Основні поняття в безпеці життєдіяльності

1 рад = 0,01 Гр

1 рад = 0,01 Дж/кг

Еквівалентна доза

Міра біологічної дії випромінювання на дану конкретну людину, тобто індивідуальний критерій небезпеки, обумовлений ІВ. (екв.доза = погл.доза • коеф.якості випром-ня (КЯ)).

За еталон прийнято вплив на організм г-випр., для якого КЯ=1; для нейтронів - 3, для б-частиць - 20, для -частиць - 1.

Зіверт (Зв)

Бер (бер)

1 бер = 0,01 Зв

1 Зв = 100 бер

Ефективна доза

Величина, яка використовується як міра ризику виникнення віддалених наслідків опромінення всього тіла людини та окремих його органів з урахуванням їх радіочутливості.

Зіверт (Зв)

Бер (бер)

1 бер = 0,01 Зв

1 Зв = 100 бер

Ефективна колективна доза

Величина, яка визначає повний вплив випромінювання на групу людей

Людино-зіверт (люд.-Зв)

Людино-бер (люд.-бер)

1 люд.-бер = 0,01 люд.-Зв

1 люд.-Зв = 100 люд.-бер

Таким чином, ефект дії іонізуючого випромінювання обумовлений не кількістю поглиненої енергії об'єктом, що опромінюється, а формою, в якій ця енергія передається. Ніякий інший вид енергії (теплова, електрична та ін.), що поглинається біологічним об'єктом у тій самій кількості, не призводить до таких змін, яке спричиняє іонізуюче випромінювання.

Необхідно зазначити деякі особливості дії іонізуючого випромінювання на організм людини:

органи чуття не реагують на випромінювання;

малі дози випромінювання можуть сумуватися і накопичуватися в організмі (кумулятивний ефект);

випромінювання діє не тільки на даний живий організм, але і на нащадків (генетичний ефект);

- різні органи організму мають певну чутливість до випромінювання.

Найсильнішому впливу піддаються клітини червоного кісткового мозку, щитовидна залоза, легені, внутрішні органи, тобто органи, клітини яких мають високий рівень розподілу. Природно, що за однієї і тієї ж дози випромінювання у дітей вражається більше клітин, ніж у дорослих, тому що у дітей всі клітини знаходяться в стадії поділу.

Небезпека різних радіоактивних елементів для людини визначається спроможністю організму їх поглинати і накопичувати. Радіоактивні ізотопи надходять до організму з пилом, повітрям, їжею або водою і поводяться по-різному: деякі ізотопи розподіляються рівномірно в організмі людини (тритій, вуглець, залізо, полоній), деякі накопичуються в кістках (радій, фосфор, стронцій), інші залишаються в м'язах (калій, рубідій, цезій), щитовидній залозі (йод), у печінці, нирках, селезінці (рутеній, полоній, ніобій) і т.д.

Ефекти, викликані дією іонізуючих випромінювань (радіації), систематизуються по видах ушкоджень і часу прояву. По видах ушкоджень класифікуються на 3 групи: соматичні, соматико-стохатичні (випадкові, ймовірні), генетичні. За часом прояву виділяють дві групи ураження - ранні (або гострі) і пізні. Ранні ураження бувають тільки соматичні. Це призводить до смерті або променевої хвороби. Розрізняють дві форми променевої хвороби - гостру і хронічну. Гостра форма виникає в результаті опромінення великими дозами в короткий проміжок часу. За доз порядку тисяч рад ураження організму може бути миттєвим. Хронічна форма розвивається в результаті тривалого опромінення дозами, що перевищують гранично допустимі. Більш віддаленими наслідками променевого враження можуть бути променеві катаракти, злоякісні пухлини та інше.

Для вирішення питань радіаційної безпеки населення, в першу чергу, викликають інтерес ефекти, що спостерігаються при малих дозах опромінення - порядку декілька сантизивертів на годину, що реально зустрічаються при практичному використанні атомної енергії. У нормах радіаційної безпеки НРБУ-97, введених у 1998 році, в одиницях часу використовується рік або поняття річної дози опромінення. Це викликано, як було показано раніше, ефектом накопичення "малих" доз і їх сумарного впливу на організм людини.

Існують різноманітні норми радіоактивного зараження: разові, сумарні, граничнодопустимі і т.д. Всі вони викладені в спеціальних довідниках.

Граничнодопустимою дозою (ГДД) загального опромінення людини вважається доза, що у світлі сучасних знань не повинна викликати значні ушкодження організму протягом життя.

Норми радіаційної безпека визначають три категорії осіб, які можуть зазнавати опромінення:

категорія А (персонал) - особи, які постійно або тимчасово безпосередньо працюють з джерелами ІВ;

категорія Б (персонал) - особи, які безпосередньо не зайняті роботою з джерелами ІВ, але можуть у зв'язку з розташуванням робочих місць зазнавати додаткового опромінення;

категорія В - все населення.

Річний ліміт ефективної дози випромінювання: категорія А - 20 мЗв; категорія Б - 2 мЗв; категорія В - 1 мЗв. Ці норми також рекомендують при річній ефективній дозі опромінення від медичних джерел - не більше 1 мЗв.

Допустимий радіаційний фон в Україні: для недавно побудованих будинків - 30 мкР/год, а в давно побудованих - не більше 50 мкР/год.

5.3 Електромагнітні поля і випромінювання

5.3.1 Загальна характеристика електромагнітних полів

Вивчення впливу електромагнітних полів (ЕМП) та опромінення організму людини почалося відразу після винайдення радіо.

Всі ЕМП за походженням поділяються на природні і антропогенні.

Природні ЕМП - електричне та магнітне поле Землі, випромінення Сонця і Галактик, атмосферна електрика.

Земля постійно знаходиться під впливом ЕМП, які випромінюються Сонцем в діапазоні частот 10 МГц......10 ГГц. Це електромагнітне випромінювання включає в себе: інфрачервоне (ІЧ), видиме ультрафіолетове (УФ), -випромінювання, рентгенівське випромінювання. Інтенсивність випромінювання змінюється періодично, а також швидко та різко збільшується при хромосферних спалахах. Раніше вчені враховували лише ці електромагнітні випромінювання Сонця як джерело енергії для всього живого. Лише останніми десятиліттями вони виявили, що електромагнітні поля земного та космічного походження в діапазонах радіочастот, низьких та інфранизьких частот, є енергетично слабкими сигналами, що несуть інформацію, яка сприймається, накопичується й використовується організмами. Вони є життєво важливими фізичними факторами, в яких формувалась біосфера Землі. Електромагнітні поля в біосфері відіграють універсальну роль носіїв інформації. Зв'язок на основі електромагнітних полів є найбільш інформативним і економічним.

Електромагнітні поля як засіб зв'язку в біосфері порівняно із звуковою, світловою чи хімічною інформацією мають такі переваги:

поширюються в будь-якому середовищі життя - воді, повітрі, ґрунті та тканинах організму;

мають максимальну швидкість поширення;

можуть поширюватися на будь-яку відстань;

можуть поширюватися за будь-якої погоди й незалежно від часу доби;

на них реагують усі біосистеми (на відміну від інших сигналів).

Зазначені ЕМП впливають на біологічні об'єкти, зокрема на людину, під час усього її існування. Це дало змогу у процесі еволюції пристосуватися до впливу таких полів і виробити такі механізми, які захищають людину від можливих ушкоджень за рахунок природних чинників. Але вчені все ж спостерігають кореляцію між змінами сонячної активності та спричиненими нею серцево-судинними захворюваннями людей.

Антропогенне ЕМП. Зростання рівня техногенних ЕМП різко посилилося на початку 30-х рр. ХХ ст., і зараз воно в окремих районах в сотні разів вище рівня природних полів. У сучасному місті джерелом штучних ЕМП є радіо, телевізійні центри, ретранслятори, засоби радіозв'язку різного призначення, лінії електропередач, особливо високовольтні, а також електротранспорт, різні електроенергетичні установки. В аеропортах працюють потужні радіолокаційні станції, радіопередавачі, які випромінюють у навколишнє середовище потоки електромагнітної енергії; це ж стосується і військових об'єктів, де використовуються радіолокаційні станції для проведення розвідки тощо.

ЕМП мають певну потужність, енергію і поширюються у вигляді електромагнітних хвиль. Основними параметрами електромагнітних коливань є: довжина хвилі, частота коливань і напруженість електричної та магнітної складових.

Електромагнітні випромінювання поділяються на три діапазони (рис. 9.1):

радіочастотний діапазон (радіохвилі) (див. табл. 9.3);

оптичний діапазон (інфрачервоне, ультрафіолетове, лазерне випромінювання, видиме світло);

діапазон іонізуючого випромінювання (рентгенівське, г-випромінювання).

Рис. 9.1. Задіяний електромагнітний спектр М. Ильченко, С. Кравчук. Мобильная связь и научные исследования / Зеркало недели. - № 9 (737), 14 марта 2009.

Таблиця 9.3 Класифікація по міжнародному регламенту радіозв'язку

100000 км-10000 км	Декамегаметрові	3-30 Гц	Край низькі (КНЧ; ELF)	Зв'язок з підводними човнами
10000 км-1000 км	Мегомметрові	30-300 Гц	Наднизькі (ННЧ; SLF)	Зв'язок з підводними човнами
1000 км-100 км	Гектокілометрові	300-3000 Гц	Інфранизькі (ІНЧ; ULF)
100 км 10 км	Міріаметрові	3-30 кГц	Дуже низькі (ДНЧ; VLF)	Зв'язок з підводними човнами
10 км-1 км	Довгі хвилі, кілометрові	30-300 кГц	Низькі (НЧ; LF)	Радіомовлення, радіозв'язок
1 км-100 м	Середні хвилі, гектометрові	300-3000 кГц	Середні (СЧ; MF)	Радіомовлення, радіозв'язок
100 м-0 м	Короткі хвилі, декаметрові	3-30 МГц	Високі (ВЧ; HF)	Радіомовлення, радіозв'язок, рації
10 м-1 м	Метрові хвилі	30-300 МГц	Дуже високі (ДВЧ; VHF)	Телебачення, радіомовлення, радіозв'язок, рації
1 м-100 мм	Дециметрові	300-3000 МГц	Ультрависокі (УВЧ; UHF)	Телебачення, радіозв'язок, рації, мобільні телефони, мікрохвильові печі
100 мм-10 мм	Сантиметрові	3-30 ГГц	Надвисокі (НВЧ; SHF)	Радіолокація, супутникове телебачення, радіозв'язок, бездротові комп'ютерні мережі, супутникова навігація
10 мм-1 мм	Міліметрові	30-300 ГГц	Край високі (КВЧ; EHF)	Радіоастрономія, високошвидкісний радіорелейний зв'язок, метеорологічні радіолокатори
1 мм-0,1 мм	Дециміліметрові	300-3000 ГГц	Гіпервисокі частоти, довгохвильова область інфрачервоного випромінювання (ГВЧ)	Експериментальна "терагерцова камера", яка реєструє зображення у довгохвильовому ІК (випромінюється теплокровними організмами, але, на відміну від більш короткохвильового ІК, не затримується діелектриками). Також "використовується" для побудови наукових гіпотез про "прямий зір", "телепатію" тощо, побудованих на недоведеному припущенні існуючої чуттєвості людського мозку до ГВЧ.

5.3.2 Вплив електромагнітних полів на організм людини

Електромагнітні поля негативно впливають на людей, які безпосереднього працюють з джерелами випромінювань, а також на населення, більша частина якого проживає в умовах підвищеної активності ЕМП.

Ступінь впливу електромагнітних випромінювань на організм людини залежить від діапазону частот, інтенсивності, тривалості опромінення, характеру випромінювання, режиму опромінення, розмірів поверхні тіла, яка опромінюється та індивідуальних особливостей організму.

Внаслідок дії ЕМП можливі як гострі, так і хронічні ураження, порушення в системах і органах, функціональні зміни в діяльності нервово-психічної, серцево-судинної, ендокринної, кровотворної та інших систем.

Зазвичай зміни діяльності нервової та серцево-судинної систем зворотні, і хоча вони накопичуються і посилюються з часом, але, в разі невеликої інтенсивності ЕМП, зменшуються та зникають за припинення його впливу. Тривалий та інтенсивний вплив ЕМП призводить до стійких порушень і захворювань.

ЕМП низькочастотного діапазону (промислової частоти 50 Гц) викликають у працюючих порушення функціонального стану центральної нервової системи, серцево-судинної системи, спостерігається підвищена втомленість, млявість, зниження точності робочих рухів, зміна кров'яного тиску і пульсу, аритмія, головний біль.

Унаслідок дії на організм людини електромагнітних випромінювань (діапазону 30 кГц - 30 МГц) спостерігаються: загальна слабкість, підвищена втома, пітливість, сонливість, а також розлад сну, головний біль, біль в області серця. З'являються роздратування, втрата уваги, подовжується тривалість мовно-рухової та зоровомоторної реакцій, збільшується межа нюхової чутливості. Виникає ряд симптомів, що є свідченням порушення роботи окремих органів - шлунку, печінки, селезінки, підшлункової та інших залоз. Пригнічуються харчові та статеві рефлекси, порушується діяльність серцево-судинної системи, фіксуються зміни показників білкового та вуглеводного обмінів, змінюється склад крові, зафіксовані порушення на клітковому рівні.

У цьому діапазоні працюють потужні радіомовні станції, судові радіостанції та аеродромна радіослужба, а зв'язкові, радіомовні та телевізійні станції, розташовані, як правило, у місцях великої концентрації населення.

Застосування ЕМП у НВЧ діапазоні забезпечує більш високу якість передачі інформації, ніж в УВЧ діапазоні. Усі ділянки НВЧ діапазону використовуються для радіозв'язку, в тому числі радіорелейного та супутникового. Тут працюють практично всі радіолокатори. До цього діапазону входять дециметрові (1-10 дм), сантиметрові (1-10 см), міліметрові (1-10 мм) хвилі; іноді їх називають "мікрохвилі".

Мікрохвильовий діапазон ЕМП, в якому працює сучасний стільниковий зв'язок, знаходиться в межах 450 МГц - 2 ГГц. Такі поля, на відміну від іонізуючого випромінювання, незалежно від їх потужності, не можуть викликати іонізацію або вторинну радіоактивність в організмі.

Доведено, що хвилі діапазону вище 1 МГц призводять до нагрівання тканин (внаслідок поглинання ними енергії ЕМП). Поля високої інтенсивності здатні локально підвищувати температуру тканин на 100 і вище. З кожним днем з'являються нові дані про те, що мобільний зв'язок несе загрозу здоров'ю людини. Узагальнюючи їх можна виділити чотири системи організму, які найбільш піддаються шкідливому впливу електромагнітного випромінювання М. Ильченко, С. Кравчук. Мобильная связь и научные исследования / Зеркало недели. - № 9 (737), 14 марта 2009.:

1. Центральна нервова система - найбільш чутлива до ЕМП; спостерігається погіршення пам'яті, уваги, порушення сну, можливе виникнення нейрон циркуляторної дистонії.

2. Імунна система - відбувається пригнічення імуногенезу, що призводить до погіршення стійкості організму до різних інфекцій.

3. Ендокринна система - збільшується склад адреналіну в крові .

4. Статева система - спостерігається пригнічення сперматозоїдів, підвищення кількості вроджених недоліків розвитку; найбільш чутливими до впливу ЕМП є яєчники.

Оскільки НВЧ-випромінювання - викликає нагрівання середовища, то цей діапазон широко використовується не лише у зв'язку, а й у промислових установах, у побуті. Вплив НВЧ-випромінювання на живі тканини дало підставу для побудови терапевтичної медичної апаратури. Завдяки особливостям поширення НВЧ саме цей діапазон використовують для передачі енергії променем на великі відстані.

Вплив НВЧ на біологічні об'єкти залежить від інтенсивності опромінення. Теплова дія характеризується загальним підвищенням температури тіла, подібним до пропасного стану або локалізованого нагріву тканини. Впливаючи на живу тканину, ЕМП викликає змінну поляризацію молекул і атомів, які складають клітини, внаслідок чого відбувається небезпечний нагрів. Надмірне тепло може нанести шкоди окремим органам і всьому організму людини. Особливо шкідливий перегрів таких органів, як очі, мозок, нирки тощо. З ростом інтенсивності виявляється вплив на нервову систему, умовно-рефлекторну діяльність, на клітини печінки; підвищується тиск, відбуваються зміни у корі головного мозку, втрата зору.

Для запобігання професійних захворювань, які викликаються під впливом ЕМП установлені допустимі норми опромінення.

Для захисту людини від дії електромагнітних опромінювань застосовуються різні засоби і заходи захисту: час, відстань, екранізація джерел випромінювання, зменшення випромінювання безпосередньо в самому джерелі випромінювання, екранування робочих місць, засоби індивідуального захисту, виділення зон випромінювання.

Інфрачервоне випромінювання (ІЧВ) - частина електромагнітного спектру з довжиною хвилі 780 нм - 1000 мкм, енергія якого при поглинанні у речовині викликає тепловий ефект. Джерела випромінювання поділяються на природні і штучні. До природних джерел інфрачервоного випромінювання відноситься природна інфрачервона радіація Сонця. Штучними джерелами інфрачервоного випромінювання є будь-які поверхні, температура яких вище порівняно з поверхнею, яка підлягає опроміненню (для людини всі поверхні з температурою вище тіла людини - 36-37°С).

Ефект дії інфрачервоного випромінювання залежить від довжини хвилі, яка обумовлює глибину їх проникнення. Дія інфрачервоних випромінювань зводиться до нагрівання шкіри, очей, до порушення діяльності центральної нервової системи, серцево-судинної системи, органів травлення. За інтенсивної дії на непокриту голову може виникнути, так званий, сонячний удар - головний біль, запаморочення, прискорення дихання, втрата свідомості, порушення координації рухів, тяжкі ураження мозкових тканин аж до вираженого менінгіту та енцефаліту.

Засоби захисту від дії ІЧВ випромінювання такі: теплоізоляція гарячих поверхонь, охолодження тепловипромінюючих поверхонь, екранування джерел випромінювання, застосування засобів індивідуального захисту, організація раціонального режиму праці і відпочинку.

Ультрафіолетове випромінювання (УФВ) - спектр електромагнітних коливань з довжиною хвилі 380 - 10 нм. Особливістю УФВ є висока сорбційність - їх поглинає більшість тіл.

УФВ, що становить близько 5% потоку сонячного випромінювання, є життєво необхідним фактором, який чинить благотворну стимулюючу дію на організм, знижує чутливість організму до деяких впливів; оптимальні дози УФВ активізують роботу серця, обмін речовин, поліпшують кровотворення, чинять антирахітичну і бактерицидну дію.

УФВ довжиною хвилі 10 - 20 нм (дальній діапазон) має дуже велику енергію і є згубним для людини, але у природних умовах воно поглинається озоновим шаром атмосфери і на поверхні Землі відсутнє.

Штучними джерелами УФВ є дугове електрозварювання, електроплавлення сталі, виробництво радіоламп, яке може стати причиною гострих і хронічних професійних вражень. Найбільш уразливі очі, шкіра (дія УФВ на шкіру викликає її "старіння", дерматити, екзему, сприяє утворенню ракових пухлин). Унаслідок впливу УФВ виникають загальнотоксичні симптоми - головний біль, запаморочення, підвищення температури тіла, відчуття розбитості, підвищена втома, нервове збудження. Зниження його інтенсивності і захист від його впливу досягається відстанню, екрануванням джерел випромінювання, екрануванням робочих місць, засобами індивідуального захисту, спеціальним фарбуванням приміщень і раціональним розташуванням робочих місць.

Лазерне випромінювання. До числа найбільш фундаментальних наукових досягнень ХХ ст. відносять створення лазерів. Принцип дії лазерів заснований на використанні змушеного (стимульованого) електромагнітного випромінювання, одержаного від робочої речовини внаслідок збудження її атомів електромагнітною енергією. Збуджений атом може самовільно (спонтанно) перейти на один із нижчих рівнів енергії, при цьому випромінюється квант світла. Висока потужність лазерного випромінювання в поєднанні з високою спрямованістю дає змогу одержати за допомогою фокусування світлові потоки величезної потужності.

Дія лазерного випромінювання на живий організм носить складний характер. Найбільш чутливими органами до лазерного випромінювання є очі, шкіра. Ці пошкодження мають характер опіків. Опромінення шкіри лазерною енергією може призвести до злоякісних пухлин. Унаслідок впливу лазерного випромінювання на організм людини виникають функціональні зміни центральної нервової системи, серцево-судинної системи, ендокринних залоз, збільшення фізичної втоми, коливання тиску, головний біль, роздратованість, підвищена збудженість, порушення сну.

Для захисту від лазерного випромінювання застосовують наступні заходи: телевізійні системи спостереження за ходом процесу, захисні екрани, огородження лазерної зони, засоби індивідуального захисту - спеціальні протилазерні окуляри, щитки, маски, халати, рукавички.

5.4 Електричний струм і його вплив на організм людини

5.4.1 Загальна характеристика електричної енергії

Електрична енергія широко використовується в промисловості, транспорті, в сільському господарстві, побуті. Широке і різноманітне застосування електричної енергії пояснюється її цінними ознаками:

електрична енергія може бути отримана з інших видів енергії: механічної, теплової, ядерної, хімічної, променевої;

велика кількість електричної енергії зі швидкістю світла при відносно малих втратах передається на величезні відстані (у наш час діють лінії електропередач, довжиною більше тисячі кілометрів);

електрична енергія легко розподіляється за приймачами практично будь-якими порціями - потужністю (в техніці зв'язку, автоматиці і вимірювальній техніці використовуються пристрої, потужність яких становить одиниці і долі ват (Вт); у той же час є електричні пристрої (двигуни, нагрівальні установки) потужністю у тисячу і десятки тисяч кВт);

порівняно легко електрична енергія перетворюється в інші види енергії: механічну, теплову, променеву, хімічну; перетворення електричної енергії в механічну за допомогою електродвигунів дозволяє найбільш зручно, технічно досконало, найощадливіше приводити в рух різноманітні машини і механізми в промисловості, сільському господарстві, транспорті, побуті; електричні джерела світла забезпечують високу якість штучного освітлення.

Людина поставила собі на службу силу електрики. Але крім благ, які створює електрика, вона є джерелом високої небезпеки, а інтенсивність її використання підвищує можливість реалізації цієї небезпеки. Слід зазначити, що при розробці техніки людина створює її якомога менш небезпечною, створює відповідні засоби захисту від небезпеки, вибирає способи дії з урахуванням небезпеки. Але незважаючи на ці запобіжні заходи, з розвитком електротехніки та збільшенням використання електрики, небезпека зростає швидше, ніж людська протидія. Яка ж вона? Щоб відповісти на це запитання треба пізнати природу електрики і дію її на організм людини.

Електрика - сукупність явищ, обумовлених існуванням, рухом і взаємодією електрично заряджених тіл або часток.

Електричний струм - це упорядкований (спрямований) рух електрично заряджених часток. Струм у металах зумовлений наявністю вільних електронів, а в електролітах - іонів. Силою, яка викликає такий рух є сила з боку електричного поля усередині провідника, що визначається електричною напругою на кінцях провідника.

Про наявність електричного струму в провідниках можна судити за тими діями, до яких він призводить: нагрів провідників, зміна їх хімічного складу, створення магнітного поля.

Електричні прилади, установки, обладнання, з якими людина має справу, становлять для неї велику потенційну небезпеку, яка посилюється тим, що органи чуття людини не можуть на відстані виявити наявність електричної напруги, як, наприклад, теплову, світлову та механічну енергію. Тому, захисна реакція організму виявляється тільки після попадання під дію електричного струму. Другою особливістю дії електричного струму на організм людини є те, що струм, який протікає через людину, діє не тільки в місцях контактів і на шляху протікання, але і викликає рефлекторну дію порушення нормальної діяльності окремих органів (серцево-судинної системи, системи дихання). Третя особливість - це можливість одержання електротравми без безпосереднього контакту зі струмопровідними частинами - під час переміщення землею поблизу ушкодженої електроустановки (у випадку замикання обірваного провідника на землю), ураження через електричну дугу.

5.4.2 Дія електричного струму на організм людини

Електричний струм проходячи через тіло людини, обумовлює перетворення поглинутої організмом електричної енергії в інші види і спричиняє термічну, електролітичну, механічну і біологічну дії.

Термічний вплив електричного струму характеризується нагрівом тканин аж до опіків. Статистика показує, що більша половина всіх електротравм становлять опіки. Вони важко піддаються лікуванню, тому що глибоко проникають в тканини організму. В електроустановках напругою до 1 кВ опіки частіше спостерігаються контактного виду - за дотику тіла до струмопровідних частин електроустановки. При проходженні через тіло людини електричного струму в тканинах виділяється тепло (Дж) у кількості:

,

де Іл - струм через тіло людини, А;

Rл - опір тіла людини, Ом;

t - час проходження струму, с.

В електроустановках напругою вище 1 кВ опіки можуть виникнути при проходженні через тіло людини струму більше 1 А. Тільки при великому струмі тканини, які уражаються, нагріваються до температури 60-70 оС і вище, при якій згортається білок і з'являються опіки.

В електроустановках напругою вище 1 кВ опіки можуть виникнути при випадковому наближенні частин тіла людини до струмопровідних частин на відстань, яка дорівнює або менше небезпечної відстані; при цьому збільшується напруженість електричного поля, і внаслідок ударної іонізації діелектрика (повітряного проміжку) опір цього проміжку зменшується, виникає його пробій у вигляді розряду - електричної дуги, температура якої досягає приблизно 4000 оС. Електричний струм протікає через дугу і тіло людини. За такої високої температури і великої кількості тепла, яке виділяється при проходженні струму через тіло, потерпілий одержує тяжкі опіки, його м'язи скорочуються, дуга і ланцюг струму розриваються.

Майже у всіх випадках включення людини в електричний ланцюг, на її тілі, у місцях дотику спостерігаються "електричні знаки" сіро-жовтого забарвлення круглої або овальної форми.

При опіках від електричної дуги можлива металізація шкіри частками металу дугової плазми. Вражена ділянка шкіри стає твердою, набуває кольору солей металу, які потрапили в шкіру. Електрометалізація невеликих ділянок шкіри не є небезпечною і з часом зникає, як і електричний знак. Під час металізації значних ділянок шкіри можлива їх муміфікація і відмирання. Велику небезпеку являє собою металізація очей.

Електролітична дія струму виявляється у розкладі органічної рідини, в тому числі крові, яка є електролітом та в порушенні її фізико-хімічного складу.

Найбільш складною є біологічна дія, яка притаманна тільки живим організмам. Вона проявляється в подразненні і збудженні живих тканин; у порушенні внутрішніх біологічних процесів; рефлекторному скороченні м'язів; неадекватній реакції ЦНС, що може призвести до порушень діяльності серця, легень та інших життєво важливих органів.

Механічна дія струму призводить до розриву тканин організму внаслідок електродинамічного ефекту, а також миттєвого вибухоподібного утворення пари з тканинної рідини і крові.

Внаслідок дії електричного струму або електричної дуги виникають електротравми. Електротравми умовно поділяються на загальні і місцеві. До місцевих травм відносяться опіки, електричні знаки, електрометалізація шкіри, механічні пошкодження, а також електрофтальмія (запалення очей внаслідок впливу ультрафіолетових променів електричної дуги).

До загальних електротравм відносяться електричні удари. Вони є найбільш небезпечним видом електротравм. При них виникає збудження живих тканин, судомне скорочення м'язів, параліч м'язів опорно-рухового апарату, м'язів грудної клітки (дихальних), м'язів серця. Судомне скорочення м'язів не дозволяє людині самостійно звільнитися від контакту з електроустановкою. При паралічі дихання припиняється газообмін і постачання організму киснем, внаслідок чого наступає задуха. При паралічі серця його функції або припиняються повністю, або деякий час продовжуються в режимі тріпотіння (фібриляції). Фібриляція - це безладдя в скороченні серцевих м'язів; при цьому порушується кровообіг, що також приводить до смерті. Після припинення роботи серця і дихання внаслідок кисневого голодування через 5-6 хвилин гинуть клітини центральної нервової системи, відбувається втрата свідомості і припиняється управління функціями всіх органів тіла. Такий стан організму носить назву "клінічна (уявна) смерть", оскільки клітини інших органів тіла ще живі. Але за більшої тривалості відсутності дихання і кровообігу наступає біологічна смерть. Отже, якщо відразу після звільнення людини від дії електричного струму, не пізніше перших 5-6 хвилин, надати першу допомогу шляхом штучного дихання і непрямого масажу серця, то є можливість запобігти смерті, якщо навіть потерпілий знаходився у стані клінічної смерті.

Перетворена в тілі людини електрична енергія пропорційна силі струму і тому значення струму є критерієм небезпеки електротравми:

,

де U - напруга, В; Іл - струм через тіло людини, А; t - час впливу струму, с.

Сила струму, який проходить через тіло людини, залежить від напруги і опору тіла. Ця залежність визначається законом Ома, який показує, що сила струму прямопропорційна напрузі і обернено пропорційна опору ланцюга тіла людини Rл, Ом:

.

Розрізняють три ступені впливу струму під час проходження його через організм людини (змінний струм):

відчутний струм - початок болісних відчуттів (до 0.5-2.5 мА);

невідпускний струм - судоми і біль, важке дихання (20-25 мА);

фібриляційний струм - фібриляція серця при дії струму 50-100 мА протягом 2-3 с.

При струмі 20-25 мА, пальці судомно стискають узятий в руку предмет, що перебуває під напругою, а м'язи передпліччя паралізуються, і людина не може звільнитися від дії струму; у багатьох паралізуються голосові зв'язки (людина не може покликати на допомогу).

Наслідки враження людини електричним струмом залежать від багатьох чинників: сили струму і часу його проходження через організм, характеристики струму (змінний або постійний, напруги, частоти струму), опору тіла людини, шляху струму в тілі людини, фізичного стану людини і умов навколишнього середовища.

Величина електричного опору людини в основному визначається опором рогового шару шкіри, який можна розглядати як тонкий і недосконалий діелектрик, а м'язи і кров - як провідники. Опір шкіри залежить від площі поверхні і щільності контакту, а також від сили струму і тривалості його дії. Чим вони більші, тим менший опір шкіри (із збільшенням тривалості протікання струму збільшується нагрів шкіри, потовиділення, в ній виникають електролітичні зміни). Опір шкіри залежить також від докладеної напруги, бо вже при напрузі 10 - 38 В пробивається верхній роговий шар шкіри, вона втрачає властивості діелектрика і стає провідником - через тіло людини протікає струм. При напрузі 127 - 220 В і вище шкіра вже майже не впливає на опір тіла. Суха шкіра має опір приблизно від 3 до 100 кОм. Опір внутрішніх органів, тканин і судин значно менше (приблизно 800 Ом). При розрахунках опір тіла людини приймають за 1 кОм.

Має значення шлях струму через тіло і особливо місця входу і виходу струму. Із можливих шляхів протікання струму через тіло людини найбільш небезпечним є той, за якого вражається головний мозок (голова - руки, голова - ноги), серце і легені (руки - ноги). Але відомі випадки смертельних уражень електричним струмом, коли струм зовсім не проходив через серце, легені, а йшов, наприклад, через палець, або через дві точки на гомілці. Це пояснюється наявністю особливо вразливих точок на тілі людини, які використовують при лікуванні голкотерапією.

Вплив електричного струму на організм людини залежить від фізичного і психічного стану людини. Хворобливий стан, втома, голод, сп'яніння та емоційне збудження зменшують опір.

Несприятливий мікроклімат (підвищена температура, вологість, струмопровідний пил) збільшують небезпечність ураження струмом, тому що волога (піт), пил знижують опір шкіри.

При враженні електричним струмом передусім необхідно звільнити потерпілого від дії струму, а потім, до приїзду лікаря надати первинну лікарську допомогу. Для звільнення від струму необхідно швидко вимкнути струмопровідні частини, яких торкається потерпілий, або відтягнути його від них, перерізати або перервати дріт інструментом з ізольованими ручками. Щоб самому не потрапити під напругу, треба одягти діелектричні рукавички, калоші, обгорнути руку сухою тканиною, а під ноги покласти суху дошку, сухий одяг тощо.

Якщо потерпілий подає ознаки життя (дихання, серцебиття, пульс) або втратив свідомість, необхідно розстібнути одяг, зігріти тіло. Вид допомоги визначається видом травми і ступенем ушкодження організму. При припиненні дихання і зупинці серця необхідно робити штучне дихання "рот у рот" або "рот у ніс" і непрямий (закритий) масаж серця. При цьому потрібно за 1 хв провести 48-50 стискань грудей і 10-12 вдувань повітря в легені.

Список використаної та рекомендованої літератури

1. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / Под общей ред С.В. Белова. 2-е изд., испр. и доп. - М.: Высш школа, 1999.

2. Сталий розвиток суспільства: 25 запитань та відповідей: Тлумачний посібник / за ред д.хім.н. В.В. Підліснюк. - К.:Поліграф-експрес, 2001. - 28 с.

3. Запольський А.К., Салюк А.І. Основи екології: Підручник / За редакцією К.М. Ситника. - К.: Вища школа, 2003. - 358 с.

4. Гаубер-Швенк Г., Швенк М. Харчування: dtv-Atlas: пер. з нім. / Наук. ред. пер.: В.Г. Передерій, Ю.Г. Григоров. - К.: Знання-Прес, 2004. - 183 с.

5. Желібо Є.П., Зацарний В.В. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник для дистанційного навчання. - К.: Університет "Україна", 2005. - 264 с.

6. Яремко З.М. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник. - К.: Центр навчальної літератури, 2005. - 320 с.

7. Залеський І.І., Клименко М.О. Екологія людини. - К.: Видавничий центр "Академія", 2005. - 287 с.

8. Малахов Г.П. Основы здоровья. - Москва: ИКЦ "МарТ", Ростов н/Д: Издательский центр "МарТ", 2006. - 832 с.

9. Національна доповідь про стан техногенної та природної безпеки в Україні у 2006 році / Міністерство України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи, Міністерство охорони навколишнього природного середовища, Національна академія наук, 2007. - 236 с.

10. Барбашев С.В., Зибницкий Р.Г., Шимчев С.А. Мир атомной энергии / Под ред. канд.физико-математических наук Барбашева С.В. - Запорожье: Дикое поле, 2007. - 112 с.

11. Хромченко В.Г. Цивільна оборона. Навч. посібник. - К.: Кондор, 2008. - 264 с.

12. Желібо Є.П., Завіруха Н.М., Зацарний В.В. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник за редакцією Є.П.Желібо, 6-е вид. - К.: Каравелла, 2008. - 264 с.

13. Смирнов В.А., Дикань С.А. Безпека життєдіяльності: Опорний конспект із розгорнутими тестовими завданнями для студентів усіх спеціальностей денної, заочної та дистанційної форми навчання. - Полтава: ПолтНТУ, 2008. - 304 с.

14. Довідник нормативних документів у сфері охорони праці, пожежної безпеки, гігієни праці та соціального страхування від нещасних випадків / Фонд соціального страхування від нещасних випадків на виробництві та професійних захворювань в Україні, 2009. - 244 с.

Перелік умовних скорочень

АЕС	- атомна електростанція
БЖД	- безпека життєдіяльності
ВІЛ	- вірус імунодефіциту людини
ВООЗ	- Всесвітня організація охорони здоров'я
ВМ	- важкі метали
ВЧ	- високочастотне (випромінювання)
ГДВ	- гранично допустимі викиди
ГДЕН	- гранично допустиме екологічне навантаження
ГДД	- гранично допустима доза
ГДК	- гранично допустима концентрація
ГДС	- гранично допустимий скид
ГМО	- генетично модифікований організм
ГРВІ	- гостра респіраторна вірусна інфекція
ГФВС	- гідрофторвуглецеві сполуки
ГХФВ	- гідрохлорфторвуглеводні
ДДД	- добова допустима доза
ДТП	- дорожньо-транспортна пригода
ЗІЗ	- засоби індивідуального захисту
ЗМІ	- засоби масової інформації
ЗПХ	- засоби побутової хімії
ЗС	- збройні сили
ІВ	- іонізуюче випромінювання
ІЛР	- індекс людського розвитку
ЕМП	- електромагнітне поле
ЄДСЗР	- Єдина державна система запобігання НС техногенного і природного характеру та реагування на них
ІЧВ	- інфрачервоне випромінювання
КЗЗ	- колективні засоби захисту
МВС	- Міністерство внутрішніх справ
МДР	- максимально допустимий рівень
МНС	- Міністерство з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи
МОЗ	- Міністерство охорони здоров'я
МСК	- максимальне споживання кисню
НВЧ	- надвисокочастотне (випромінювання)
НС	- надзвичайна ситуація
НПС	- навколишнє природне середовище
ОБРВ	- орієнтовно безпечні рівні впливу
ОГД	- об'єкт господарської діяльності
ООН	- Організація Об'єднаних Націй
ОП	- охорона праці
ПФВС	- перфторвуглецеві сполуки
РОП	- ризикоорієнтований підхід
РР	- радіоактивні речовини
СДОР	- сильнодіюча отруйна речовина
СЗЗ	- санітарно-захисна зона
СНІД	- синдром набутого імунодефіциту
СМЛС	- система "машина - людина - середовище"
СОЗ	- система охорони здоров'я
СУБЖД	- система управління безпекою життєдіяльності
ТПВ	- тимчасово погоджений викид
УВЧ	- ультрависокочастотне (випромінювання)
УФВ	- ультрафіолетове випромінювання
ХД	- харчова добавка
ХП	- харчовий продукт
ХФВ	- хлорфторвуглеводні
ЦНС	- центральна нервова система
ЦО	- цивільна оборона

Размещено на Allbest.ru

...