Качественный и количественный анализ опасностей

Одним из основных вредных факторов среды обитания человека являются вредные химические вещества.

В настоящее время известно около 7 млн. химических веществ и соединений, из которых 60 тыс. находят применение в деятельности человека: 5500 − в виде пищевых добавок, 4000 − лекарств, 1500 − препаратов бытовой химии. На Международном рынке ежегодно появляется от 500 до 1000 новых химических соединений и смесей.

Человек может подвергаться их воздействию во всех сферах среды обитания: в производственных условиях; в быту.

Вредные вещества могут поступать в организм человека из атмосферного воздуха, с питьевой водой, с пищей.

Пары, газы, жидкости, аэрозоли, соединения, смеси (далее вещество) при контакте с организмом человека могут вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Воздействие вредных веществ на человека может сопровождаться отравлениями и травмами.

Согласно ГОСТ 12.1.007−76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» вредное вещество – вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Химические вещества (органические, неорганические, элементо−органические) в зависимости от их практического использования классифицируют на:

* промышленные яды, используемые в производстве: органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин);

* ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды и др.;

* лекарственные средства (аспирин);

* бытовые химикаты, применяемые в виде пищевых добавок (уксус), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т. д.;

* биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях (аконит, цикута), в грибах (мухомор), у животных (змеи) и насекомых (пчелы);

* отравляющие вещества (ОВ) − зарин, иприт, фосген и др.

Ядовитые свойства могут проявлять практически все вещества. Однако к ядам принято относить лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.

Общая токсикологическая классификация ядов включает в себя следующие виды воздействия на живые организмы:

* нервно−паралитическое (судороги, параличи), например, никотин, некоторые пестициды, ОВ;

* кожно−резорбтивное (местные воспаления в сочетании с общетоксическими явлениями), например, уксусная эссенция, дихлорэтан, мышьяк;

* общетоксическое (кома, отек мозга, судороги), например, алкоголь и его суррогаты, угарный газ;

* удушающее (токсический отек мозга), например, оксиды азота, некоторые ОВ;

* слезоточивое и раздражающее (раздражение слизистых оболочек глаз, носа, горла), например, пары крепких кислот и щелочей;

* психотропное (нарушение психической активности, сознания), например, наркотики, атропин.

Вместе с тем яды обладают и так называемой избирательной токсичностью, т. е. представляют наибольшую опасность для определенного органа или системы организма. По избирательной токсичности яды подразделяют на:

* сердечные, к ним относятся многие лекарственные препараты, растительные яды, соли металлов (бария, калия);

* нервные, вызывающие нарушение психической деятельности − это алкоголь, наркотики, угарный газ, некоторые пестициды;

* печеночные, среди них следует выделить хлорированные углеводороды, ядовитые грибы, фенолы и альдегиды;

* почечные, это соединения тяжелых металлов, этиленгликоль, щавелевая кислота;

* кровяные − анилин и его производные, нитриты;

* легочные − оксиды азота, озон, фосген и др.

Нормирование содержания вредных веществ. Его производят в соответствии с ГОСТ 12.1.005−88 «Общие санитарно − гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». Существуют показатели токсичности и показатели возможности отравления человека.

Для количественной оценки вредного воздействия на человека химического вещества в промышленной токсикологии используют следующие показатели, характеризующие степень его токсичности:

1. Средняя смертельная концентрация в воздухе (CL50) − концентрация вещества, вызывающая гибель 50% животных при двух−, четырехчасовом ингаляционном воздействии на мышей или крыс;

2. Средняя смертельная доза при введении в желудок (DL50Ж) − доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном введении в желудок;

3. Средняя смертельная доза при нанесении на кожу (DL50K) − доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном нанесении на кожу;

4. Порог хронического действия (Limcr) − минимальная концентрация вредного вещества, вызывающая вредное действие в хроническом эксперименте по 4 часа 5 раз в неделю на протяжении не менее 4 месяцев;

5. Порог острого действия (Limаc) − минимальная концентрация вредного вещества, вызывающая изменение биологических показателей на уровне целостного организма, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций;

6. Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДК р.з) − такая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Для химических веществ, на которые ПДК (17) не установлены временно устанавливают ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) и оговаривают условия их применения в каждом отдельном случае.

ОБУВ определяют расчетным путем по физико − химическим свойствам или интерполяцией и экстраполяцией в рядах близких по строению соединений или по показателям острой опасности.

Эти показатели пересматриваются через каждые 2 года или заменяются.

Для оценки состояния воздушной среды также используют показатель ВДК р.з − временно допустимая концентрация химического вещества в воздухе рабочей зоны(временный отраслевой норматив на 2 − 3 года).

Показателями возможности ингаляционного отравления являются:

1. Коэффициент возможного ингаляционного отравления (КВИО) − отношение максимально достигаемой концентрации вредного вещества в воздухе при 20^оС к средней смертельной концентрации вещества для мышей.

2. Зона острого действия (Limac) − отношение среднесмертельной концентрации к порогу острого действия;

3. Зона хронического действия (Limcr) − отношение порога острого действия к порогу хронического действия.

Согласно ГОСТ 12.1.007−76 «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» по степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:

1. чрезвычайно опасные;

2. высоко опасные;

3. умеренно опасные;

4. малоопасные.

Отнесение вредного вещества к классу опасности производится по значению показателя, соответствующего наиболее высокому классу опасности.

Государственный стандарт устанавливает токсикологические параметры только для 2000 химических веществ, для которых были проведены комплексные токсиколого − гигиенические исследования.

