Воздействие негативных факторов на человека и среду обитания

1.4.1. Естественные системы зашиты человека от опасных и вред­ных факторов. В основе всех защитных реакций человека – от сознательного изменения поведения до простейших защитных рефлексов - лежит работа его нервной системы с ее безусловными и условными рефлексами и сложнейшими формами приспособительных реакции, на­пример, динамическим стереотипом. Передающиеся по наследству врожденные рефлексы обеспечивают практически мгновенные защит­ные реакции при явной опасности (защитный мигательный рефлекс, рефлекторные двигательные реакций при ожоге, боли). Потеря бо­левой и тактильной чувствительности при некоторых болезнях ведет к постоянному транслированию пораженной части тела человека. Ус­ловные рефлексы, формирующиеся в процессе жизни человека, обес­печивают заблаговременное принятие защитных мер при первых приз­наках надвигающейся опасности, а иногда и интуитивно, на основе неосознанного опыта.

Организм человека имеет ряд естественных систем, обеспечивающих его защиту при воздействии опасных и вредных факторов сре­ды:

1) иммунная система для защиты от болезнетворных микроорганизмов. Она обеспечивает невосприимчивость к воздействию биоло­гических и части химических факторов в результате врожденного или приобретенного (вследствие перенесенной болезни) иммунитета. Введением ослабленных возбудителей (прививками) создают такой же приобретенный иммунитет без существенных проявлений болезни, что широко используется для профилактики ряда опасных инфекций (например, оспы);

2) система покровных тканей и, прежде всего кожа, защищающая внутренние органы от комплекса физических (например, электрото­ка) и химических факторов;

3) система обеспечения постоянства внутренней среды организ­ма - гомеостаза, к которой относится, например, система терморе­гуляции. Она обеспечивает возможность трудовой деятельности в экстремальных климатических условиях - от экватора до Антаркти­ды, на что, кстати, не способно ни одно животное.

Механизм адаптации у зрительного и слухового анализато­ров обеспечивают восприятие сигналов в громадном диапазоне интенсивностей (для слухового анализатора, например, болевая ин­тенсивность звукового давления в 10¹² выше пороговых значений).

Время реакции (ВР) человека на воздействие раздражителей зависит от их вида (ВР на температурные раздражители в несколько раз длиннее, чем на свет или звук), а также от состояния человека (ВР при утомлении увеличивается). Последствия воздействия опасных (травмирующих) факторов обычно проявляются сразу, для вредных факторов характерен скрытый период, который может быть весьма длительным (для канцерогенных факторов) или может проя­виться в последующих поколениях (мутагенные изменения от ионизирующей радиации).

Критериями допустимого воздействия вредных факторов на чело­века являются сохранение его здоровья и высокой работоспособнос­ти, а также отсутствие негативных изменений в его потомстве. Критерии допустимого воздействия на среду обитания в основном была рассмотрены в дисциплине "Экология".

1.4.2. Воздействие на человека вредных веществ (ВВ), их нормирование. Перечень ВВ производственной среды приведен в ГОСТ 12.1.005-88. В бытовой среде ВВ чаще всего являются токси­ны, т.е. сложные соединения животного, растительного и бактериального происхождения, вызывающие отравления. Классификация ВВ по степени их физиологической активности (токсичности) приведе­на выше в п.п. 1.3.1. По механизму действия и вызываемым наруше­ниям в состоянии здоровья выделяют следующие группы ВВ: а) общетоксического действия (нервные, ферментные, печеночные и кро­вяные яды, например, синильная кислота, СО, H₂S и др.); б) раздражающие, воздействующие на дыхательные пути (CL₂, SO₄, NH₃ и др.); в) прижигающие или агрессивные вещества, действующие на кожу (щелочи, кислоты, ангидриды и др.); г) мутагены, вызывающие изменения в наследственном аппарате (соединения свин­ца, ртути и др.); д) аллергены, вызывающие повышенные или извращенные реакции при повторных воздействиях (соединения никеля, алкалоиды и др.); е) канцерогены, вызывающие злокачественные опухоли (бензпирен, фенантрен и др.).

По агрегатному состоянию ВВ могут быть представлены газами, пылью, аэрозолями дезинтеграции и конденсации, жидкостями и твердыми веществами. Для газов, пыли и аэрозолей основным пу­тем поступления в организм являются дыхательные пути; жидкие и твердые ВВ могут поступить в желудочно-кишечный тракт с пищей или водой; жирорастворимые ВВ - всасываются через кожу. Часть ВВ при поступлении в организм оседает в определённых органах и тканях, вызывая изменения, прежде всего в них (например, соеди­нения йода в щитовидной железе, СО в крови, алкоголя в спин­номозговой жидкости). В организме человека ВВ под воздействием защитных его систем могут изменяться и переводиться в менее опас­ные соединения, могут накапливаться в его органах и тканях (ма­териальная кумуляция) и даже вызывать хронические отравления. Часть ВВ выводится из организма почками; многие яды, попавшие в организм, обезвреживаются в печени, а летучие вещества (напри­мер, этанол и эфир) выводятся и через органы дыхания.

Основными эффектами воздействия ВЗ являются острые и хрони­ческие отравления. Первые могут развиваться непосредственно в момент воздействия (например, при отравлении цианидами) или после скрытого (обычно несколько часов) периода (например, при отравлении фосгеном и NO₂). Хронические отравления развиваются значительно позже (через месяцы и годы). Конкретная клиническая картина поражения чаще всего специфична для каждого ВВ (например, психические расстройства при отравлении ТЭС и потеря зрения при отравлении метиловым спиртом).

В ГОСТ 12.1.005-88 выделена группа аэрозолей преимущественно фиброгенного действия, вызывающих профболезнь №I - пневмокониозы (каменноугольная пыль - антракозы, асбестовая пыль - асбестозы, кремневая пыль - силикозы и др. - всего 90 наименований).

Чувствительность к воздействию ВВ зависит от пола (например, женщины более чувствительны к бензолу) и возраста (как правило, дети более чувствительны, чем взрослые). Соответственно ПДК ря­да ВВ для населенных пунктов в десятки и сотни раз меньше, чем для производственной среды (например, у бензина - в 200 раз, у H₂S - в 375 раз и т.д.). Для некоторых ВВ характерны выражен­ные индивидуальные эффекты воздействия, например, для метилово­го спирта. Индивидуальная чувствительность возрастает при пов­торном действии аллергенов.

При комбинированном воздействий ВВ различают следующие вари­анты их совместного действия: а) однонаправленное, при котором "точкой приложения" различных ВВ являются одни и те же системы организма, а суммарный эффект равен сумме эффектов действующих компонентов (в ГОСТ 12.1.005-88 выделено 25 таких ВВ); б) независимое действие при различных "точках приложения" ВВ); в) по­тенцирование, когда эффект комбинированного действия больше суммы раздельного действия тех же ВВ; г) антагонизм, когда комбинированный эффект меньше этой суммы

Нормирование содержания ВВ заключается в установлении для них ПДК, т.е. концентраций ЗВ, которые при ежедневной работе в течение всего рабочего стажа не вызывают заболеваний или нару­шений здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Различают максимально разовые (воз­действующие в течение 20 минут), среднесменные и среднесуточные ПДК. Для ВВ с неустановленными ПДК временно вводятся ориентиро­вочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ), которые должны пересматриваться через 3 года с учетом накопленных данных или за­меняться ПДК. Для смеси ВВ однонаправленного действия определя­ют безразмерную суммарную концентрацию С_S по формуле

(1)

где С₁, С₂, …, С_n - фактические концентрации каждого ВВ в воздухе в мг/м³; ПДК₁, ПДК₂, …, ПДК_n - их ПДК, мг/м³.

Для пищевой и кожевенной промышленности, а также биотехнологических производств и в быту возможны профессиональные и быто­вые заболевания и отравления, вызываемые токсинами (алкалоидами, наркотическими веществами, растительными и животными ядами). Количество бытовых отравлений в последние годы существенно уве­личилось из-за роста наркомании и токсикомании и резкого увели­чения, поступающих на недостаточно контролируемый рынок недобро­качественных продуктов и напитков.

1.4.3. Воздействие на человека механических и акустических колебаний, их нормирование. К механическим колебаниям относятся вибрации, которые возбуждаются рабочими органами вибромашин или возникают при движении транспортных средств и работе произ­водственного оборудования. К акустическим колебаниям относят волнообразные упругие колебания в воздухе, жидкой и твердой сре­де под воздействием возмущающей силы. Колебания в диапазоне - f = 16 Гц... 20 кГц называют звуковыми, с f <16 Гц - инфразвуком, с f > 20 кГц - ультразвуком.

1.4.3.1. Вибрации, передающиеся на тело человека через его опору, называют общими, а передающиеся через руки - локаль­ными. Общие вибрации подразделяют на транспортные (автомашины, трактора), транспортно-технологические (машины с ограниченной подвижностью, например, экскаваторы и краны) и технологические (стационарные машины и станки). Вибрации различают по направле­нию воздействия: по оси Х - для общей вибрации горизонтальное направление "спина-грудь", а для локальной - "большой палец-мизинец"; по оси У - соответственно направления "правое плечо - левое плечо" и "запястье-ладонь"; по оси Z - для общей вибра­ции вертикальное направление "ноги - голова", а для локальной "основная фаланга - ногтевая фаланга".

Основные характеристики вибраций: частота, колебаний f, Гц (диапазон общих вибраций 0,8...80 Гц, локальных 1...1000 Гц), виброскорость V, м/с, и виброускорение а, м/с². Помимо абсолютных значений V и а, широко применяют их логарифмичес­кие уровни в дБ (L_v и L_a), которые рассчитываются по формулам

(2)

где 5∙10^-8 и 1∙10^-6 - опорные величины V и a. Предпочтительным параметром при оценке вибраций является а.

Вибрации обладают выраженным биологическим действием, которое зависит от f, интенсивности, направления и времени воздейст­вия. Каждое колебание воспринимается организмом человека как толчок, на который уже через 20 мс развивается компенсаторное напряжение мышц. Соответственно наиболее опасны вибраций с f >50 Гц. Для эффектов воздействия вибраций существенное значение имеют резонансные f: для тела по оси Z - 4...8 Гц (особенно 5 Гц), а по оси Х и Y - 1...2 Гц; для головы и плеч - 20...30 Гц, глаз - 60...80 Гц. Вибрации снижают и остроту зрения (в ос­новном при f = 1...25 Гц). Главным эффектом воздействия вибра­ций является развитие вибрационной болезни - одного из ведущих профзаболеваний. Уже через 2 года работы на шлифовальных стан­ках у 50% работников регистрируют признаки виброболезни. В ее основе лежат нервные и гуморальные нарушения и микротравмы опор­но-двигательного аппарата. Действие вибраций усиливается при ин­тенсивных шумах и высокой физической нагрузке. При низкочастот­ной локальной вибрации эта болезнь развивается через 8...10 лет с основным поражением опорно-двигательного аппарата. Высоко­частотная вибрация (f = 125...250 Гц) уже через 5 лет приво­дит к сосудистым расстройствам, побелению пальцев, ломящим, ноющим болям и т.д. При общей вибрации наблюдаются головокружения, головные боли, поражения внутренних органов и позвоночника.

ПДУ вибрации установлены c учетом их спектра и направления осей действия (через весовые коэффициенты для f и осей Z, X, Y) для 3 критериев оценки - безопасность, снижение произво­дительности труда и комфортность. Нормы локальной и транспорт­ной вибрации обеспечивают безопасность персонажи, (профилактику виброболезни), а транспортно-технологической и технологической -предупреждают снижение производительности труда. Для работников умственного труда установлен критерий комфорта (он в 3,15 раз ниже нормы снижения производительности).

Нормы вибраций в ГОСТ 12.1.012-90 приведены в абсолютных значениях и относительных уровнях V и а в 1/3 октавных по­лосах f для общих вибраций и в октавных полосах f для ло­кальных. ГОСТом также установлены предельные дозы вибрационного воздействия. Расчет их проводится путем энергетического сумми­рования корректированных по спектру и осям направления воздей­ствия интенсивности V и а во всех октавных полосах. Полученные значения дозы используют для последующего расчета эквива­лентного корректированного значения ПДУ вибраций, выраженного одним числом. Для 8-часового воздействия локальных вибраций этот уровень по V равен 2 м/с или 112 дБ, по а - 2 м/с² или 126 дБ.

Если уровень вибрации, создаваемый машиной, выше ПДУ более чем на 2 дБ, то применение машины запрещается. При превышении на 1...12 дБ (т.е. в 1,12...4 раза) в течение рабочей смены дол­жно быть сделано 2 регламентированных перерыва: первый - 20-ми­нутный перерыв через 1...2 ч после начала работы, второй - 30-минутный через 2 ч после обеденного перерыва.

1.4.3.2. Шумом называют беспорядочные звуки различной приро­ды со случайными изменениями по частоте и амплитуде, которые ме­шают работе, отдыху и восприятию речи. Основной его характерис­тикой является интенсивность - мощность потока энергии в Вт на м². Последняя прямо пропорциональна квадрату звукового давления или силе, действующей на единицу площади. Поскольку прямое изме­рение интенсивности шума невозможно, для ее оценки используется уровень звукового давления, дБ, в октавных полосах частот со среднегеометрическими f 31.5; 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Уровень звукового давления L является ло­гарифмом отношения измеряемого давления P_x к ее пороговому значению Р_о - порогу слышимости человеческого уха, равному 2∙10² Па.

(3)

Интенсивность шума уменьшается обратно пропорционально квад­рату расстояния от источника шума; уровень звукового давленая - обратно пропорционально расстоянию. Высокочастотные звука (f > 800 Гц) с расстоянием соответственно ослабляются за счет молеку­лярного поглощения. При прохождении препятствий имеют место от­ражение, дифракция и поглощение звука. В закрытых помещениях учитывается реверберация - послезвучание при выключении источ­ника шума.

Воздействие любого уровня шума вызывает адаптацию слухового анализатора. При громкостной адаптации пороги слуха за 2...5 мин повышаются на 15...25 дБ, а восстановление их до исходного уров­ня занимает 3 ч. Измерение порогов слуха называется аудиометрией.

Действие шума на человека интенсивностью 85 дБ А и выше при­водит к постоянному повышению порогов слуха вначале на высоких f, а затем и к развитию профессиональной тугоухости и глухо­ты. Потеря слуха на 20 дБ серьезно мешает человеку (при шуме 95 дБ А такая потеря раззевается через 15 лет). Поэтому зоны с уровнем звука выше 85 дБ А обозначают знаками безопасности по ГОСТ 12.4.026-76*, а лиц, работающих в этих зонах, снабжают СИЗ от шума. Кроме того, шумы мешают восприятию звуковых сигна­лов (при уровнях 65 дБ А и выше), снижают разборчивость речи, ускоряют развитие утомления и соответственно снижают производи­тельность труда. Средний уровень шума на РМ четко коррелирует с частотой (но не с тяжестью) НС (главным образом из-за нарушений внимания).

Нормативы шума - в производственных условиях установлены ГОСТ 12.1.003-83, а в жилых помещениях, общественных зданиях и на территории жилой застройки - в СН 3077-84 и ГОСТ 12.1.036-81.

Шум нормируется по предельным спектрам (ПС), каждый из которых имеет свой индекс, соответствующий уровню звукового давления для данного спектра на f = 1000 Гц. Нормируемой характеристи­кой является и уровень звукового давления в октавных полосах f. ГОСТами также установлены изменения в ПДУ шума при воздействии прерывистых, импульсных и тональных шумов, а также с учетом на­пряженности труда для различных видов деятельности.

1.4.3.3. Воздействие инфразвука на человека проявляется в на­рушении пространственной ориентации, головных болях, головокружения, снижении внимания и работоспособности (особенно на f около 7 Гц). Ряд симптомов можно объяснить резонансными явлени­ями внутренних органов: например, резонанс сердца наступает при 7 Гц, других органов - 3,5...5 Гц.

Нормативным документом для инфразвука на производстве являет­ся СН 22-74-80, а на территории жилой застройки - СанПиН 42-128-4948-89. Согласно СН 22-74-80 L в октавных полосах со сред­негеометрическими f 2, 4, 8, 16 Гц не должны быть более 105 дБ, а для полосы с f 32 Гц - не более 102 дБ. Согласно СанПиН 42-128-4948-89 на территории жилой застройки уровень L не должен превышать 90 дБ.

1.4.3.4. Ультразвук в последние десятилетия получил широкое распространение в промышленности, науке и медицине. В основе его биологического действия лежит молекулярный нагрев тканей организма и кавитация или образование в жидкостях организма га­зовых пузырьков. На человека ультразвук может действовать через воздушную среду и контактно - через жидкую и твердую среду. При действии ультразвука возникают нервные расстройства, нарушения состава крови, потеря слуха, повышенная утомляемость.

Нормативы ультразвукового воздействия установлены ГОСТ 12.1.001-83. Допустимые L на РМ даны для 1/3 октавных полос в диапазоне f 1,25...100 кГц и составляют 80…110 дБ. При контактном действии ультразвука его уровень не должен превышать 110 дБ. ГОСТом также предусмотрены изменения ПДУ ультразвука при суммарном сокращении времени его воздействия (на 6 дБ при вре­мени воздействия 1...4 часа в смену и 24 дБ при времени воздей­ствия 1...5 мин).

Поскольку шум, ультра- и инфразвук воздействуют прежде всего на слуховой аппарат человека, то их можно отнести к факторам однонаправленного действия. Следовательно, одновременное воздействие этих факторов в любом сочетании приводит к суммированию эффекта воздействия.

1.4.4. Воздействие на человека, сооружения и технику ударной волны (УВ) взрыва. Взрыв - это внезапное высвобождение энергии взрывчатых веществ, сопровождающееся образованием волны сжатия (при наземном взрыве - воздушная УВ). По форме УВ состоит из от­носительно короткой фазы избыточного давления (фазы сжатия) и более продолжительной, но менее выраженной фазы разрежения с от­рицательным давлением (рис. 2). Негативное воздействие второй фазы на человека и здания несущественно.

Рис. 2. Характер изменения давления во времени в фиксированной точке при прохождении УВ.

УВ характеризуется скоростью распространения V, скорост­ным напором и избыточным давлением ∆P. V воздушной взрыв­ной волны в непосредственно близости от места взрыва в несколь­ко раз превышает скорость звука в воздухе, а с увеличением рас­стояния снижается до нее, т.е. до 340 м/с. Скоростной напор соз­дают движущиеся массы воздуха непосредственно за фронтом УВ, в области сжатия. Он исчезает несколько позднее нежели ∆Р (за счет инерции воздушных масс). Избыточное давление во фронте УВ (∆Р_ф) - ее основной поражающий фактор, представляющий из себя разность между максимальным давлением УВ и нормальным атмосфер­ным давлением перед фронтом УВ.

При встрече с препятствием в так называемой зоне регулярного отражения ∆Р увеличивается за счет резкой остановки движу­щихся слоев сжатого воздуха, создавая избыточное давление в от­раженной волне - Р_отр. ∆Р_ф можно измерить датчиком, располо­женным параллельно распространению УВ, ∆Р_отр - датчиком, рас­положенным перпендикулярно проходящей УВ. При больших значениях ∆Р избыточное давление отраженной волны приближается к 8 ∆Р_ф, а при малых значениях ∆Р уменьшается до 2 ∆Р_ф.

∆Р_ф для эталонной мощности взрыва на заданных расстояниях от его центра при наземном взрыве (или эпицентра при воздушном или подземном) находят по таблицам или графикам. Для наземного взрыва мощностью в 1 Мт ∆Р_ф на удалении 3 км составляет 90 кПа, 4 км - 50 кПа. 6 км - 25 кПа, 10 км - 12 кПа, 20 км - 5 кПа. Для взрывов другой мощности точка с аналогичным давлением легко оп­ределяется по формуле, полученной на основе закона подобия (рас­стояние от центра взрыва, на котором образуется данное давление, пропорционально кубическому корню из мощности взрыва).

R₁/R₂=³Ö(q₁/q₂) при ∆Р_ф=const, (4)

где R₁ и R₂ - расстояния до центров взрывов с тротиловыми эквивалентами q₁ и q₂ соответственно.

При воздушном взрыве на расстояниях равных высоте взрыва, ∆Р_ф равна ∆Р_ф наземного взрыва, при больших расстояниях ∆Р_ф воз­душного взрыва больше ∆Р_ф наземного за счет совместного воздей­ствия проходящей (или падающей) и отраженной ударных волн.

УВ приводят к поражений людей как за счет воздействия ∆Р, так и вследствие ударов обломками разрушаемых зданий и сооруже­ний, осколками стекла и другими вторичными НФ. Крайне тяжелые, ведущие к смертельному исходу, контузии и травмы (разрывы внут­ренних органов, переломы костей, внутренние кровотечения и т.п.) вызываются воздействием ∆Р_ф > 100 кПа, тяжелые контузии и травм - при ∆Р_ф = 60.. 100 кПа, поражения средней тяжести - при ∆Р_ф = 40...60 кПа, легкие - при ∆Р_ф = 20...40 кПа.

Воздействие ∆Р_ф на здания и сооружения вызывает следующие степени разрушения (для зданий с металлическим каркасом): пол­ное разрушение - с невозможностью дальнейшего использования зда­ния - при ∆Р_ф = 60... 80 кПа; сильные разрушения при не целесо­образности ремонта и восстановления - при ∆Р_ф = 20...40 кПа; разрушение остекления - при ∆Р_ф = 2...7 кПа. Тяжесть разруше­ний может существенно меняться в зависимости от характера стро­ений (например, деревянные и железобетонные здания), их этаж­ности, плотности застройки и т.д. Плотность застройки 50% и бо­лее уменьшает ∆Р_ф на 20...40%, плотность менее 30% практичес­ки не сказывается на степени разрушений. Из энергетического, коммунального и промышленного оборудования наиболее стойкими к воздействию УВ являются подземные газовые, водопроводные и ка­нализационные сети (их разрушения возможны только при ∆Р_ф = 600...1500 кПа).

Прогнозирование поражений людей и разрушений зданий, промыш­ленного и коммунального оборудования УВ ядерных взрывов деталь­но изложено в справочниках и руководствах по ГО, а также в учебнике [13].

