

жение производительности ум-

ственного труда, развитие неврозов, появлению язвенной и гипертониче-

ской болезни.

Длительное воздействие шума с уровнем свыше 75 дБ может при-

вести к развитию необратимого снижения слуха

–

тугоухости. При дейст-

вии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных

перепонок, а при еще более высоких (более 160 дБ) возможно даже на-

ступление летального исхода.

Защита от воздействия шума на организм человека реализуется в

нескольких направлениях:

• введением организационных мероприятий – обеспечение рациональ-

ных режимов труда и отдыха, ограничение времени работы человека в

среде с повышенным уровнем шума и т. п.

• техническими средствами борьбы с шумом. В этом случае использу-

ются три основных направления

–

устранение причин шума или сни-

жение его в источнике возникновения, ослабление шума при его пере-

даче и непосредственная защита человека-оператора или группы рабо-

чих, испытывающих воздействие шума.

Ослабление шума в источнике на 8…10 дБ вполне достижимо и

считается удовлетворительным, если соответствует снижению ощущения

громкости в 2 раза. Борьба с шумом в источнике его возникновения на-

дежнее всего обеспечивает благоприятный шумовой климат в производст-