В промышленности используются гораздо больше химических веществ и для обеспечения безопасности труда работников необходима по меньшей мере оценка токсичности (вредного воздействия) применяемых в производстве химических веществ.

В производственных условиях работа проводится с несколькими химическими веществами, которые могут оказывать комбинированное воздействие на организм человека.

Выделяют следующие виды комбинированного действия: синергизм (19); аддитивность (1); антагонизм; сенсибилизация.

Комплексное действие ядов − одновременное или последовательное действие на организм нескольких ядов при одном и том же пути поступления.

Пути поступления вредных веществ в организм человека

Вредные вещества могут проникать в организм тремя путями:

ингаляционным − через органы дыхания;

перорально – через желудочно-кишечный тракт;

перкутально – через кожу.

Основным и наиболее опасным является ингаляционный путь, так как слизистые оболочки верхних дыхательный путей и легкие обладают высокой всасывающей способностью, а также отсутствуют барьеры, обезвреживающие вредные вещества.

Пути выделения вредных веществ из организма

Выделение ядов из организма происходит различными путями: через легкие, кожу, почки, желудочно − кишечный тракт.

Через легкие удаляются летучие вещества, не изменяющиеся или медленно изменяющиеся в организме. Так, через легкие выделяются бензол, хлороформ, бензин, диэтиловый эфир.

Через почки выделяются хорошо растворимые в воде вещества и продукты их превращения.

Через желудочно − кишечный тракт выводятся нерастворимые или плохо растворимые вещества. Через кожу сальными железами удаляются вещества, растворимые в жирах. Эти же вещества выделяются также молочными железами вместе с молоком.

Меры защиты при обращении с токсичными веществами

Основными мерами защиты работающих от воздействия вредных веществ являются:

Технологические мероприятия:

- замена токсичных веществ (20) на менее токсичные;

- внедрение технологических процессов с дистанционным управлением;

- замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми;

- замена порошков гранулами и пастами;

- совершенствование технологического оборудования;

- герметизация оборудования и аппаратуры.

Технические мероприятия:

- локализация выделений вредных веществ (3) с помощью местной вентиляции;

- очистка технологических и вентиляционных выбросов от вредных веществ.

Санитарно−гигиенические мероприятия:

- контроль воздушной среды на содержание вредных веществ;

- применение препаратов, повышающих устойчивость иммунной системы;

- лечебно − профилактические мероприятия, предусматривающие проведение предварительных и периодических медицинских осмотров.

При значительной загрязненности воздушной среды вредными веществами, при аварийной разгерметизации оборудования используют средства индивидуальной защиты органов дыхания − противогазы (фильтрующие, изолирующие, шланговые), респираторы. Выбор средств защиты определяется видом вредных веществ и их концентрацией.

Критерии количественной оценки опасностей. Для (квантификации) опасностей в зонах защиты используют критерии комфортности и травмобезопасности, а также показатели негативного влияния опасностей.

Основное условие безопасности в зоне пребывания человека имеет вид

П ≤ ПДП (-1.4)

где П — показатель опасности; ПДП — предельно допустимое значение показателя.

Критерии комфортности. Зоны пребывания человека считаются безопасными, если в них не превышены нормативные требования по параметрам микроклимата, по освещению, предельно допустимым концентрациям загрязняющих веществ в компонентах среды обита­ния (воздух, вода, пищевые продукты), предельно допустимым интенсивностям энергетического излучения и т. д.

В качестве критериев комфортности по параметрам микроклимата установлены значения температуры воздуха в помещениях, его влажности и подвижности (табл. 1.2).

Таблица 1.2. Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений по СанПиН 2.2.4.548—96

В качестве критериев комфортности по освещению установлены нормативные требования к естественному и искусственному освещению помещений и территорий (табл. 1.3).

Таблица 1.3. Нормы освещенности по СанПиН 2.2.1/1278—03 для жилых помещений (извлечение)

КЕО* — коэффициент естественного освещения.

Применительно к ситуации с загрязнением компонент среды оби­тания различными веществами условие комфортности (1.4) имеет вид

Сi<ПДКi (1.5)

где Сi — концентрация i-го вещества в жизненном пространстве; ПДКi — предельно допустимая концентрация i-го вещества в жизнен­ном пространстве.

Так, например, в воздухе рабочей зоны содержание вредных ве­ществ не должно превышать установленных ГОСТ 12.1.005—88, ГН 2.2.25.1313—03 и ГН 2.2.5.1314—03 значений. В качестве примера е табл. 1.4 приведены ПДК некоторых веществ в воздухе рабочей зоны.

Таблица 1.4. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны по ГОСТ 12.1.005—88 (извлечение)

*При длительности работы не более 1 ч. В атмосфере, содержащей оксид углерода, его концентрация может достигать 50 мг/м³; при длительности работы не более 30 мин — до 100 мг/м⁵; 15 мин --200 мг³, Повторные работы при условии повышенного содержания оксида углерода в рабочей зоне могут производиться с перерывом не менее 2 ч.

Примечания:

1. Значения ПДК приведены по состоянию на 01.01.88. Если в графе приведены две величины, то это означает, что в числителе дана максимальная, а в знаменателе — среднесменная ПДК.

2. Условные обозначения: п — пары и (или) газы; а — аэрозоль. + — требуется специальная защита кожи и глаз.

2. Идентификация выбросов в атмосферный воздух водоемы и почву

Содержание вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест ограничивается величинами ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Нормируются средняя суточная концентрация вещества (ПДКс.с) и максимально разовая (ПДКм.р). Эти концентрации определены гигиеническими нормативами ГН 2.1.6.1338−03.

В зависимости от свойств загрязнителя и вида зоны защиты ограничения на действующие в них потоки могут обладать определенной спецификой. Так, для оценки качества атмосферного воздуха в населенных пунктах регламентированы два вида допустимых концентраций: максимально разовая (ПДК_мр) и среднесуточная (ПДКс_С). Кон­центрация (С) каждого вредного вещества в приземном слое атмосферы не должна превышать максимально разовой предельно допустимой концентрации, т. е. С< ПДК_мр при ее экспозиции не более 20 мин. Если время воздействия вредного вещества превышает 20 мин, то необходимо соблюдать С < ПДКс_С. Некоторые значения ПДК_мр и ПДКсс приведены в табл. 1.5.

Таблица 1.5. Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ (мг/м³) в атмосферном воздухе населенных мест (извлечения из ГН 2.1.6695—98)

В реальных городских (региональных и т. п.) условиях атмосферный воздух практически всегда оказывается одновременно загрязненным несколькими веществами. Совместное негативное влияние загрязняющих воздух веществ оценивают индексом загрязнения атмо­сферы (ИЗА). Для каждого i-го вещества ИЗА_i == k_i (С_i/ПДК_ссi.), где k_i — коэффициент, равный 1,7, для веществ I класса; 1,3 — для веществ II класса; 1,0 — для веществ III класса и 0,9 — для IV класса; С_i — текущая концентрация i-го вещества в атмосфере, ПДК_i — предельно допустимая среднесуточная концентрация i-го вещества.

Обычно интегральную оценку загрязненности атмосферы в городах ведут по пяти наиболее опасным веществам, для чего рассчитывают значения ИЗА₅ по формуле

В соответствии с существующими методами оценки уровень загрязнения атмосферного воздуха в городах считается низким при ИЗА = 0—4; повышенным — при 5—6; высоким — при 7—13; очень высоким — при ≥ 14.

Для оценки загрязнения атмосферного воздуха в населенных пунктах регламентированы класс опасности и допустимые концентрации загрязняющих веществ.

Концентрация каждого вредного вещества в приземном слое не должна превышать максимально разовой предельно допустимой концентрации, т.е. С≤ ПДК_max, при экспозиции не более 20 мин. Если время воздействия вредного вещества превышает 20 мин, то С≤ ПДК_сс.

При одновременном присутствии в атмосферном воздухе нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием, их концентрации должны удовлетворять условию (0.1) в виде: ПДК и ПДУ лежат в основе определения предельно допустимых выбросов (сбросов) или предельно допустимых потоков энергии для источников загрязнения среды обитания.

Опираясь на значения ПДК и ПДУ и зная фоновые значения концентраций веществ (Сф) и потоков энергии (Iф) в конкретном жизненном пространстве, можно определить предельно допустимые выбросы (сбросы) примесей (энергии) для конкретных источников загрязнения среды обитания.

Так, например, при определении предельно допустимого выброса (ПДВ) вещества в атмосферный воздух источник загрязнения должен выполнить условие: где С – концентрация вещества в жизненном пространстве, которая может быть создана источником загрязнения.

По значению концентрации С можно найти ПДВ для промышленного объекта. Требования к расчету содержатся в ГОСТ 17.2.3.02–78 и в ОНД–86.

Таким образом, наличие достаточно жесткой связи между концентрациями примесей в жизненном пространстве и потоком примесей, выделяемых источником загрязнения, позволяет реально управлять ситуацией, связанной с загрязнением жизненного пространства, за счет изменения количества выбрасываемых веществ (энергии).

Нормирование качества воды водоемов проводят в интересах здоровья населения по ГОСТ 2761−84, СанПиН 2.1.4.1074−01, СанПиН 2.1.4.1175−02, ГН 2.1.5.689−98.

Нормы устанавливаются для следующих параметров воды водоёмов:

* содержание плавающих примесей и взвешенных частиц;

* запах;

* привкус;

* цветность;

* мутность;

* температура воды;

* значение водородного показателя рН;

* состав и концентрация минеральных примесей и растворенного в воде кислорода;

* биологическая и химическая потребность воды в кислороде;

* состав и ПДКв (13) химических веществ и болезнетворных бактерий.

Радиационная безопасность питьевой воды определяется её соответствием СП 2.6.1.758−99 по показателям α− и β− активности.

Нормирование химического загрязнения почв проводится по предельно допустимым концентрациям ПДКп (15) (ГН 6229−91).

Значение ПДКп значительно отличается от допустимых концентраций для воды и воздуха, так как вредные вещества из почвы в организм человека попадают и в исключительных случаях и небольших количествах, в основном через контактирующие с почвой среды (воздух, вода, растения).

В зависимости от пути миграции вредных веществ в сопредельные среды существует четыре разновидности ПДКп:

* ТВ − транслокационный показатель (21);

* МА − миграционный атмосферный показатель (6);

* МВ − миграционный водный показатель (7);

* ОС − общесанитарный показатель (11).

Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест проводится по методическим указаниям МУ 2.1.7.1287−03.

Нормирование химических веществ в пищевых продуктах осуществляется по ПДК, которые устанавливаются с учетом допустимой суточной дозы (ДСД) или допустимого суточного поступления (ДСП).

Качество и безопасность пищевой продукции определяется её соответствием гигиеническим нормативам, установленным СанПиН 2.3.2.560−96.

При нормировании содержания вредных компонентов (химических веществ, микроорганизмов, радионуклидов и т.д.) в продуктах питания используются такие показатели как органолептический, эпидемический, радиационный, токсикологический и др.

Органолептические свойства продовольственного сырья и пищевых продуктов определяются показателями вкуса, запаха, цвета, консистенции и внешнего вида продукции.

Они не должны ухудшаться при её хранении, транспортировке и в процессе реализации.

В нормах определяют безопасность пищевых продуктов в эпидемическом и радиационном отношении, а также по содержанию химических загрязнителей.

В пищевых продуктах регламентируется содержание основных вредных веществ, опасных для здоровья человека. Не допускается присутствие литотоксинов.

Во всех видах продовольственного сырья и пищевых продуктов нормируются как глобальные загрязнители пестициды в соответствии с ГН 1.1546−96 «Гигиенические нормативы содержания пестицидов в объектах окружающей среды».

В продуктах животного происхождения нормируются остаточные количества антибиотиков, применяемых для лечения и профилактики заболеваний скота и птицы.

Вводится нормирование полихлорированных бифенилов в рыбе и рыбопродуктах, бенз(а)пирена − в зерне, в копченых и рыбных продуктах.

Нормируется содержание азотсодержащих соединений: нитратов − в плодоовощной продукции; N−нитрозаминов − в рыбе, мясе, копченых изделиях и пивоваренном солоде.

Особое внимание уделяется наличию тяжелых металлов и нитратов в продуктах массового употребления, таких как овощи, молочные продукты, алкогольные и безалкогольные напитки.

С целью ограничения внутреннего облучения продуктами питания установлены гигиенические нормативы содержания радионуклидов цезия − 137 и стронция − 90 в соответствии с «Нормами радиационной безопасности (НРБ−99).

В производственном сырье и пищевых продуктах не допускается наличие патогенных микроорганизмов, вызывающих инфекционные болезни животных и человека, и паразитарных организмов.

Гигиенические нормативы по микробиологическим показателям включают контроль за отдельными группами микроорганизмов; бактерии группы кишечной палочки, E.coli, сальмонеллы, микроорганизмы порчи − в основном это дрожжи, плесневые грибы и др.

Важными критериями оценки качества продуктов питания являются показатели пищевой ценности, включающие содержание в продукции основных пищевых веществ (белки, жиры, углеводы, витамины, макро − и микроэлементы) и энергетическая ценность продукции.

Для производства пищевых продуктов могут применяться пищевые добавки, разрешенные органами Госсанэпидслужбы России.

К наиболее распространенным пищевым добавкам относятся консерванты и красители, которые на упаковке должны обознаться буквой «Е» с соответствующим номером.

Наиболее распространенными консервантами являются: поваренная соль, этиловый спирт, уксусная (Е260), сернистая (Е220), сорбиновая (E200), бензойная (Е210) кислоты, углекислый газ (Е290), нитриты (Е249) и др.

Некоторые виды импортных продуктов могут содержать опасные консерванты, вызывающие:

* злокачественные опухоли − Е131, Е152, Е210, Е240, ЕЗЗ0, Е447;

* заболевания печени и почек −Е171, Е173, Е320, Е321;

* заболевания желудочно − кишечного тракта − Е221, E322, E339, Е405, Е463.

Все красители, применяемые пищевой промышленностью России, разрешены для использования в соответствии с СанПиН 2.3.2.256−96 и прошли гигиеническую экспертизу.

Существуют допустимые уровни выделения вредных веществ из полимерных, например, упаковочных или строительных материалов в контактирующие с ними среды (вода, воздух, продукты питания).

Устанавливаются нормативы выделения токсичных химических веществ, образующихся в результате термодеструкции различных материалов.

В настоящее время в профилактической токсикологии и гигиене разработана система гигиенических нормативов, регламентирующих уровень воздействия потенциально опасных химических соединений на здоровье человека.

3. Идентификация энергетических воздействий

Вибрация и акустические колебания

Действие вибрации, шума, вибрации, ультразвука, инфразвука на организм. Гигиеническое нормирование

Шум, вибрация, инфра – и ультразвук по своей физической природе являются упругими колебаниями твердых тел, газов и жидкостей.

Вибрация – механические колебания упругих тел, проявляющиеся в изменении положения центра тяжести, оси симметрии или формы которую тело имело в статическом состоянии.

Воздействие вибраций на человека классифицируются:

- по способу передачи вибраций;

- по направлению действия вибраций;

- по временной характеристике.

В зависимости от способа передачи колебаний человеку вибрацию подразделяют на:

- общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;

- локальную, передающуюся через руки или участки тела человека, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов.

По направлению действия вибрация подразделяется на:

- вертикальную;

- горизонтальную, от спины к груди;

- горизонтальную, от правого плеча к левому плечу.

По временной характеристике различается:

- постоянная вибрация, для которой контролируемый параметр, например, виброскорость за время наблюдения изменяется не более чем в два раза (6 дБ);

- непостоянная вибрация, изменяющаяся по контролируемым параметрам более чем в два раза.

Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью.

Действие вибрации зависит от:

* частоты и амплитуды колебаний;

* продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия;

* демпфирующих свойств тканей организма человека;

* явлений резонанса и других условий.

Резонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил.

При повышении частот колебаний выше 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах.

Область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20...30 Гц, при горизонтальных − 1,5...2 Гц.

Особое значение резонанс приобретает по отношению к органу зрения. Частотный диапазон расстройств зрительных восприятий лежит между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок.

Для органов, расположенных в грудной клетке и брюшной полости (грудь, диафрагма, живот), резонансными являются частоты З...3,5 Гц.

Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4...6 Гц.

При действии на организм общей вибрации в первую очередь страдает опорно − двигательный аппарат, нервная система и такие анализаторы, как вестибулярный, зрительный, тактильный.

У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения, расстройство координации движений, симптомы укачивания.

Под влиянием общих вибраций отмечается снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности. Особенно опасна толчкообразная вибрация, вызывающая микротравматизацию различных тканей с последующими их изменениями.

Общая низкочастотная вибрация оказывает влияние на обменные процессы, проявляющиеся изменением углеводного, белкового, ферментного, витаминного и холестеринового обменов, биохимических показателей крови.

Вибрационная болезнь (ВБ) от воздействия общей вибрации и толчков регистрируется у водителей транспорта и операторов транспортно-технологических машин и агрегатов, часто − на заводах железобетонных изделий.

Рабочие жалуются на боли в пояснице, конечностях, в области желудка, отсутствие аппетита, бессонницу, раздражительность, быструю утомляемость.

В целом, картина воздействия общей низко− и среднечастотной вибрации выражается общими вегетативными расстройствами с нарушениями опорно− двигательного аппарата (мышц, связок, костей и суставов), а также сосудистого тонуса и болевой, температурной и вибрационной чувствительности.

Бич современного производства, особенно машиностроения, − локальная вибрация.

Локальной вибрации подвергаются главным образом лица, работающие с ручным механизированным инструментом.

Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжение конечностей кровью.

Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани, вызывают снижение кожной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев, деформируя и уменьшая подвижность суставов.

В этих случаях рабочие жалуются на ноющие, ломящие, тянущие боли в руках, часто по ночам. Колебания низких частот вызывают резкое снижение тонуса капилляров, а колебания высоких частот − спазм сосудов.

У формовщиков, бурильщиков, заточников, рихтовщиков при среднечастотном спектре вибраций заболевание развивается через 8...10 лет работы. При работе с инструментом ударного действия (клепка, обрубка) виброболезнь проявляется через 12...15 лет.

К факторам производственной среды, усугубляющим вредное воздействие вибраций на организм, относятся чрезмерные мышечные нагрузки, неблагоприятные микроклиматические условия, особенно пониженная температура, повышенная влажность, шум высокой интенсивности, психоэмоциональный стресс. Охлаждение и смачивание рук значительно повышает риск развития вибрационной болезни за счет усиления сосудистых реакций.

Вибрационная болезнь (ВБ) включена в список профессиональных заболеваний. Она диагностируется, как правило, у работающих на производстве; в условиях населенных мест ВБ не регистрируется, несмотря на наличие многих источников вибрации (наземный и подземный транспорт, промышленные источники и др.).

Лица, подвергающиеся воздействию вибрации окружающей среды, чаще болеют сердечно − сосудистыми и нервными заболеваниями и обычно жалуются на неважное самочувствие.

Гигиеническое нормирование вибраций осуществляется по ГОСТ 12.1.012−90 и СН 2.2.4/2.1.8.566−96.

Документы устанавливают нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий.

При гигиенической оценке вибраций нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения виброскорости v или виброускорения а и их логарифмические уровни Lv, La для локальных вибраций в октавных полосах частот, а для общей вибрации − в октавных или 1/3 октавных полосах.

Допускается интегральная оценка вибрации во всем частотном диапазоне нормируемого параметра, а также по дозе вибрации с учетом времени воздействия.

Акустические колебания. Физическое понятие об акустических колебаниях охватывает как слышимые, так и неслышимые колебания упругих сред.

Звук − акустические колебания в диапазоне 16 Гц...20 кГц, воспринимаемые человеком с нормальным слухом.

Инфразвук − акустические колебания с частотой менее 16 Гц.

Ультразвук − акустические колебания с частотой выше 20000 Гц.

Распространяясь в пространстве, звуковые колебания создают акустическое поле.

Ухо человека может воспринимать и анализировать звуки в широком диапазоне частот и интенсивностей. Самые низкие значения порогов лежат в диапазоне частот 1...5 кГц. Порог слуха молодого человека составляет 0 дБ на частоте 1000 Гц, на частоте 100 Гц порог слухового восприятия значительно выше, так как ухо менее чувствительно к звукам низких частот. К концу жизни из − за интенсивного акустического загрязнения окружающей среды у человека снижается верхнее значение восприятия по частоте до 10000 – 15000 Гц.

Болевым порогом принято считать звук с уровнем 140 дБ, что соответствует звуковому давлению 200 Па и интенсивности 100 Вт/м2, звуковые ощущения оцениваются по порогу дискомфорта (слабая боль в ухе, ощущение касания, щекотания).

Шум − это совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты.

С физиологической точки зрения шум − это всякий неблагоприятно воспринимаемый звук. Окружающие нас шумы имеют разный уровень звука:

* разговорная речь − 50...60 дБА;

* шелест листвы – 30 дБА;

* автосирена − 100 дБА;

* шум двигателя легкового· автомобиля − 80 дБА;

* громкая музыка − 70 дБА;

* шум в обычной квартире − 30...40 дБА;

* взрыв атомной бомбы – 200 дБА.

Шумы принято классифицировать по частотным, спектральным и временным характеристикам.

По частоте в зависимости от преобладания звуковой энергии в соответствующем диапазоне частот различают низко −, средне − и высокочастотные шумы.

По временным характеристикам шумы делят на постоянные и непостоянные (колеблющиеся, прерывистые и импульсные).

По спектру − широкополосные и тональные.

Основные энергетические характеристики шума.

Звуковая волна характеризуется следующими параметрами: звуковым давлением, длиной волны, частотой, амплитудой колебания и скоростью звука.

Звуковое давление Р в некоторой точке пространства – это разность между мгновенным значением полного давления в этой точке и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде. Единица измерения давления – паскаль (Па). Динамический диапазон восприятия по звуковому давлению 2*10-5 − 2*102 Па.

Длина волны λ – это расстояние, измеренное вдоль направления распространения, между ближайшими точками звукового поля, в которых фазы колебаний одинаковые.

Частота f – число колебаний в единицу времени, Гц; а время, в течение которого совершается полное колебание, – период Т, с.

Скорость звука с связана с длиной волны и частотой следующей зависимостью

Под интенсивностью звука (шума) понимают количество звуковой энергии, проходящей через площадь 1 м2, расположенную перпендикулярно направлению распространения звуковой волны, Вт/м2. Динамический диапазон восприятия составляет 10-12 – 102 Вт/м2.

Характерной особенностью абсолютных значений звукового давления (4), интенсивности звука является большой диапазон, в пределах которого они могут изменяться. Поэтому для удобства вычислений принято оценивать звуковое давление или интенсивность звука не в абсолютных, а в относительных единицах (белах, децибелах) по отношению к пороговым значениям. Измеренные таким образом величины называются уровнями.

Бел Б – это десятичный логарифм отношения интенсивности звука в данной точке к пороговому значению.

Ухо человека способно фиксировать изменение силы звука на 0,1 Б, и эта величина получила название децибел, дБ.

Тогда уровни интенсивности или звукового давления L, дБ, определятся по формуле:

Уровни шума на рабочих местах и на территории промышленных предприятий и селитебной территории городов и других населенных пунктов регламентируются нормативными документами: ГОСТ 12.1.003−83 (89) «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности» и СНиП II−12−77 «Защита от шума», СН 2.2.4/2.1.8.562−96 и СНиП 23−03−2003.

Существует два подхода к нормированию шума.

Первый подход.

Основной нормируемой характеристикой постоянного шума в соответствии с ГОСТ 12.1.003−83 (89) являются уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. При этом шум не должен превышать допустимых уровней Lн, дБ.

Cреднегеометрическая частота определяется по формуле

При анализе шума весь диапазон частот разбивают на отдельные полосы.

Октавная полоса – это полоса частот, в которой верхняя граничная частота fв в 2 раза больше нижней fн. В зависимости от частоты характер шума может быть низко–, средним и высокочастотным.

Второй подход

Использование эквивалентного уровня звука LA, дБА. Согласно СНиП 23 – 03 – 2003 характеристикой непостоянного шума является эквивалентный уровень звука, измеряемый по характеристике «А» шумомера (Lэкв, дБА).

Уровень звука связан с соответствующим предельным спектром зависимостью

Так, например, в жилых комнатах в дневное время шум должен соответствовать ПС-35 и LA = 40 дБА, а в ночное время − ПС-25 и LA = 30 дБА.

СНиП II−12−77 устанавливает предельно допустимые уровни звукового давления для территорий, непосредственно прилегающих к жилым домам (в 2−х м от ограждающих конструкций).

Для территории жилой застройки принято нормативное значение Lэкв = 55 дБА. Согласно этому документу также установлены максимальные значения (Lmax) уровней звука, равные 70 дБА.

Интенсивный шум на производстве способствует снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении работы.

Из−за шума снижается производительность труда и ухудшается качество работы.

Шум затрудняет своевременную реакцию работающих на предупредительные сигналы внутрицехового транспорта (автопогрузчики, мостовые краны и т. п.), что способствует возникновению несчастных случаев на производстве.

Степень влияния шума зависит от его интенсивности и продолжительности воздействия, состояния ЦНС и, что очень важно, от индивидуальной чувствительности организма к акустическому раздражителю.

Особенно чувствительны к шуму детский и женский организм.

Высокая индивидуальная чувствительность может быть одной из причин повышенной утомляемости и развития неврозов.

Шум (23) влияет на весь организм человека:

- угнетает ЦНС;

- вызывает изменение скорости дыхания и пульса;

- способствует нарушению обмена веществ;

- возникновению сердечно − сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни,

- может приводить к профессиональным заболеваниям.

Шум с уровнем звукового давления до 30…35 дБ является привычным дня человека и не беспокоит его.

Повышение уровня звукового давления до 40...70 дБ в условиях бытовой или природной среды создает значительную нагрузку на нервную систему, вызывает ухудшение самочувствия и при длительном действии может стать причиной неврозов.

Воздействие шума уровнем свыше 85 дБ может привести к потере слуха − профессиональной тугоухости.

При действии шума высоких уровней (140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при еще более высоких (более 160 дБ) и смерть.

Снижение слуха на 10 дБ практически неощутимо, на 20 дБ − начинает серьезно мешать человеку, так как нарушается способность слышать важные звуковые сигналы, наступает ослабление разборчивости речи.

Помимо снижения слуха при воздействии шума наблюдаются общие изменения в организме. Рабочие жалуются на головные боли, головокружение, боли в области сердца, повышение артериального давления, боли в области желудка и желчного пузыря, изменение кислотности желудочного сока.

Шум вызывает снижение функций защитных систем и общей устойчивости организма к внешним воздействиям.

Гигиенические нормативы шума определены ГОСТ 12.1.003 − 83* и СН 2.2.4/2.1.8.562 − 96.

Для нормирования постоянных шумов применяют допустимые уровни звукового давления (УЗД) в девяти октавных полосах частот в зависимости от вида производственной деятельности.

Для ориентировочной оценки в качестве характеристики постоянного шума на рабочих местах допускается принимать эквивалентный уровень звука (дБА), определяемый по шкале А шумомера с коррекцией низкочастотной составляющей по закону чувствительности органов слуха и приближением результатов объективных измерений к субъективному восприятию.

Нормируемой характеристикой непостоянного шума является эквивалентный по энергии уровень звука в дБА.

Для тонального или импульсного шума допустимый уровень звука должен быть на 5 дБ меньше нормативных значений.

В производственных условиях нередко возникает опасность комбинированного влияния высокочастотного шума и низкочастотного ультразвука, например, при работе реактивной техники, при плазменных технологиях

По физической сущности ультразвук (УЗ) (22) не отличается от слышимого звука. Однако в отличие от шума УЗ характеризуется большими знамениями интенсивности (до сотен ватт на квадратный метр).

Он обладает значительно более короткими длинами волн, которые легче фокусировать и соответственно получать более узкое и направленное излучение, т. е. сосредоточивать всю энергию УЗ в нужном направлении и концентрировать в небольшом объеме. Частотный диапазон УЗ способствует большему затуханию колебаний из-за перехода энергии УЗ в теплоту.

По частотному спектру ультразвук делится на:

- низкочастотный УЗ, колебания от 11,2 до 100 кГц;

- высокочастотный УЗ, колебания от 100 кГц до 1000 МГц.

По способу распространения на:

- воздушный УЗ;

- контактный.

Биологический эффект воздействия УЗ на организм зависит от интенсивности, длительности воздействия и размеров поверхности тела, на которую действует УЗ.

Длительное систематическое действие УЗ, распространяющегося в воздухе, вызывает функциональные нарушения нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, снижение слуха, а также изменения свойств и состава крови, артериального давления. Появляются жалобы на утомление, головные боли.

Контактное воздействие высокочастотного УЗ на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности, изменениям костной структуры с разрежением плотности костной ткани.

Профессиональные заболевания зарегистрированы лишь при контактной передаче ультразвука на руки.

Гигиенические нормативы ультразвука определены ГОСТ 12.1.001−89 и ГН 2.2.4.582−96.

Гигиенической характеристикой воздушного УЗ на рабочих местах являются уровни звукового давления (УЗД), дБ, в 1/3 октавных полосах со среднегеометрическими частотами от 12,5 до 100 кГц.

На частоте 12,5 кГц УЗД не должны превышать 80 дБ, на частоте 16 кГц − 80 дБ (допустимо по согласованию 90), 20 кГц − 100 дБ, 25 кГц− 105 дБ, а в диапазоне частот 31,5...100 кГц − 110 дБ.

Характеристикой контактного УЗ является пиковое значение виброскорости или логарифмический уровень виброскорости.

Допустимые уровни ультразвука в зонах контакта рук и других частей тела оператора с рабочими органами приборов и установок не должны превышать 110 дБ.

Когда рабочие подвергаются совместному воздействию воздушного и контактного ультразвука, допустимые уровни контактного УЗ следует принимать на 5 дБ меньше.

Инфразвук − область акустических колебаний с частотой низкие 20 Гц. В условиях производства инфразвук (ИЗ), как правило, сочетается с низкочастотным шумом, в ряде случаев − с низкочастотной вибрацией.

При воздействии ИЗ на организм с уровнем от 110 до 150 дБ могут возникать неприятные субъективные ощущения и функциональные изменения: нарушения в ЦНС, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе.

Отмечены жалобы на головные боли, головокружение, осязаемые движения барабанных перепонок звон в ушах и голове, снижение внимания и работоспособности; может появиться чувство страха, нарушение равновесия, сонливость, затруднение речи.

При воздействии ИЗ могут проявиться психофизиологические реакции в форме повышения тревожности, эмоциональной неустойчивости и неуверенности в себе.

Установлен аддитивный эффект действия инфразвука и низкочастотиого шума. Надо отметить, что производственный шум и вибрация оказывают более агрессивное действие, чем инфразвук сопоставимых параметров.

Гигиеническая регламентация инфразвука производится по СН 2.2.4/2.1.8.583−96, которые задают предельно допустимые уровни звукового давления (УЗД) на рабочих местах, дифференцированные для различных видов работ, а также допустимые уровни инфразвука в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки.

Общий уровень звукового давления для работ различной степени тяжести не должен превышать 100 дБ, для работ различной степени интеллектуально – эмоциональной напряженности не более 95 дБ, на территории жилой застройки − 90 дБ, в помещениях и общественных зданиях − 75 дБ.

На людей и животных может воздействовать ударная волна. Прямое её действие возникает в результате воздействия избыточного давления и скоростного напора воздуха.

Ввиду небольших размеров тела человека ударная волна мгновенно охватывает человека и подвергает его сильному сжатию в течение нескольких секунд и воспринимается как резкий удар. Это может привести к перемещению тела в пространстве.

Косвенные поражения людей и животных могут произойти в результате ударов осколков стекла, шлака, камней, дерева и других предметов, летящих с большой скоростью.

Электромагнитные поля и излучения

Источники ЭМП и классификация электромагнитных излучений.

Спектр электромагнитных колебаний по частоте охватывает свыше 20 порядков, от 5 10-3 до 1021 Гц.

В зависимости от энергии фотонов его подразделяют на область неионизирующих и ионизирующих излучений (5).

К неионизирующим излучениям в гигиенической практике относят также электрические и магнитные поля.

Естественными источниками электромагнитных полей и излучений являются:

- атмосферное электричество;

- радиоизлучения солнца и галактик;

- электрическое и магнитное поля Земли.

Источниками искусственных полей и излучений разной интенсивности являются все промышленные и бытовые электро– и радиоустановки.

Электростатические поля (26) возникают при работе с легко электризующимися материалами и изделиями, при эксплуатации высоковольтных установок постоянного тока.

Источниками постоянных магнитных полей являются: электромагниты, соленоиды, магнитопроводы в электрических машинах и аппаратах, литые и металлокерамические магниты, используемые в радиотехнике.

Источниками электрических полей (24) промышленной частоты (50 Гц) являются: линии электропередач, открытые распределительные устройства, включающие коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы, сборные, соединительные шины, вспомогательные устройства, а также все высоковольтные установки промышленной частоты.

Магнитные поля (8) промышленной частоты возникают вокруг любых электроустановок и токопроводов промышленной частоты. Чем больше ток, тем выше интенсивность магнитного поля.

Источниками электромагнитных излучений (25) радиочастот являются мощные радиостанции, антенны, генераторы сверхвысоких частот, установки индукционного и диэлектрического нагрева, радары, измерительные и контролирующие устройства, исследовательские установки, высокочастотные приборы и устройства в медицине и в быту.

Источниками электростатического поля (26) и электромагнитных излучений (25) в широком диапазоне частот (сверх− и инфранизкочастотном, радиочастотном, инфракрасном, видимом, ультрафиолетовом, рентгеновском) являются персональные электронно − вычислительные машины (ПЭВМ), видеодисплейные терминалы (ВДТ) на электронно−лучевых трубках, используемые как в промышленности, научных исследованиях, так и в быту. Главную опасность для пользователей представляет электромагнитное излучение монитора в диапазоне частот 20 Гц − 300 МГц и статический электрический заряд на экране.

Источником повышенной опасности в быту с точки зрения электромагнитных излучений являются также микроволновые печи, телевизоры любых модификаций, радиотелефоны. В настоящее время признаются источниками риска в связи с последними данными о воздействии магнитных полей промышленной частоты: электроплиты с электроподводкой, электрогрили, утюги, холодильники (при работающем компрессоре).

Воздействие на человека статических электрических и магнитных полей, электромагнитных полей промышленной частоты, электромагнитных полей радиочастот

Экспериментальные данные отечественных и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности электромагнитных полей во всех частотных диапазонах.

При относительно высоких уровнях облучающего электромагнитного поля современная теория признает тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне электромагнитных излучений (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1 мВт/см2) принято говорить о нетепловом, или информационном, характере воздействия на организм.

Механизмы действия электромагнитных полей в этом случае еще мало изучены.

Наиболее ранними клиническими проявлениями последствий воздействия электромагнитного излучения на человека являются функциональные нарушения со стороны нервной системы, проявляющиеся, прежде всего, в виде вегетативных дисфункций неврастенического и астенического синдрома.

Лица, длительное время находившиеся в зоне электромагнитного излучения, предъявляют жалобы на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна.

Нарушения со стороны сердечно–сосудистой системы проявляются, как правило, нейроциркуляторной дистонией: лабильность пульса и артериального давления, наклонность к гипотонии, боли в области сердца и др.

Отмечаются также фазовые изменения состава периферической крови и изменения в костном мозге. Обычно эти изменения возникают у лиц по роду своей работы постоянно находившихся под действием электромагнитного излучения с достаточно большой интенсивностью.

Работающие с электромагнитными полями, а также население, живущее в зоне действия электромагнитных полей, жалуются на раздражительность, нетерпеливость. Через 1–3 года у некоторых появляется чувство внутренней напряженности, суетливость. Нарушаются внимание и память. Возникают жалобы на малую эффективность сна и на утомляемость.

Учитывая важную роль коры больших полушарий и гипоталамуса в осуществлении психических функций человека, можно ожидать, что длительное повторное воздействие предельно допустимых электромагнитных излучений (особенно в дециметровом диапазоне волн) может повести к психическим расстройствам.

Переменное поле вызывает нагрев тканей человека, как за счет переменной поляризации диэлектрика, так и за счет появления токов проводимости.

Нормирование электромагнитных полей

В настоящее время в качестве определяющего параметра при оценке влияния поля как электрического, так и магнитного частотой до 10 – 30 кГц принято использовать плотность индуктированного в организме электрического тока. Считается, что плотность тока проводимости j< 0,1 мкА/см2, индуктированного внешним полем, не влияет на работу мозга, так как импульсные биотоки, протекающие в мозгу, имеют большие значения.

В таблице 5.2.4 представлены возможные эффекты в зависимости от плотности тока, наведенного переменным полем в теле человека.

Оценку опасности для здоровья человека выводят из связи между значением плотности тока, наведенного в тканях, и характеристиками ЭМП.

Плотность тока, индуктированного магнитным полем, определяется из выражения

Поиск по сайту: