Вредные и опасные производственные факторы (ВОПФ)

Размещено на http://www.allbest.ru

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Биолого-почвенный факультет

Кафедра «Основы медицинских знаний и защита населения в чрезвычайной обстановке»

В.М. Домашко

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Тема 4

Вредные и опасные производственные факторы (ВОПФ).

Ростов - на - Дону 2010Введение

На ранних стадиях своего развития люди испытывали воздействия опасных и вредных факторов естественного происхождения: атмосферные осадки, пониженные и повышенные температуры воздуха, грозовые разряды и другие стихийные бедствия и т. д. В современном мире к естественным прибавились многочисленные опасные и вредные факторы антропогенного происхождения: шумы, вибрации, электромагнитные поля, ионизирующие излучения, повышенные концентрации токсичных веществ в воздухе, водоемах, почве и др.

Существуют профессиональные заболевания специалистов, занятых в работах так называемого полевого профиля. Так, неблагоприятные метеорологические и природные условия при полевых работах приводят к простудным заболеваниям, ревматизму. Влияние неправильного режима дня и питания вызывают гастриты и язву желудка. Изменение атмосферного давления при работах в высокогорных районах приводит к нарушению сердечной деятельности и дыхания, в том числе и «горной болезни». Влияние яркой освещенности при наличии снежного покрова в горах и на Севере, при работе в пустынях, на реках и озерах способствует воспалительным заболеваниям глаз. вредный опасный производственный геологоразведочный

При бурении, капитальном и подземном ремонте нефтяных и газовых скважин на работающих действует комплекс неблагоприятных факторов различной природы - в первую очередь интенсивный производственный шум, неблагоприятные микроклиматические условия (высокая температура летом - до +30 - +40єС, низкая - в холодные периоды года - до -20 - -30єС, большая скорость движения воздуха осенью и весной - до 18-20 м/сек и более с его влажностью в осенне-зимний период - до 70-100%), значительные физические и нервно-эмоциональные нагрузки. Кроме того, на рабочих, занятых бурением нефтяных и газовых скважин, их подземным и капитальным ремонтом, воздействуют химические вещества, загрязняющие воздушную среду в зоне дыхания работающих - выхлопные газы дизельных двигателей, вращающих буровую колонну (в основном, они содержат углеводороды, диоксид серы и оксид углерода)

Дадим определение вредным и опасным производственным факторам.

Вредные производственные факторы - такие производственные факторы, которые становятся при определенных условиях причинами заболеваний или снижения работоспособности. При этом имеется в виду длительное снижение работоспособности, сохраняющееся после отдыха и перерыва в работе. Воздействие вредных факторов на человека сопровождается ухудшением здоровья, возникновением профессиональных заболеваний, а иногда и сокращением продолжительности жизни.

Опасные (травмоопасные) производственные факторы - это производственные факторы, приводящие при определенных условиях к травматическим повреждениям, другим внезапным и резким нарушениям здоровья или летальному исходу.

Принципиально воздействие вредных техногенных факторов может быть устранено человеком полностью; воздействие техногенных опасных (травмоопасных) факторов - ограничено допустимым риском за счет совершенствования источников опасностей и применения защитных средств; воздействие естественных опасностей может быть ограничено мерами предупреждения и защиты.

Чтобы исключить необратимые биологические эффекты, воздействие факторов ограничивается предельно допустимыми уровнями (ПДУ) или концентрациями (ПДК).

ПДУ (ПДК) - это максимальное значение фактора, которое воздействуя на человека не вызывает у него и у его потомства биологических изменений, в том числе заболеваний, имуннологических реакций, психологических нарушений.

По природе возникновения и особенностям воздействия на человека ВОПФ подразделяются на следующие виды:

- физические;

химические;

биологические;

психофизиологические.

1. Физические вредные и опасные производственные факторы

Физические ВОПФ подразделяются на:

- движущиеся в пространстве машины и механизмы, заготовки, материалы;

разрушающиеся конструкции, обрушивающиеся горные породы;

- повышенные:

запыленность и загазованность воздуха;

уровень шума;

уровень вибраций;

уровень инфразвуковых колебаний или ультразвука;

уровень ионизирующих излучений;

напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

уровень статического электричества;

уровень электромагнитных излучений;

напряженность электрического или магнитного поля;

яркость света;

прямая и отраженная блесткость;

пульсация светового потока;

уровень инфракрасной радиации или ультрафиолетового излучения;

- повышенные или пониженные:

температура поверхностей сооружений, оборудования, материалов;

температура воздуха;

барометрическое давление в рабочей зоне и его резкое изменение;

влажность воздуха;

ионизация воздуха;

отсутствие или недостаток естественного освещения;

пониженный контраст при визуальном различении объектов.

Каждый из перечисленных выше факторов имеет свои специфические источники. Для каждого фактора определены ПДУ (ПДК), при которых здоровью работающих не наносится ощутимый вред, а также разработаны способы защиты от этих факторов.

Для профессии горного инженера особую значимость имеют вредные и опасные факторы, сопровождающие геологоразведочные работы.

Геологоразведочные работы в том числе геологосъемочные, поисковые, геофизические, гидрогеологические, инженерно-геологические, топографические, тематические, буровые и другие, неизбежно сопровождаются воздействием на работающих специалистов большого числа внешних физических факторов.

Подавляющее большинство из них относится к колебательным (вибрации), акустическим (ультразвуковые, звуковые и инфразвуковые колебания), или же к электромагнитным (все виды излучений) процессам.

Рассмотрим более подробно некоторые наиболее распространенные вредные и опасные производственные факторы каждой из этих групп.

а) Вибрация (от лат. vibratio -- колебаться, дрожать) это малые механические колебания, возникающие в упругих телах, находящихся под воздействием переменного физического поля.

По способу передачи различают следующие виды вибрации

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

· локальную вибрацию, передающуюся через руки или ноги человека, а также через предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями.

В зависимости от источника возникновения различают следующие виды вибраций:

· локальная вибрация, передающаяся человеку от ручного механизированного (с двигателями) инструмента;

· локальная вибрация, передающаяся человеку от ручного немеханизированного инструмента;

· общая вибрация 1 категории -- транспортная вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах транспортных средств, движущихся по местности, дорогам и пр.' Пример: тракторы, грузовые автомобили;

· общая вибрация 2 категории -- транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах машин, перемещающихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений и т. п. Пример: краны, напольный производственный транспорт;

· общая вибрация 3 категории -- технологическая вибрация, воздействующую на человека на рабочих местах стационарных машин или передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. Пример: станки, литейные машины.

· общая вибрация в жилых помещениях и общественных зданиях от внешних источников. Пример: вибрация от проходящего трамвая.

· общая вибрация в жилых помещениях и общественных зданиях от внутренних источников. Пример: лифты, холодильники.

Вибрация возникает в самых разнообразных технических устройствах вследствие несовершенства их конструкции, неправильной эксплуатации, внешних условий (например, рельеф дорожного полотна для автомобилей), а также специально генерируемая вибрация.

Причиной усиления вибрации может быть резонанс.

Существуют компьютерные программы для расчёта вибраций, вибрационных и шумовых полей.

Вибрации в технике, конструкциях и природе:

· Работающие электродвигатели, особенно плохо балансированные.

· Работающее дерево-, и металлообрабатывающее оборудование.

· Газотурбинные двигатели самолетов и др. транспортных средств.

· Судовые дизельные двигатели и трансмиссия.

· Двигатели внутреннего сгорания и трансмиссия автомобилей.

· Бетоноуплотнительные машины.

· «Разгрузочные вибраторы» железнодорожных вагонов.

· Вибрация трансформаторов и соленоидов.

· Дрожание нагревательных обмоток муфельных печей.

· Дрожание водопровода и систем отопления при наличии «воздушных пробок».

· Вибрации металлоконструкций.

· Вибрации железобетонных конструкций вследствие теплового нагрева.

· Низкочастотные вибрации музыкальных установок.

· Инфразвуковые боевые генераторы.

· Вибрации ракетных двигателей при работе.

· Природные вибрации -- землетрясения, атмосферные разряды.

· Плохое состояние дорожного покрытия (для автомобилей), рельсы (для поездов).

· Вибрации газопроводов, углепроводов и нефтепроводов при перекачке сырья.

· Вибрации нагнетателей на газоперекачивающих агрегатах.

· Вибрации насосов на нефтеперекачивающих системах.

· Вибрации башен, дымовых труб, антенн, при знакопеременных ветровых нагрузках.

· Вибрации ручного электроинструмента: дрели, отбойные молотки и др.

При бурении скважин причиной вибрации являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия.

Для бурения шпуров и скважин используют механические и физические способы бурения. Из механических способов бурения известны способы ударного, вращательного, вибрационного, ударно-вращательного, а также комбинированного бурения.

К физическим способам бурения относятся термический, термомеханический, гидравлический, электрогидравлический, электротермический, взрывной и другие.

Интенсивность колебаний существенно возрастает при проведении вибробурения.

При работах с невзрывными источниками сейсмических колебаний (газодинамическими, электродинамическими, пневматическими, вибрационными и др.) возможны воздействия на значительном удалении от установок.

Механические колебания воспринимаются всеми тканями организма, но главным образом нервной и костной, причем последняя является хорошим проводником и резонатором вибрации. Наиболее чувствительны к вибрации нервные окончания, прежде всего рецепторы кожного покрова дистальных отделов рук, подошвенной поверхности стоп.

В передаче вибрационных раздражений участвует вестибулярный аппарат.

В основе морфологических, функциональных и биохимических сдвигов в организме при воздействии вибрации лежат возникающие в тканях переменные напряжения (сжатие, растяжение, сдвиг, кручение или изгиб).

В организме человека имеются механизмы, охраняющие жизненно важные органы от сотрясения. При длительном воздействии вибрации этот защитный барьер может нарушаться, что приводит к возникновению многообразных изменений.

При вибрационной болезни страдает весь организм в целом, любые клетки, ткани и органы. В первую очередь наблюдается поражение нервной системы, периферических и центральных отделов (церебрастения, полиневриты), сердечно-сосудистой системы (ангиоспазм периферических и глубоких сосудов), опорно-двигательного аппарата (эпикондилиты, стилоидиты, тендовагиниты, периартриты), желудочно-кишечного тракта (хронический гастрит).

Последствия воздействия вибрации на человека зависят от мощности колебательного процесса в зоне контакта и времени воздействия. Кроме того, значительно повышаются опасные последствия вибрации, если совпадают частоты воздействующих колебаний с собственными колебаниями внутренних органов. Область резонанса, например, для человека соответствует 20...30 Гц при вертикальных вибрациях и 1,5...2 Гц - при горизонтальных. Расстройство же зрительных восприятий проявляется в частотном диапазоне между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок. Для органов грудной клетки и брюшной полости резонансными являются частоты в диапазоне от 3 до 3,5 Гц. Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4 - 6 Гц.

У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружение, расстройство координации движения, симптомы укачивания, вестибулярная неустойчивость, снижение остроты зрения, потемнение в глазах.

Локальной вибрации подвергаются главным образом люди, работающие с ручным механизированным инструментом. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кистей, предплечий, нарушая снабжение конечностей кровью. Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани, вызывают снижение кожной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев.

Защита от производственных вибраций

Защита организма человека от воздействия вибрации осуществляется техническими, организационными и санитарно-гигиеническими мероприятиями.

Технические мероприятия предполагают:

использование машин, возбуждающих минимальные динамические нагрузки (использование электродвигателей вместо двигателей внутреннего сгорания);

применение антивибрационных смазок;

уменьшение интенсивности возмущающих сил в источнике их возникновения;

ослабление вибрации на пути ее распространения через опорные связи от источника к другим машинам и строительным конструкциям (между виброактивной машиной и фундаментом устанавливаются виброизолирующие и вибропоглощающие устройства).

Организационными мероприятиями достигается ограничение числа рабочих, подверженных воздействию вибрации посредством планирования работ вибрационного оборудования в присутствии минимального числа рабочих (работа в ночную смену).

Запрещается допуск посторонних людей к работающим установкам сейсмических колебаний всех типов на расстояние менее 20 м, а к установкам, имеющим мачты ("падающий груз", "дизель-молот") - менее удвоенной высоты мачты.

Санитарно-гигиенические мероприятия по защите от вибрации состоят в обеспечении рабочих индивидуальными средствами защиты (виброгасящие рукавицы, нагрудники, костюмы и обувь) и контроле за их правильным использованием.

б) акустические колебания

Звуком называются волнообразно распространяющиеся продольные колебательные движения упругой среды: твердой, жидкой, газообразной.

Частотный диапазон слухового восприятия человеком звуковых колебаний находится в пределах от 16 до 20000 Гц.(слуховые колебания). Колебания с частотой менее 16 Гц - инфразвук, а выше 20 кГц - ультразвук.

Субъективно оцениваемая громкость (физиологическая характеристика) возрастает медленнее, чем интенсивность звуковых волн (физическая характеристика), поэтому обычно уровень громкости выражают в логарифмической шкале, где за единицу измерения принят децибел (дБ). Средний уровень громкой речи составляет 60 дБ, а шум мотора самолета на расстоянии 25 м 120 дБ. Порог болевого ощущения (ухо начинает ощущать давление и боль) - 140 дБ.

Инфразвук в условиях производства сочетается с низкочастотным шумом (сход лавин, резонансные шумы в горных выработках), а иногда с низкочастотной вибрацией. В настоящее время доказано, что инфразвук, действуя на организм, приводит к нарушению функционального состояния центральной нервной, сердечно -сосудистой, дыхательной систем и изменению слухового и вестибулярного анализаторов.

При уровне 110 - 150 дБ - нарушения в ЦНС, ССС, дыхательной системе, вестибулярном аппарате.

Ультразвук может быть низкочастотный (12 - 100 кГц) и высокочастотный (100 кГц - 1 ГГц), а по способу распространения - воздушный и контактный.

Источниками ультразвука на производстве являются оборудование, в котором генерируются ультразвуковые колебания для выполнения технологических процессов, технического контроля и измерения, а также установки, при эксплуатации которых ультразвук возникает как сопутствующий фактор.

Ультразвуковые колебания по характеру действий оказывают механический, термический и физико-химический эффекты. Сама природа его действия (сжатие-растяжение) обеспечивает механический эффект, тогда как переход механической энергии в тепловую -- термический. Уникальным свойством ультразвука является образование кавитации (микропузырьков), что обеспечивает его физико-химический эффект. Кавитация возникает только при распространении ультразвука в жидкостях, а также в биологических тканях. В тканях кавитация сопровождается повышением температуры и давления, возникновением электрических зарядов, люминесцентного свечения, ионизацией молекул воды, распадающихся на свободные радикалы и атомарный водород. В химическом отношении продукты распада ионизированных молекул воды крайне активны, что обусловливает также характер общебиологического действия ультразвука.

Ультразвук обладает главным образом локальным действием на организм, поскольку передается при непосредственном контакте с ультразвуковым инструментом, обрабатываемыми деталями или средами, где возбуждаются ультразвуковые колебания.

Длительное систематическое воздействие ультразвука, распространяющегося воздушным путем, вызывает изменения нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, слухового и вестибулярного анализаторов. Наиболее характерным является наличие вегетососудистой дистонии и астенического синдрома.

Защита: дистанционное управление приборами (избегать контакта), применение звукоизоляции, защитных рукавиц, ограничение возраста работающих (не моложе 18 лет).

Всякий нежелательный для человека звук называется шумом.

Шум - это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и силы. Источники шума по своей физической природе подразделяются на источники механического, аэродинамического, гидродинамического и электромагнитного шума.

Основными источниками промышленного шума служат предприятия, среди которых особенно выделяются энергетические установки (100... 110 дБ), компрессорные станции (100 дБ). В горно-обогатительном и металлургическом производстве шум достигает до 100 дБ. Источниками шума на промышленных предприятиях, оборудованных вентиляцией с механическим побуждением, кондиционерами для обмена воздуха, приборами воздушного отопления, газодинамическими установками, являются вентиляторы, холодильные машины, электродвигатели, и воздухораспределительные установки, в том числе и элементы сети воздуховодов.

Значительный шум в городах и поселках создают транспортные средства: легковой автомобильный шум достигает значений до 85 дБ, а шум от грузовых автомашин и автобусов равен 90 дБ. Железнодорожный транспорт на современном путевом основами является самым высоким источником создания антропогенного (экологического) шума, его сила приближается к 100 дБ. Железнодорожный и автомобильный транспорт связывает города и поселки, и поэтому в России свыше 30% жителей подвержены действию сверхнормативных уровней шума (55...65 дБ и выше).

Шум с уровнем 30 - 50 дБ (разговорная речь) привычен для человека и не беспокоит его.

Шум с уровнем 60 - 70 дБ нагружает нервную систему, ведет к неврозу.

Длительное воздействие шума с уровнем свыше 75 дБ может привести к профессиональной тугоухости.

При уровне шума 140 дБ - разрыв барабанных перепонок, а при 160 дБ - смерть.

Интенсивный шум является причиной сердечно-сосудистых заболеваний, нарушений нормальной функции желудка и ряда других функциональных нарушений организма человека. В шумных цехах наиболее часты случаи производственного травматизма.

Профессиональная тугоухость - снижение слуха вплоть до его полной потери. Для производственной тугоухости особенно характерно ухудшение восприятия высоких тонов и в наибольшей степени - частоты 4000 Гц.

Проблема снижения шума на производстве предусматривает решение связанных между собой задач:

снижение шума изготавливаемых предприятиями машин и оборудования до значений, заданных в технических условиях и стандартах на них;

снижение шума на рабочих местах, на территории предприятия и прилегающей к нему территории;

использование средств защиты органов слуха (наушники, шлемы) при выполнении работ на местах с повышенным уровнем шума.

во многих случаях к снижению шумообразования приводит замена металлических деталей деталями из пластмасс и других « незвучных » материалов.

в) электромагнитное излучение

Электромагнимтное излучемние (электромагнитные волны) -- распространяющееся в пространстве возмущение (изменение состояния) электромагнитного поля (то есть, взаимодействующих друг с другом электрического и магнитного полей). Среди электромагнитных полей вообще, порожденных электрическими зарядами и их движением, принято относить собственно к излучению ту часть переменных электромагнитных полей, которая способна распространяться наиболее далеко от своих источников -- движущихся зарядов, затухая наиболее медленно с расстоянием.

К электромагнитному излучению относятся радиоволны (начиная со сверхдлинных), инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое, рентгеновское и жесткое (гамма-)излучение.

Электромагнитное излучение способно распространяться в вакууме (пространстве, свободном от вещества), но в ряде случаев достаточно хорошо распространяется и в пространстве, заполненном веществом (несколько изменяя при этом свое поведение).

Электромагнитное излучение принято делить по частотным диапазонам (см. таблицу). Между диапазонами нет резких переходов, они иногда перекрываются, а границы между ними условны. Поскольку скорость распространения излучения (в вакууме) постоянна, то частота его колебаний жёстко связана с длиной волны в вакууме.

Название диапазона	Длины волн, л	Частоты, н	Источники
Радиоволны	Сверхдлинные	более 10 км	менее 30 кГц	Атмосферные явления. Переменные токи в проводниках и электронных потоках (колебательные контуры).
	Длинные	10 км -- 1 км	30 кГц -- 300 кГц
	Средние	1 км -- 100 м	300 кГц -- 3 МГц
	Короткие	100 м -- 10 м	3 МГц -- 30 МГц
	Ультракороткие	10 м -- 1 мм	30 МГц -- 300 ГГц
Инфракрасное излучение	1 мм -- 780 нм	300 ГГц -- 429 ТГц	Излучение молекул и атомов при тепловых и электрических воздействиях.
Видимое (оптическое) излучение	780--380 нм	429 ТГц -- 750 ТГц
Ультрафиолетовое	380 -- 10 нм	7,5Ч1014 Гц -- 3Ч1016 Гц	Излучение атомов под воздействием ускоренных электронов.
Рентгеновские	10 -- 5Ч10?3 нм	3Ч1016 -- 6Ч1019 Гц	Атомные процессы при воздействии ускоренных заряженных частиц.
Гамма	менее 5Ч10?3 нм	более 6Ч1019 Гц	Ядерные и космические процессы, радиоактивный распад.

Радиоволны. Сверхдлинные

Ультракороткие радиоволны принято разделять на метровые, дециметровые, сантиметровые, миллиметровые и субмиллиметровые (микрометровые). Волны с длиной л < 1 м (н > 300 МГц) принято также называть микроволнами или волнами сверхвысоких частот (СВЧ).

Электромагнитные волны различных диапазонов получили широкое применение в промышленности, науке, технике, медицине, космических исследованиях. В связи с этим значительное развитие получила промышленность, производящая различные виды генераторов радиочастот. Источниками излучения радиоволн являются ламповые и полупроводниковые генераторы, которые преобразуют энергию постоянного тока в энергию переменного тока высокой частоты.

На частотах до 10 мГц (30 м) (радиосвязь, радионавигация, радиовещание) ткани человеческого организма легко проводят волны, т.к. длина волны существенно превышает размеры человека.

При более высоких частотах (до 30 гГц) (тропосферная и космическая связь) длина волны ( 1 см) соизмерима с размерами тела человека и частично поглощается его тканями. Тепловая энергия, возникающая в тканях тела увеличивает общее тепловыделение, а некоторые органы (мозг, глаза, почки, кишечник) имеют слабый механизм терморегуляции и подвержены перегреву, более чувствительны к облучению, при этом возможны необратимые процессы.

Защита персонала от воздействия радиоволн применяется при всех видах работ, если условия работы не удовлетворяют требованиям норм. Эта защита осуществляется следующими способами и средствами:

1. согласование нагрузок и поглотителей мощности, снижающих напряженность и плотность поля потока энергии электромагнитных волн;

2. экранирование рабочего места и источника излучения;

3. рациональное размещение оборудования в рабочем помещении;

4. подбор рациональных режимов работы оборудования и режима труда персонала;

5. применение средств предупредительной защиты.

Наиболее эффективно использование согласованных нагрузок и поглотителей мощности (эквивалентов антенн) при изготовлении, настройке и проверке отдельных блоков и комплексов аппаратуры.

Допустимые уровни излучения базовых станций мобильной связи (900 и 1800 МГц, суммарный уровень от всех источников) в санитарно-селитебной зоне в некоторых странах заметно различаются:

Украина: 2,5 мкВт/смІ. (самая жесткая санитарная норма в Европе)

Россия, Венгрия: 10 мкВт/смІ.

США, Скандинавские страны: 100 мкВт/смІ.

Инфракрамсное излучемние -- электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны^[1] л = 0,74 мкм) и микроволновым излучением (л ~ 1--2 мм).

Инфракрасное излучение было открыто в 1800 г. английским учёным У. Гершелем.

Сейчас весь диапазон инфракрасного излучения делят на три составляющих:

· коротковолновая область: л = 0,74--2,5 мкм;

· средневолновая область: л = 2,5--50 мкм;

· длинноволновая область: л = 50--2000 мкм;

Последнее время длинноволновую окраину этого диапазона выделяют в отдельный, независимый диапазон электромагнитных волн -- терагерцовое излучение (субмиллиметровое излучение).

Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Спектр излучения абсолютно чёрного тела при относительно невысоких (до нескольких тысяч Кельвинов) температурах лежит в основном именно в этом диапазоне. Инфракрасное излучение испускают возбуждённые атомы или ионы.

Инфракрасные лучи применяются в медицинских целях, если излучение не слишком сильно. Они положительно влияют на организм человека. Инфракрасные лучи обладают возможностью повышать местный кровоток в организме, усиливать обмен веществ, расширять кровеносные сосуды.

Сильное инфракрасное излучение в местах высокого нагрева может вызывать опасность для глаз. Наиболее опасно, когда излучение не сопровождается видимым светом. В таких местах необходимо надевать специальные защитные очки для глаз.

Ионизирующее электромагнитное излучение. К этой группе традиционно относят рентгеновское и гамма-излучение, хотя, строго говоря, ионизировать атомы может и ультрафиолетовое излучение, и даже видимый свет. Границы областей рентгеновского и гамма-излучения могут быть определены лишь весьма условно. Для общей ориентировки можно принять, что энергия рентгеновских квантов лежит в пределах 20 эВ -- 0,1 МэВ, а энергия гамма-квантов -- больше 0,1 МэВ. В узком смысле гамма-излучение испускается ядром, а рентгеновское -- атомной электронной оболочкой при выбивании электрона с низколежащих орбит, хотя эта классификация неприменима к жёсткому излучению, генерируемому без участия атомов и ядер (например, синхротронному или тормозному излучению).

Лазерное излучение (ЛИ)

ЛИ представляет собой особый вид электромагнитного излучения, генерируемого в диапазоне волн 0,1…1000 мкм.

Источники ЛИ - квантовые оптические генераторы (КОГ) и побочные факторы некоторых процессов (металлургия, стекловарение).

При работе с лазерными установками в комплексе производственных факторов в основном доминирует постоянное воздействие на работающих монохроматического лазерного излучения. Воздействие на операторов непосредственно прямого лазерного луча возможно только при грубых нарушениях техники безопасности. Однако работающие с лазерными приборами могут подвергаться облучению отраженного и рассеянного монохроматического излучения. Отражающими и рассеивающими излучение поверхностями могут являться различные оптические элементы, размещенные по ходу луча, мишени, приборы, а также стены производственных помещений. В особенности опасны зеркально отражающие поверхности.

Воздействие ЛИ на глаза приводит ожогам, разрыву сетчатки и стойкой утрате зрения.

Воздействие ЛИ на кожу приводит к ее нокрозу (омертвлению).

Ультрафиолетовое излучение -- вид лучистой энергии.

К ультрафиолетовой части спектра относятся волны длиной от 0,1 до 0,4 мкм. В производственных условиях встречается при электросварке, действии ртутно-кварцевых ламп, плавке металла в электропечах, используется в кино- и фотопромышленности, при светокопировальных и плазменных процессах. Ультрафиолетовое излучение применяется для предупреждения D-витаминной недостаточности у рабочих на подземных выработках, а также в физиотерапевтических кабинетах.

Многие минералы содержат вещества, которые при освещении ультрафиолетовым излучением начинают испускать видимый свет. Два минерала -- флюорит и циркон -- не различались в рентгеновских лучах. Оба были зелёными. Но стоило подключить катодный свет, как флюорит становился фиолетовым, а циркон -- лимонно-жёлтым.

Основными искусственными источниками ультрафиолетового излучения являются ртутные лампы высокого и среднего давления, ксеноновые дуговые лампы, а также лампы, содержащие смеси различных газов, в состав которых входят ксенон или пары ртути.

Биологическая активность ультрафиолетовые лучей зависит от длины их волн.

Различают 3 участка спектра с длиной волны:

1. 0,4--0,31 мкм -- оказывающие слабое биологическое действие;

2. 0,31--0,28 мкм -- оказывающие сильное действие на кожный покров;

3. 0,28--0,20 мкм -- активно действующие на тканевые белки и липоиды, способные вызывать гемолиз.

Биологические объекты способны поглощать энергию падающего на них излучения. При этом световой фотон, взаимодействуя с молекулой, выбивает электрон из ее орбиты. В результате образуется положительно заряженная молекула, или малый ион, действующий как свободный радикал, нарушающий структуру белков и повреждающий клеточные мембраны. Так как энергия фотона обратно пропорциональна длине волны, коротковолновое ультрафиолетовое излучение обладает большей повреждающей способностью по отношению к биологическим объектам.

Повреждение живых объектов ультрафиолетовым излучением всегда фотохимическое, оно не сопровождается заметным повышением температуры и может возникнуть после длительного латентного периода.

Для повреждения достаточно малых доз излучения, действующих в течение длительного времени.

Действие ультрафиолетового облучения на кожу, превышающее естественную защитную способность кожи (загар) приводит к ожогам.

Длительное действие ультрафиолета способствует развитию меланомы, различных видов рака кожи, ускоряет старение и появление морщин.

Ультрафиолетовое излучение неощутимо для глаз человека, но при интенсивном облучении вызывает типично радиационное поражение (ожог сетчатки). Так, 1 августа 2008 года десятки россиян повредили сетчатку глаза во время солнечного затмения, несмотря на многочисленные предупреждения о вреде его наблюдения без защиты глаз. Они жаловались на резкое снижение зрения и пятно перед глазами.

Интенсивное воздействие ультрафиолетового излучения может вызвать профессиональные дерматиты с диффузной эритемой и экссудацией, поражение слизистой и роговой оболочек глаза (электроофтальмию).

Ионизирующие излучения (ИИ)

Ионизирующим излучением называют потоки частиц и электромагнитных квантов, образующихся при ядерных превращениях.

Наиболее значимы следующие типы ионизирующего излучения: коротковолновое электромагнитное излучение (рентгеновское и гамма-излучения), потоки заряженных частиц: бета-частиц (электронов и позитронов), альфа-частиц (ядер атома гелия-4), протонов, других ионов, мюонов и др., а также нейтронов Чаще всего встречаются такие разновидности ионизирующих излучений, как рентгеновское и гамма-излучения, потоки альфа-частиц, электронов, нейтронов и протонов. Ионизирующее излучение прямо или косвенно вызывает ионизацию среды, т.е. образование заряженных атомов или молекул - ионов.

В природе ионизирующее излучение обычно генерируется в результате спонтанного радиоактивного распада радионуклидов, ядерных реакций (синтез и индуцированное деление ядер, захват протонов, нейтронов, альфа-частиц и др.), а также при ускорении заряженных частиц в космосе (природа такого ускорения космических частиц до конца не ясна). Искусственными источниками ионизирующего излучения являются искусственные радионуклиды (генерируют альфа-, бета- и гамма-излучения), ядерные реакторы (генерируют главным образом нейтронное и гамма-излучение), радионуклидные нейтронные источники, ускорители элементарных частиц (генерируют потоки заряженных частиц, а также тормозное фотонное излучение), рентгеновские аппараты (генерируют тормозное рентгеновское излучение)

Альфа-излучение представляет собой поток альфа-частиц -- ядер гелия-4. Альфа-частицы, рождающиеся при радиоактивном распаде, могут быть легко остановлены листом бумаги. Бета-излучение -- это поток электронов, возникающих при бета-распаде; для защиты от бета-частиц энергией до 1 МэВ достаточно алюминиевой пластины толщиной несколько мм.

Рентгеновские лучи возникают при сильном ускорении заряженных частиц (тормозное излучение), либо при высокоэнергетических переходах в электронных оболочках атомов или молекул. Оба эффекта используются в рентгеновских трубках.

Рентгеновское излучение можно получать также и на ускорителях заряженных частиц. Так называемое синхротронное излучение возникает при отклонении пучка частиц в магнитном поле, в результате чего они испытывают ускорение в направлении, перпендикулярном их движению.

На шкале электромагнитных волн гамма-излучение граничит с рентгеновским излучением, занимая диапазон более высоких частот и энергий. В области 1-100 кэВ гамма-излучение и рентгеновское излучение различаются только по источнику: если квант излучается в ядерном переходе, то его принято относить к гамма-излучению; если при взаимодействиях электронов или при переходах в атомной электронной оболочке -- к рентгеновскому излучению.

Гамма-лучи, в отличие от б-лучей и в-лучей, не отклоняются электрическими и магнитными полями, характеризуются большей проникающей способностью при равных энергиях и прочих равных условиях. Гамма-кванты вызывают ионизацию атомов вещества.

Области применения гамма-излучения:

· Гамма-дефектоскопия, контроль изделий просвечиванием г-лучами.

· Консервирование пищевых продуктов.

· Стерилизация медицинских материалов и оборудования.

· Лучевая терапия.

· Уровнемеры.

· Гамма-каротаж в геологии.

· Гамма-высотомер, измерение расстояния до поверхности при приземлении спускаемых космических аппаратов.

· Гамма-стерилизация специй, зерна, рыбы, мяса и других продуктов для увеличения срока хранения

Источниками ИИ могут быть природные и искусственные радиоактивные вещества, различного рода ядерно-технические установки, медицинские препараты, многочисленные контрольно-измерительные устройства (дефектоскопия металлов, контроль качества сварных соединений). Они используются также в сельском хозяйстве, геологической разведке, при борьбе со статическим электричеством и др.

Для радиометрических исследований разрезов буровых скважин разрешается применять закрытые радионуклидные нейтронные и гамма-источники ионизирующего излучения, т.е. проводится гамма-каротаж -- изучение естественного гамма излучения горных пород в буровых скважинах для выявления радиоактивных руд, литологического расчленения разреза

Специалисты - геологи могут сталкиваться с ионизирующими излучениями при проведении радиометрических работ, выполнении работ в шахтах, горных выработках, на урановых рудниках и др. Радиоактивный газ радон - 222. Газ, испускающий альфа-частицы, постоянно образуется в горных породах. Опасен при накоплении в шахтах, подвалах, на 1 этаже.

Природные источники дают суммарную годовую дозу примерно 200 мбэр (космос - до 30 мбэр, почва - до 38 мбэр, радиоактивные элементы в тканях человека - до 37 мбэр, газ радон - до 80 мбэр и другие источники).

Искусственные источники добавляют ежегодную эквивалентную дозу облучения примерно в 150-200 мбэр (медицинские приборы и исследования - 100-150 мбэр, просмотр телевизора -1-3 мбэр, ТЭЦ на угле - до 6 мбэр, последствия испытаний ядерного оружия - до 3 мбэр и другие источники).

Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) предельно допустимая (безопасная) эквивалентная доза облучения для жителя планеты определена в 35 бэр, при условии её равномерного накопления в течение 70 лет жизни.

Биологическое действие ионизирующих излучений и способы защиты от них

Различают два вида эффекта воздействия на организм ионизирующих излучений: соматический и генетический. При соматическом эффекте последствия проявляются непосредственно у облучаемого, при генетическом - у его потомства. Соматические эффекты могут быть ранними или отдалёнными. Ранние возникают в период от нескольких минут до 30-60 суток после облучения. К ним относят покраснение и шелушение кожи, помутнение хрусталика глаза, поражение кроветворной системы, лучевая болезнь, летальный исход. Отдалённые соматические эффекты проявляются через несколько месяцев или лет после облучения в виде стойких изменений кожи, злокачественных новообразований, снижения иммунитета, сокращения продолжительности жизни.

Ионизирующее излучение может оказывать влияние на организм как при внешнем (особенно рентгеновское и гамма-излучение), так и при внутреннем (особенно альфа-частицы) облучении. Внутреннее облучение происходит при попадании внутрь организма через лёгкие, кожу и органы пищеварения источников ионизирующего излучения. Внутреннее облучение более опасно, чем внешнее, так как попавшие внутрь ИИИ подвергают непрерывному облучению ничем не защищённые внутренние органы.

Под действием ионизирующего излучения вода, являющаяся составной частью организма человека, расщепляется и образуются ионы с разными зарядами. При ионизации воды образуются радикалы, обладающие как окислительными, так и восстановительными свойствами. Наибольшее значение из них имеют атомарный водород (Н), гидроксид (НО2), перекись водорода (Н2О2). Продукты радиолиза обладают чрезвычайно высокой активностью и могут окислять практически все органические вещества, входящие в состав клеток. Нарушается обмен веществ. Вслед за нарушениями обменных процессов развиваются сложные биохимические, физиологические и морфологичесские изменения, которые происходят вначале на клеточном, а в последующем на органном и системном уровнях. Происходят изменения в составе крови - снижается уровень эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и нейтрофилов. Поражение органов кроветворения разрушает иммунную систему человека и приводит к возникновению острой или хронической лучевой болезни.

Острая лучевая болезнь. Как профессиональное заболевание острая лучевая болезнь встречается крайне редко. Она может наблюдаться в аварийных ситуациях при однократном (от нескольких минут до 1--3 дней) внешнем облучении большой мощности -- свыше 100 рад. Клиническая картина острой лучевой болезни, тяжесть ее течения зависят от дозы облучения.

Хроническая лучевая болезнь. Это общее заболевание организма, развивающееся в результате длительного действия ионизирующего излучения в относительно малых, но превышающих допустимые уровни дозах.

Хроническая лучевая болезнь характеризуется медленным развитием отдельных симптомов и синдромов, своеобразием симптоматики и наклонностью к прогрессированию.

Ведущими симптомами являются изменения в кроветворном аппарате, нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной системах, желудочно-кишечном тракте, печени, почках; происходит нарушение обменных процессов.

В развитии хронической лучевой болезни выделяют три периода:

1. период формирования, или собственно хроническую лучевую болезнь;

2. период восстановления;

3. период последствий и исходов лучевой болезни.

Первый период, или период формирования патологического процесса, составляет 1--3 года. Это время необходимо для формирования при неблагоприятных условиях труда клинического синдрома лучевой болезни с характерными для него проявлениями.

Второй период, или период восстановления, определяется обычно через 1--3 года после прекращения облучения или при резком снижении его интенсивности.

Заболевание может закончиться полным восстановлением здоровья, восстановлением с дефектом, стабилизацией бывших ранее изменений или ухудшением (прогрессированием процесса).

Выделяют два варианта хронической лучевой болезни:

1. хроническая лучевая болезнь, обусловленная общим облучением;

2. хроническая лучевая болезнь, обусловленная попаданием радиоизотопов внутрь организма.

Нормирование ИИ осуществляется по санитарным правилам и нормативам СанПин 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)». Устанавливаются дозовые пределы эквивалентной дозы для следующих категорий лиц:

· персонал -- лица, работающие с техногенными источниками излучения (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б);

· все население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий в их производственной деятельности.

Основные пределы доз и допустимые уровни облучения персонала группы Б равны четверти значений для персонала группы А.

Эффективная доза для персонала не должна превышать за период трудовой деятельности (50 лет) 1000 мЗв, а для обычного населения за всю жизнь -- 70 мЗв. Планируемое повышенное облучение допускается только для мужчин старше 30 лет при их добровольном письменном согласии после информирования о возможных дозах облучения и риске для здоровья.

В зависимости от типа ионизирующего излучения могут быть разные меры защиты: уменьшение времени облучения, увеличение расстояния до источников ионизирующего излучения, ограждение источников ионизирующего излучения, герметизация источников ионизирующего излучения, оборудование и устройство защитных средств, организация дозиметрического контроля, меры гигиены и санитарии.

Меры защиты при работе с источниками регламентируются « Основными санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений » (ОСП - 72).

В решении проблемы защиты персонала от воздействия ионизирующих излучений важное место занимают вопросы ограничения загрязнения радионуклеидами рабочих поверхностей, кожи, спецодежды и других объектов. Необходимы применение несорбирующих материалов для отделки пола, стен, потолка, оборудования, а также использование средств индивидуальной защиты: хлопчатобумажных халатов, комбинезонов, резиновых медицинских перчаток или перчаток из специальной резины, в состав которых входит свинец, спецодежды из поливинилхлоридной пленки, пленочных туфель или пластиковых бахил. Для защиты органов дыхания применяют респираторы « Лепесток » и противогазы.

Большое значение придается дозиметрическому контролю, проведению предварительных и периодических медицинских осмотров не реже 1 раза в 12 месяцев.

е) электрический ток (ЭТ)

ЭТ представляет собой упорядоченное движение электрических зарядов в определенном направлении.

Действие ЭТ, оказываемое на человека, бывает термическое (ожог), химическое (электролиз) и биологическое (возбуждение или угнетение ЦНС).

Термическое воздействие тока проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути тока

Химическое действие тока заключается в разложении органической жидкости, нарушении ее физико-химического состава.

Биологическое действие тока заключается в том, что при прохождении его через организм человека нарушается нормальная передача биотоков, идущих от коры головного мозга к мышцам и внутренним органам, в результате чего может наступить паралич сердца или дыхания, называемый электроударом.

Кроме того, ток создает магнитное поле.

Исход поражения человека ЭТ зависит от многих факторов: силы тока, времени прохождения через организм, характеристики (переменный или постоянный), пути тока в теле человека.

Поражение происходит при прохождении через тело тока силой в 6 мА и более.

Величина тока, проходящего через организм, зависит от напряжения прикосновения, под которым оказался пострадавший, и суммарного электрического сопротивления, в которое входит и сопротивление тела человека:

I = U/R

Величина сопротивления тела человека определяется в основном сопротивлением рогового слоя кожи, составляющем при сухом состоянии кожи сотни тысяч ом (20 -100 кОм). Повышенная проводимость наблюдается у больных людей (стрессы, нервное расстройство, гипертония, повышенная потливость). В особо неблагоприятных условиях внутреннее сопротивление тела человека может снизиться до 1 кОм, и тогда даже напряжение в 100 в и ниже может оказаться опасным для жизни человека.

При высоком напряжении и значительном времени контакта сопротивление кожи падает, величина тока растет, что приводит к более тяжелым последствиям.

Длительное, более 1 мин., воздействие тока силой в 30 мА вызывает фибрилляцию, т.е. изменения в деятельности внутриклеточных структур, проводящих импульсы по нервной системе.

При воздействии тока от 30 до 100 мА фибрилляция наступает уже через 1 - 3 с.

Ток силой в 50 - 200 мА вызывает паралич дыхания.

Прикосновение к токоведущим элементам вызывает в большинстве случаев спазматическое состояние, непроизвольное судорожное сокращение мышц, в силу чего выпустить провод из рук часто становится невозможным (ладонь судорожно сжимает провод).

Допустимым считается ток, при котором человек может самостоятельно оторваться от электрической цепи.

Ток, при котором пострадавший не может самостоятельно оторваться от токоведущих частей, называется неотпускающим (3 - 30 мА).

Переменный ток опаснее постоянного, однако при высоком напряжении (более 500 в) опаснее постоянный ток.

Опасен тот путь тока, при котором поражается головной мозг, а также проходящий через сердце человека (левая рука - правая нога, рука - рука). Спазм сердечной мышцы останавливает сердце, мозг остается без поступления свежей крови, а его клетки без питания живут не более 5 -6 минут, после чего умирают.

На тяжесть поражения влияет и мощность источника тока: маломощные источники обладают большим внутренним сопротивлением, которое способствует падению напряжения и ограничению величины тока, проходящего через тело человека.

Обеспечение безопасности персонала, использующего в своей производственной деятельности электроприборы и установки детально регламентировано в таких нормативных документах, как «Правила безопасной эксплуатации электроустановок» (ПБЭ, всего 5 книг), ведомственными приказами, инструкциями, указаниями, учитывающими специфику производства.

з) запыленность и загазованность воздуха

2. Химические, биологические и психофизиологические ВОПФ

Сильнодействующие ядовитые вещества, используемые в промышленности и сельском хозяйстве, их характеристики, воздействие на людей, а также защита от них будут рассмотрены на занятиях по теме «Аварии на химически опасных объектах с выходом в окружающую среду ХОВ».

Предметом настоящего занятия является изучение классификации, характера воздействия на человека вредных химических веществ, применяемых в различных отраслях производства, а также способов и приемов защиты от них.

Вредными называются вещества, которые при контакте с организмом человека могут вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами, как в процессе контакта с ними, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Классификация химических веществ по характеру воздействия на организм и общие требования безопасности при работе с ними регламентируются ГОСТ 12.0.03-74. Этим документом вещества подразделяются:

токсические - вызывают отравление всего организма или поражают отдельные его системы (ртуть, цинк, медь, железо);

раздражающие - вызывают раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов (оксиды азота) ;

сенсибилизирующие - действуют как аллергены (формальдегид, растворители);

мутагенные - приводят к нарушениям генетического кода (свинец, марганец);

канцерогенные - вызывают злокачественные образования (циклические амины, хром, никель, кадмий);

влияющие на репродуктивную функцию (ртуть, свинец).

На производстве редко встречаются изолированные действия вредных веществ. Обычно имеет место комбинированное и комплексной действие.

В ходе геологоразведочных работ зачастую применяют бурение скважин с использованием активных промывочных жидкостей, которые сами являются вредными химическими веществами.

Кроме того, все химико-аналитические и гидрохимические лабораторные работы предполагают использование кислот, щелочей. При таких работах могут выделяться сероводород, цианистый водород, мышьяковистый водород и другие ядовитые газы.

Основным критерием качества воздуха являются предельно допустимые концентрации вредных веществ.

При санитарной оценке качества воздуха принято выражать содержание загрязняющих веществ (концентрацию) в миллиграммах на кубический метр воздуха (мг/м3). Это удобно тем, что применимо для любого агрегатного состояния примесей: газов, паров, аэрозолей, твердых веществ.

...