1.4.5. Воздействие на человека электрических, магнитных и электромагнитных полей и излучений, их нормирование. К перечис­ленным НФ относятся постоянные магнитные и электростатические поля (ПМП и ПЭСП соответственно), электромагнитные излучения токов промышленной частоты, высокой (ВЧ), ультравысокой (УВЧ) и сверхвысокой (СВЧ) частот, видимый свет, ультрафиолетовое (УФО) и инфракрасное (ИК) излучения, электромагнитные ионизирующие излучения. Значение видимого света для производственной деятель­ности и ИК излучения для теплового состояния человека рассмот­рены выше, а электромагнитные ионизирующие излучения будут рас­смотрены в п.п. 1.4.6 вместе с другими видами ионизирующей ра­диации (ИР).

1.4.5.1. ПМП и ПЭСП могут быть естественными и антропогенными. Из всех естественных полей наиболее существенным является ПМП Земли. Хорошо известны его биологические эффекты (ориента­ция семян, перелеты птиц и др.), В отношении человека установ­лена четкая связь между магнитными бурями и вспышками инфекци­онных болезней, между колебаниями напряженности ПМП и частотой инфарктов миокарда и т.д. Только 10...15% людей не реагируют на изменения ПМП, а большинство реагирует сразу же или за (спустя) 2…3 дня.

Антропогенные ПМП возбуждаются электромагнитами, соленоида­ми, импульсными установками полупериодного или конденсаторного типа, литыми и металлокерамическими магнитами. Воздействие ПМП на работающих зависит от напряженности (Н), удаления РМ от ис­точника ПМП и режима труда. СН 1742-77 установлен ПДУ по Н≤8 кА/м. При превышении ПДУ у постоянно работающих в ПМП разви­ваются нарушения со стороны нервной, сердечно-сосудистой сис­тем, внешнего дыхания, пищеварительного аппарата, биохимичес­ких показателей мочи и крови, а в последующем наступает и поте­ря трудоспособности.

ПСЭП или поле неподвижных электрических зарядов возникает в процессе статической электризации при деформации, дроблении веществ, относительном перемещении двух нахо­дящихся в контакте тел, слоев жидких и сыпучих материалов. ПЭСП характеризуется электрической напряженностью Е, В/м. Фактичес­кая величина Е может достигать: на прядильных и ткацких фабриках - 20…160 кВ/м; в химической промышленности - 240...250 кВ/м; при изготовлении гибких грампластинок - I5...280 кВ/м. ПЭСП создаются также при эксплуатации электроустановок (ЭУ) высокого напряжения постоянного тока.

Систематические воздействия ПЭСП на людей могут вызвать функ­циональные изменения со стороны центральной нервной, сердечно-­сосудистой и других систем организма. Работающие при этом жалу­ются на головные боли, раздражительность, плохой сон и снижение аппетита. Характерна повышенная эмоциональная возбудимость и боязнь ожидаемого разряда.

СН 1757-77 и ГОСТ 12.1.045-84 устанавливают ПДУ поля Е_пду = 60 кВ/м в течение t_доп = 1 ч. При Е < 20 кВ/м время пребы­вания человека в ПЭСП не регламентируется, а при Е_ф от 20 до 60 кВ/м допустимое время пребывания, ч, определяется по формуле

t_доп = (Е_пду/Е_ф)². (5)

1.4.5.2. Источниками ЭП токов промышленной частоты являются токоведущие части действующих ЭУ, ЛЭП, открытые распределитель­ные устройства. Воздействие этих ЭП возможно при ремонтных ра­ботах в местах повышенной напряженности поля. При оценке УТ необходимо учитывать электрическую и магнитную напряженности поля (соответственно Н, А/м и Е, В/м). Но так как пороговое действие магнитного поля возможно лишь при Н > 160...200 А/м, а фактичес­кая Н не превышает 20...25 А/м, то при оценке опасности фактора ограничиваются только Е.

Воздействие ЭП токов промышленной частоты на организм челове­ка приводит к более раннему развитию утомления, многочисленным жалобам на головные боли, ухудшению памяти, апатии, депрессии, вялости, разбитости и т.д.

Допустимые уровни Е ЭП токов промышленной частоты установле­ны ГОСТ 12.1.002-84. ПДУ ЭП частотой 50 Гц для персонала, обслуживающего ЭУ, дается в зависимости от времени пребывания в его зоне. Так, пребывание в зоне с Е_ф более 25 кВ/м без средств за­щиты не допускается; при Е_ф ниже 5 кВ/м время пребывания не рег­ламентируется. Допустимое время пребывания, ч, при Е_ф от 5 до 20 кВ/м определяется по формуле

Т_д=(50 / Е_ф) – 2. (6)

Соответственно допустимая Е, кВ/м, в зависимости от времени пре­бывания рассчитывается по формуле

Е_доп=50 / (Т_д + 2). (7)

Допустимое время пребывания в ЭП токов промышленной частоты реализуют или одноразово, или дробно в течение рабочего дня.

Если в рабочей зоне имеются участки с различными значениями Е, то пребывание персонала ограничивается временем Т_доп:

(8)

где t_E и T_E соответственно фактическое и допустимое время пребывания персонала, ч, в зонах с напряженностями Е₁, E₂,..., E_n.

1.4.5.3. Ультрафиолетовое излучение (УФО) - это электромаг­нитные волны с длиной волны 200...400 нм. Интенсивное УФО наб­людается при электросварке, работе плазменных установок, неко­торых типов газоразрядных ламп и ртутно-кварцевых горелок. УФО обладает выраженным биологическим действием. С одной стороны, УФО является жизненно необходимым фактором, недостаток которого приводит к авитаминозу Д, ослаблению защитных реакций организма, обострению хронических заболеваний. Функциональным расстройствам нервной системы. Недостаток УФО наблюдается у людей, работающих без естественного освещения (в шахтах, рудниках, безоконных, безфонарных зданиях и т.д.). Под воздействием УФО более интен­сивно выводятся некоторые яды, повышается сопротивляемость организма. С другой стороны, повышенное УФО глаз приводит к электроофтальмии, т.е. к развивающемуся через 10…12 ч после облу­чения острому поражению слизистой оболочки глаз со светобоязнью, слезотечением, ощущением песка в глазах. Чрезмерное общее УФО вызывает кожные поражения в виде острых дерматитов с эритемой, иногда отеком, вплоть до образования пузырей. УФО также может вызвать рак кожи.

Оценка УФ - излучения проводится по эритемной дозе (эритема - покраснение кожи). Единицей эритемной дозы является 1 эр, разный 1 Вт мощности УФО на волне 297 нм.

Нормативы максимального УФО приведены в указаниях к проекти­рованию и эксплуатации установок искусственного УФО и гигиенических требованиях к таким установкам (СH 1158-74 и СН 1154-78).

1.4.5.4. ЭМП ВЧ занимают диапазон 3 кГц...30 МГц, УВЧ - 30...300 МГц и СВЧ - 300 МГц...300 ГГц.

Вокруг любого источника такого излучения выделяют зоны индук­ции (ближнюю), интерференции (промежуточную) и волновую. Радиус первой зоны не превышает длины волны, деленной на 2π; начало волновой зоны находится на удалении большем, чем длина волны, помноженная на 2π. В зонах индукции и интерференции воздейст­вуют различные по величине электрические и магнитные поля. Ин­тенсивность излучения в этих зонах оценивается раздельно величи­нами Е и Н, составляющих поля в В/м и А/м. При излучениях от 3 кГц до 300 МГц (т.е. при ВЧ и УВЧ) с длиной волны от 10 км до 1 м обслуживающий персонал работает в зоне индукции. В волновой зоне (или зоне излучения) напряженность обеих составляющих полей совпадает по фазе и связана стабильными соотношениями по величи­не. В этой зоне интенсивность ЭМП можно оценивать величиной мощности потока мощности в мкВт/см². Персонал, обслуживающий СВЧ установки - находится в волновой зоне.

В основе биологического воздействия ЭМП радиочастот лежит прежде всего избирательный локальный нагрев тканей и органов с плохой терморегуляцией (хрусталик и стекловидное тело глаза, семенники и т.д.). Тепловые эффекты возникают при интенсивности ВЧ и УВЧ -излучения 150… 8000 В/м и СВЧ -излучения 10…40 мВт/см². Самым опасным последствием нагрева является помутнение хрусталика с одновременным резким снижением остроты зрения. Кроме того, может развиться состояние, которое обозначается как "последствия хронического воздействия СВЧ поля", с жалобами на головные боли, нарушение сна, утомляемость, раздражительность и т.д.

ГОСТ 12.1.006-84* устанавливает ПДУ ЭМП радиочастот в зависи­мости от частотного диапазона f. Так, для зоны индукции (f от 60 кГц до 300 МГц) предусмотрены максимальные значения Е_пд (из­меняются от 500 до 80 В/м с повышением f), Н_пд = 50 А/м для f = 0,06...3 МГц и энергетическая нагрузка электрического и магнитного полей. Последнюю определяют по формулам

ЭН_е = Е² ∙ Т и ЭН_н = Н² ∙ Т, (9)

где Т - время воздействия, ч.

Одновременное воздействие электрического и магнитного полей в диапазоне - f от 0,06 до 3 МГц считается допустимым при усло­вии

(ЭН_е / ЭН_пд) + (ЭН_н / ЭН_нпд) ≤ 1, (10)

где ЭН_пд = 20000 (Вт/м)² ∙ ч - предельно допустимое значение энергетической нагрузки в течение рабочего дня, создаваемое электрическим полем; ЭН_нпд = 200 (А/м)² ∙ ч - то же, создаваемое магнитным полем.

В волновой зоне (f от 300 МГц до 300 ГГц) на человека воз­действует поверхностная плотность потока энергии (ППЭ, Вт/м²). Его энергетическая нагрузка согласно ГОСТ 12.1.006-84* определяется по формуле

ЭН_ппэ = ППЭ ∙ Т, (11)

Предельно допустимое значение ППЭ_ПДЭМП определяют по формуле

ППЭ_пд = К ∙ Э_ппэпд / Т, (12)

где ЭН_ппэпд - ПД величина энергетической нагрузки ППЭ, равная 2 Вт/м²; К - коэффициент ослабления биологической эффективности, равный 10 (для случаев облучения от вращающихся и сканирующих ан­тенн с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и скваж­ностью не менее 50) и 1 (для остальных случаев); Т - время пре­бывания в зоне облучения за смену, ч. Максимальное значение ППЭ_пд согласно ГОСT 12.1.006-84* не должно превышать 10 Вт/м² во всех случаях.

I.4.5.5. Лазерное излучение вызывает оптический квантовый генератор, создающий излучение высокой направленности и плотнос­ти энергии. Основными характеристиками лазеров являются интен­сивность излучения, определяемая по величине энергий или мощнос­ти выходного пучка и выраженная в Дж или Вт, длительность и час­тота повторения импульсов.

При работе лазеров возможно воздействие целого ряда неблаго­приятных факторов (ГОСТ 12.1.040-83). Так, при прямом лазерном излучении возможно воздействие импульсных световых вспышек, УФО, ЭМП, ионизирующих излучений, шума, озона и т.д. При диффузном и зеркально отраженном лазерном излучении возможно воздействие рассеянного лазерного излучения, импульсного шума, вредных при­месей воздуха и ЭМП. Биологическое действие лазеров зависит от интенсивности излучения и локализаций воздействия. Основным ре­зультатом лазерного излучения является термический эффект. Из-за очень краткой длительности импульсов (1 ∙ 10^-7... 1 ∙ 10^-12 с) высокая скорость нагрева вызывает резкое повышение давления в тканях, из-за чего воздействие импульса ощущается как точечный удар. При воздействии на орган зрения больших интенсивностей излучения возможна полная потеря зрения (слепота); на кожу - ожогивсех 4 степеней - от эритемных до деструкции всей толщи кожи.

В СН 2392-81 и ГОСТ 12.1.040-83 в зависимости от степени опасности для персонала вое лазеры делятся на 4 класса: 1 класс - безопасные (выходное излучение не опасно для глаз); 2 класс - малоопасные (опасно для глаз прямое или зеркальное отраженное излучение); 3 класс - среднеопасные (опасно для глаз прямое, зеркальное и диффузно отраженное излучение на удалении 10 см и для кожи опасно прямое или зеркальное отраженное излучение); 4 класс - высокоопасные (опасно для кожи диффузно отраженное излучение на удалении 10 см).

Наличие конкретных опасных и вредных факторов при эксплуата­ции лазеров 1...4 классов указано в ГОСТ 12.1.040-83.

ПДУ облучения людей установлены СН 2392-81 с учетом режима работы лазеров (непрерывный, моноимпульсный или импульсно-периодический).

1.4.5.6. Электромагнитный импульс ядерного взрыва. При ядер­ных взрывах в результате взаимодействия γ-излучения с атомами и молекулами среды, приводящего к ионизации, возникают кратко­временные (практически исчезающие уже через 8∙10^-2) электри­ческие и магнитные поля, которые и представляют собой электромагнитный импульс (ЭМИ) ядерного взрыва. Очень крутой передний фронт ЭМИ составляет всего несколько сотых микросекунды, а по­ражающее действие быстро уменьшается о увеличением расстояния (Е_н уже на удалении 2 км при взрыве в 1 Мт составляет всего 13 кВ/м). Поэтому непосредственное действие на человека у ЭМИ отсутствует. Однако, в проводниках электротока появляется раз­ность потенциалов относительно земли, что может привести к пробою изоляции, выгоранию плавких вставок, повреждению входных эле­ментов аппаратуры, подключенных к антеннам и линиям электропе­редач. Наиболее опасен ЭМИ для аппаратуры без специальной за­щиты, даже если эта аппаратура находится в особо прочных со­оружениях.

1.4.5.7. Широкополосное излучение большой мощности, которое создается светящейся областью ядерного взрыва, включает в себя помимо видимого света УФО и ИК. Длительность его воздей­ствия зависит от мощности взрыва (от 3 с при мощности 20 кт до 10 с зри мощности 1 Мт), а поражающее действие характеризуется световым импульсом (СИ), т.е. отношением количества световой энергии к площади поверхности, расположенной перпендикулярно распространенно световых лучей. Единица СИ - 1 джоуль на 1 м². Энергия светового излучения ядерного взрыва составляет примерно 1/3 полной мощности взрыва. СИ зависит от мощности и вида взры­ва, расстояния от центра взрыва, ослабления излучения в атмос­фере, экранирующего действия дыма, пыли, препятствий и т.д. Так как энергия взрыва пропорциональна его мощности, то СИ для другой мощности на том же расстоянии R можно определить по формуле

СИ_i = СИ_эт ∙ q_i / q_эт при R = const (13)

где q_i и q_эт - соответственно мощности данного и эталонного взрывов. При наземном взрыве мощностью 1 Мт СИ на удалении от центра взрыва 15 км составляет 100 кДж/м², 8 км - 500 кДж/м², 5 км - 1250 кДж/м². При воздушных взрывах значения СИ при той же мощности в 1,5-2 раза больше. Сравнительно с ясным солнеч­ным днем, при очень сильной дымке и тумане значения СИ уменьшаются с 96 до 12%, т.е. в 8 раз.

Воздействие светового излучения на человека приводит к вре­менному ослеплению (на 3 мин днём и на 30 мин ночью), а при фиксированном взгляде на вспышку - к ожогам глазного дна. Све­товое излучение при СИ = 80 …160 кДж/м² вызывает ожога кожи I степени; I60...400 кДж/м² - II; 400...600 кДж/м² – III; >600 кДж/м² – IV. Характерными особенностями ожогов от светового из­лучения ядерного взрыва большой мощности являются их профильность (ожоги только тех участков кожи, которые обращены к взрыву) и зависимость от свойств одежда (более высокие степени ожогов при темной одежде сравнительно с одеждой светлых тонов, ожоги в виде рисунков платья и т.д.)

Воздействие СИ на здания и сооружения приводят к пожарам. В ясную солнечную погоду при наземном взрыве 1 Мт деревянные зда­ния загораются на удалении 20 км от центра взрыва, автотранс­порт - 18 км, сухая трава и листья - 17 км. Вызываемые СИ пожары классифицируются по 3 зонам: а) отдельных пожаров, б) сплошных пожаров, в) горения и тления в завалах. Для наземного взрыва мощностью 1 Мт радиус зоны А - 6,4 км, зоны Б - 4,4 км; зоны В -3,5 км.

1.4.6. Воздействие на человека ионизирующей радиации (ИР), ее нормирование. Излучения, вызывающие в среде образование электрических зарядов разных знаков (ионов), называют ионизирующей радиацией (ИР). ИР может быть корпускулярной (a -лучи - поток ядер гелия, b -лучи - поток электронов, нейтронное излучение - поток нейтронов я т.д.) и электромагнитной (g -излучение, возникаю­щее при ядерных превращениях; рентгеновское излучение, возника­ющее при торможений заряженных частиц в ускорителях электронов, рентгеновских трубках и т.д.). Эти излучения характеризуются про­никающей и ионизирующей способностями. Проникающая способность a -лучей наименьшая (несколько см в воздухе), а ионизирующая - максимальная. Длина пробега b -частиц в воздухе - десятки мет­ров, ионизирующая - в десятки тысяч раз меньше, чем у a -лучей. Наименьшая ионизирующая и наибольшая проникающая способности у g -лучей. Нейтронное излучение отличается высокими проникающей и ионизирующей способностями.

Количественной мерой корпускулярной ИР является поглощенная доза (энергия излучения, поглощенная массой вещества едини­ца - грей, Гр; 1 Гр = 1 Дж/кг), а электромагнитной ИР - экспо­зиционная доза (кулон на кг). На практике часто используют внесистемные единицы -соответственно рад (1 рад = 0,01 Гр) ирентген (1 Р = 2,58∙10^-4 Кл/кг). 1 рад = 1,14 Р, а при ЧС при­нимают 1 рад = 1 Р = 1 бэр.

Поскольку энергетически разные уровня ИP разной природы соз­дают различную выраженность биологического эффекта, то была введена единица эквивалентной дозы, которая рассчитывается как произведение поглощенной и экспозиционной доз на коэффициент качества Q. Для g и b -лучей Q = 1, нейтронов - 10, a -лучей - 20. Единица эквивалентной дозы - зиверт (1 Зв = 1 Гр ∙Q). Внесистемной единицей эквивалентной дозы является бэр (биоло­гический эквивалент рад), 1 бэр = 0,01 Зв.

Поглощенная, экспозиционная и эквивалентная дозы, отнесенные к единице времени, характеризуют мощность излучения.

Воздействие ИР на биологические объекты приводит к разрыву химических связей сложных молекул, образованию свободных радикалов, нарушению обмена и т.д. Последствия облучения делятся на соматические и генетические. Первые выражаются в нарушениях здоровья, вторые - в изменениях наследственности, проявляющихся только в последующих поколениях.

Очень высокие дозы ИР могут привести к быстрой гибели чело­века - "смерти под лучом". При меньших дозах развивается острая лучевая болезнь, в основе которой лежит разрушение или гибель кроветворной системы (красного костного мозга) и защитных сис­тем организма (прежде всего иммунной системы). При острой луче­вой болезни первые 5-7 дней после облучения представляют собой скрытый период заболевания. Затем наступает упадок защитных функций организма, обострение всех хронических болезней и инфекций. На четвертой неделе появляется малокровие, нарушается свертываемость крови, каждая небольшая травма приводит к дли­тельному кровотечению. При поглощенной дозе > 6 Гр (без лече­ния) гибнут все облученные, при 4...6 Гр - 50%. Применение сов­ременных методов лечения спасает и при дозах до 10 Гр. При сис­тематическом облучении более низкими дозами развивается хрони­ческая лучевая болезнь с менее выраженными симптомами и длитель­ным течением.

Кроме лучевой болезни ИР вызывает лейкозы (белокровие) и развитие других злокачественных опухолей. Данная группа заболе­ваний проявляется после длительного (до нескольких лет) скрытого периода.

Предельно допустимые дозы (ПДД) и предельные дозы (ПД) ИР ус­тановлены "Нормами радиационной безопасности НРБ 76/87" и "Ос­новными санитарными правилами работы с радиоактивными вещества­ми и источниками ионизирующих излучений ОСП 72/87". Указанными документами установлены 3 группы облучаемых лиц: А - работники, которые непосредственно связаны с источниками ИР; Б – лица, ко­торые непосредственно не связаны с источниками ИР, но по усло­виям проживания или расположения своих РМ могут подвергнуться воздействию ИР ("ограниченная часть населения"); В - остальное население страны. В связи с различной чувствительностью тканей человека к ИР установлены 3 группы критических органов: I - все тело, гонады и красный костный мозг; II - мышцы и другие органы, за исключением входящих в I и III группу; III - кожа, кости, кисти, предплечья, лодыжки и стопы. Для категории А установлены ПДД для I, II и III групп критических органов соответственно 50, 150 и 300 бэр/год. ПД для категории Б для тех же групп органов в 10 раз меньше, чем значения ПДД. ПДД - это наибольшее значе­ние индивидуальной эквивалентной дозы, которое при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет неблагоприятных измене­ний в состояние здоровья. ПДД за первые 30 лет жизни не должны превышать 30 бэр. При хроническом облучении допускаются дозы в 1 ПДД за любой промежуток времени с последующей их компенсацией, за исключением женщин, ПДД которых устанавливаются на срок до 2 месяцев.

Приведенные нормативы ИР применяют при внешнем облучении, когда исключено попадание радиоактивных веществ (РВ) в организм. При поступлении РВ в организм мерой их количества является ак­тивность, единица которой 1 беккерель соответствует одному ядерному превращению в секунду. Есть и внесистемная единица ак­тивности – кюри - Ки, равная 3,7 ∙ 10¹⁰ распадам в секунду. На практике чаще используют производные Ки - миликюри - 1 мКи = 1 ∙ 10^-3 Ки и микрокюри - I мкКи = 1 ∙ 10^-6 Ки.

1.4.7. Воздействие на организм человека электротока, его нормирование зависят от вида поражения факторов среды и т.д.

1.4.7.1. Виды поражений электротоком. Различают термическое, электролитическое, биологическое и механическое воздействия электротока. Термическое воздействие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела и нагреве до высокой температуры сосу­дов, нервов, сердца и мозга; электролитическое - в разложении органической жидкости, в том числе и крови; биологическое - в раздражении и возбуждении тканей организма, в нарушении внутрен­них биоэлектрических процессов и рефлекторных реакциях организ­ма; механическое - в расслоении и разрыве тканей, повреждении связок и костей при вызванных током судорогах.

Все электротравмы разделяют также на местные (20%), общие (25%) и смешанные (55%). К местным электротравмам относят элек­трические ожоги (могут быть всех четырех степеней), электричес­кие знаки или метки, металлизацию кожи (зеленого цвета при мед­ных проводах, серого - алюминиевых и т.д.), механические пов­реждения, электроофтальмию (поражение глаз при воздействии УФО электродуги) и различные комбинации из перечисленных травм.

Общие электротравмы, представленные электроударами, являются самыми опасными. По тяжести их разделяют на 4 степени: 1 - судорожные сокращения мышц при сохраненном сознании; 2 - потеря сознания при сохраненном пульсе и дыхании; 3 - потеря сознания с нарушениями пульса и/или дыхания; 4 - потеря сознания с от­сутствием пульса и дыхания, т.е. клиническая смерть. В состоя­нии клинической смерти клетки коры мозга еще в течение 4...8 мин сохраняют способность к восстановлению, после чего насту­пает их гибель.

1.4.7.2. Факторы, определяющие опасность поражения электро­током. На тяжесть поражения человека электротоком влияют харак­теристики самого тока (сила тока I, его род - постоянный или переменный и частота тока), а также ряд неэлектрических факто­ров (электросопротивление организма, путь тока в теле человека, время воздействия тока, температурные условия и еще ряд свойств и параметров организма).

Человек начинает ощущать воздействие электротока при Iч 0,5...1,5 (f = 50 Гц) и 5...7 (постоянный ток) мА. При постоянном токе появляется ощущение нагрева кожи, при переменном - слабый зуд и легкое покалывание. Наименьшее значение ощутимого тока называется пороговым.

При 10...15 мА (f=50 Гц) появляются непреодолимые судо­рожные сокращения мышц рук и человек не может ее разжать для освобождения от токоведущей части; при постоянном токе в 50… 80 мА, человек испытывает при отрыве рук от электродов тяжелейшие болезненные сокращения мышц, что затрудняет его освобожде­ние. Наименьшее значение такого тока принято называть пороговым неотпускающим током.

Ток 100 мА и более (при f = 50 Гц) и 300 мА и более (при постоянном токе), проходя через тело человека, может вызвать фибрилляцию сердца и его остановку, а затем и остановку дыхания. Наименьшее значение такого тока называется пороговым фибрилляционным током (при f = 50 Гц - от 100 мА до 5 А, при постоянном токе - от 300 мА до 5 А).

Воздействие тока I больше 5 А независимо от рода тока при­водит к немедленным параличу дыхания и остановке сердца.

Из приведенных данных следует, что постоянный ток в 4...5 раз безопаснее переменного с f = 50 Гц. Постоянный ток одина­ковой величины с переменным вызывает более слабые сокращения мышц и менее неприятные ощущения. Однако при U более 500 В постоянный ток становится опаснее переменного с f = 50 Гц.

Наиболее опасным диапазоном частот для человека является пе­ременный ток с f = 20...100 Гц. От 0 до 50 Гц повышается опас­ность поражения в виде электроударов; дальнейшее повышение f снижает эту опасность, а при f =450...500 кГц она полностью исчезает, но сохраняется опасность ожогов.

Из неэлектрических факторов наибольшее значение имеет элек­трическое сопротивление тела человека - Rч.

Относительно большое электросопротивление имеют кожа, кости, жировая ткань, сухожилия и хрящи, а малое сопротивление - мышеч­ная ткань, кровь, спинной и головной мозг. При этом кожа облада­ет очень большим удельным сопротивлением

p = 3 х 10³…2 х I0⁴ Ом м, которое является главным фактором, определяющим Rч. На­ружный ороговевающий слой кожи - эпидермис в сухом и незагряз­ненном состоянии рассматривается как диэлектрик с p =10 ⁵… 10⁶ Ом м.В целом, при сухой, чистой неповрежденной коже (измеренное при U до

I5...20 В) Rч составляет от 3 до 10 кОм, а иногда до 5 МОм и более. При снятии рогового слоя кожи оно падает до 1... 5 кОм, а при удалении всего эпидермиса - до 500...700 Ом; сопро­тивление внутренних тканей тела Rв составляет лишь 300...500 Ом. Величина

Rч = 2Rн + Rв (14)

где Rн - сопротивление эпидермиса, Ом.

Порезы, царапины, ссадины я другие микротравмы, увлажнение и потовыделение снижают Rч. Оно уменьшается также с увеличением тока и длительности его протекания, а также с повышением U, приложенного к телу человека. Rч больше при постоянном токе, чем при переменном любой частоты. При f = 0 Rч имеет наибольшее значение, а с ростом f уменьшается и при f = бесконечность Rч = Rв. Кроме того, на уменьшение Rч влияют физиологические факторы (пол, возраст, раздражители - уколы, удары, звуковые, световые и пр.) и состояние ОС. Поэтому при расчетах Rч = 1000 Ом.

Вероятность поражения электротоком растет при удлинении вре­мени его воздействия, что прежде всего объясняется повышением вероятности совпадения момента прохождения тока через сердце с зубцом Т кардиоцикла. Зубец Т с длительностью 0,2 с возникает при переходе желудочков в расслабленное состояние, когда сердце наиболее чувствительно к воздействию электротока и когда наибо­лее легко развивается фибрилляция сердечной мышцы. Кроме того, с увеличением времени воздействия тока растет значение Iч и на­капливаются неблагоприятные последствия его воздействия.

Характер изменений вероятности поражения электротоком Рэт в зависимости от рода, напряжения U и частоты тока f, а также изменений значения пороговой фибрилляционнои силы тока Iчф от времени его воздействия t представлен на рис. 3.

Наиболее опасными путями прохождения тока через организм че­ловека (петлями тока) являются те, при которых поражаются го­ловной мозг (петли "голова - руки", "голова - ноги") и сердце (пет­ли "рука - рука", "рука - ноги"). Наибольшая частота поражения у петли "рука - рука" - 40% (потерявших сознание при этом 83%) и пет­ли "рука - ноги" - частота поражения 17-20%, потерявших сознание 80...87%. У петли "нога - нога" частота поражений 6 %, потерявших сознание 15%.

Рис. 3. Характер зависимости Рэт от f электротока (А), его рода и U(Б) и зависимости Iчф от t (В).

Для поражения электротоком существенное значение имеют пол и возраст (женщины и дети более чувствительны к электротоку), а также состояние здоровья (при заболеваниях кожи и сердечно-со­судистой системы вероятность электротравм увеличивается). Опас­ность поражения электротоком растет при утомлении и опьянении, но она может быть снижена при повышенном внимании и сосредото­ченности человека. Как говорил Еллинек, "силу падающей балки или взрыва невозможно ослабить мужеством и героической выдержкой, но зато это вполне возможно по отношению к действию электротока".

Вероятность поражения электротоком увеличивается при повышении температуры и влажности воздуха (из-за снижения электросо­противления кожи вследствие расширения сосудов и увеличения по­тоотделения). С учетом этих, а также и некоторых других условий на РМ ГОСТ 12.1.013-78 и ПУЭ устанавливают следующие категории помещений по электроопасности: I - без повышенной опасности, т.е. при отсутствии условий, указанных ниже для категорий II и III; II - с повышенной опасностью, когда имеется одно из следующих условий: а) влажность воздуха φ>75%; б) температура воз­духа длительно больше 35°C, кратковременно >40°С; в) токопроводящая пыль; г) токопроводящие полы; д) возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям, имеющим соединение с землей, с одной стороны, и металлическим корпусам ЭУ – с другой; III - особо опасные, когда имеется одновременно 2 и более перечисленных выше условий повышенной опасности, а также при φ = 100% или в случае химической активности среды на РМ. Производственные помещения чаще бывают II и III категории, жилые помещения - I, кухни - II, ванны - III.

По электроопасности ЭУ делят на 2 группы - с U до 1000 В и выше

1000 В. При этом выделяют ЭУ с малым U - до 42 В.

1.4.7.3. Нормирование электротока. Предельно допустимые (ПД) напряжения прикосновения и силы тока Iч установлены ГОСТ 12.1.038-82*. При нормальном режиме любых ЭУ для петель "рука - рука" и "рука - ноги" при продолжительности воздействия не более 10 мин в сутки для тока с

f = 50 Гц Uпр ≤ 2,0 B и Iч ≤ 0,3 мА; для постоянного тока Uпр ≤ 8,0 B и Iч ≤ 1,0 мА. При темпера­туре воздуха больше 20°С и влажности больше 75% значения Uпр и Iч должны быть уменьшены в три раза.

При аварийном режиме ЭУ U до 1000 В c глухозаземленной или изолированной нейтралью ПД значения Unp и Iч в зависимости от продолжительности воздействия электротока не должны превышать величин, указанных втабл. 1.

Таблица 1

1.4.7.4. Условия поражения человека электротоком. Поражение человека электротоком происходит только при включении его в электроцепь. Возможны следующие случаи включения человека в электроцепь: 1) прикосновение к токоведущим частям ЭУ (одно- или двухфазное прикосновение), из-за которого происходит до 56% всех электротравм; 2). прикосновение к частям ЭУ, оказавшимся под U из-за повреждения изоляции фаз или по другим причинам (происходит до 40% всех электротравм); 3) прикосновение к двум точкам земли, имеющим разные потенциалы (происходит до 4% всех электротравм). В основе этих включений (кроме двухфазного) ле­жат явления, возникающие при стекании тока в землю.

Стекание тока в землю чаще всего происходит через проводник, находящийся в непосредственном контакте с землей. Такой контакт может быть случайным (при падении на землю оборванного провода, при пробое электрической изоляции ЭУ U и т.п.) и преднамерен­ным (при заземлении корпуса ЭУ или другого оборудования). В последнем случае проводник или группа соединенных между собой проводников, находящихся в контакте с землей, называются заземлителем (одиночным или групповым). При стекании тока на землю происходит, во-первых, резкое снижение потенциала φ₃ заземлен­ной нетоковедущей части ЭУ. Снижение φ₃ будет тем больше, чем меньше сопротивление заземлителя, что используется как мера за­щиты человека при случайном появлении U на металлических не-токоведущих частях (защитное заземление). Во-вторых, на поверх­ности грунта вокруг места стекания тока в землю появляется по­тенциал, изменяющийся по закону гиперболы. Если человек не со­прикасается с корпусом ЭУ, оказавшейся под напряжением, а толь­ко стоит или проходит около нее, он попадает под шаговое напря­жение (рис. 4).

Uш = φ_А – φ_Б или Uш = φ₃ х β, (15)

где φ_А и φ_Б - потенциалы левой и правой ног, находящихся в точках А и Б; β - коэффициент Uш, учитывающий форму потенци­ала кривой φ₃. Значение Uш изменяется от некоторого максиму­ма на минимальном расстоянии от заземлителя до нуля при удалении более 20 м. 1.4.7.5. Основные причины поражения электротоком и первая помощь пострадавшему. Основные причины поражения электротоком под­разделяются на: 1) технические (в среднем 24,7%) - несоответ­ствие ЭУ, средств защиты и приспособлений требованиям БТ и усло­виям применения, связанное с дефектами конструкторской докумен­тации, изготовления, монтажа и ремонта; неисправности ЭУ, воз­никшие в процессе их эксплуатации; 2) организационно-технические

Рис. 4. Изменение напряжения шага:

I, 2 и 3 - места нахождения человека; Uш1,Uш2 и Uш3- шаговые напряжения на расстоянии X+a, Х1+a и

Х=20 м от места замыкания фазы

(в среднем 59,7%) - несоблюдение технических мероприятий на стадии эксплуатации (обслуживания) ЭУ, несвоевременная замена не­исправного оборудования и использование ЭУ, не принятых в экс­плуатацию; 3) организационные (в среднем 46,3%) - невыполнение или неправильное выполнение организационных мероприятий на ста­дии эксплуатации, несоответствие работы заданию; 4) организаци­онно-социальные (в среднем 25,8%) - работа в сверхурочное время, несоответствие работы специальности, нарушение трудовой дисцип­лины, допуск к работе в ЭУ лиц моложе 18 лет или имеющих меди­цинские противопоказания.

Первая помощь пострадавшему состоит в том, чтобы, не теряя лишней секунды: 1) освободить пострадавшего от действия электротока, обеспечив собственную безопасность; 2) оказать ему доврачебную помощь; 3) вызвать скорую помощь.

Освобождение пострадавшего от действия электротока может быть выполнено снятиемU выключением рубильника или перерубанием электропровода или искусственным коротким замыканием и т.д. При невозможности проведения указанных мероприятий следует со всеми предосторожностями (применение диэлектрического коврика, резиновых перчаток и т.д.) оттянуть пострадавшего от нетоковедущих частей установки, оказавшихся под напряжением.

Доврачебная первая помощь заключается в обеспечении полного покоя пострадавшему до прибытия врача, а при отсутствии дыхания и пульса - в проведении наружного массажа сердца и искусственного дыхания по способу "изо рта в рот" или "изо рта в нос".

1.4.8. Сочетанное действие НФ. Варианты сочетанного действия различных химических факторов приведены в пп. 1.4.2. Аналогичные явления суммации, потенциирования и антагонизма установлены и для ряда физических НФ. Так, однонаправленное действие инфразвука, шума и ультразвука приводят к тому, что отрицательные последст­вия высокого уровня шумов увеличиваются при одновременном воздействии инфра- и/или ультразвука. Такой же взаимно отягощающий эффект характерен для сочетанного воздействия шума и вибрации.

Расширяющееся применение химических веществ в народном хозяй­стве и рост числа объектов и мощностей атомной энергетики обус­ловили особый интерес, во-первых, к сочетанному воздействию фи­зических и химических НФ и, во-вторых, к сочетанному воздействию ИР и других НФ. Установлено, что неблагоприятный температурно-влажностный режим на РМ, изменения уровней Рб и акустического шума существенно сказываются на эффектах воздействия ВВ. Повышенные t воздуха, вызывающие резкое расширение кожных сосудов и увеличение минутного объема дыхания и потоотделения, значи­тельно увеличивают поступление токсических веществ через легкие и кожу (например, паров ртути и бензина, NO₂ и др.). С другой стороны, понижение t воздуха повышает токсичность бензола и се­роуглерода. Всасываемость токсических веществ через кожу и сли­зистую дыхательных путей растет при увеличении относительной влажности воздуха (за счет задержки ядов на слизистой, усиления их гидролиза и облегчения всасывания).

Аналогично повышенным температурам влияет на взаимодействие организма с ВВ физическая работа. Главным механизмом в данном случае является увеличение минутного объема дыхания: при легкой работе - в 2 раза, работе средней тяжести - в 4 раза, а при утомительных и изнуряющих работах-

в 10…15 раз. Такое повышение легочной вентиляции с учетом громадной площади воздухо-обмена в легких (100 м²) создает особо благоприятные условия для вс

Поиск по сайту: