Влияние производственной вибрации на человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Среда обитания - природные тела и явления, находящиеся в прямых и косвенных взаимоотношениях с организмом (организмами). Отдельные элементы среды являются факторами. Окружающая среда - среда, измененная человеком. Природная среда, окружающая природа - это среда, измененная в малой степени или не измененная человеком. Местообитание - среда жизни организма или вида, в которой проходит весь цикл его развития. Влияние среды на организмы оценивают через экологические факторы (любой элемент или условие среды, на которые организм реагирует приспособительными реакциями).

Классификация факторов: 1) факторы неживой природы (абиотические): климатические, атмосферные, почвенные и др.; 2) факторы живой природы (биотические) - влияние одних организмов на другие: со стороны растений (фитогенные), животных (зоогенные) и т.п.; 3) факторы человеческой деятельности (антропогенные): прямое влияние на организмы (промысел) или косвенное - на местообитание (загрязнение среды).

Современные экологические проблемы и возрастающий интерес к экологии связаны с действием антропогенных факторов.

Существует классификация факторов степени адаптации к ним организмов по периодичности (смена суток, сезонов года, приливоотливные явления и т.п.) и направленности действия (потепление климата, заболачивание территорий и т.п.). Организмы легче всего адаптируются к четко изменяющимся факторам (строго периодические, направленные). Адаптация к ним часто является наследственно обусловленной. Даже если фактор меняет периодичность, то организм продолжает некоторое время сохранять адаптацию к нему, действовать в ритме биологических часов (при смене часовых поясов). Наибольшие трудности для адаптации представляют факторы неопределенные, например антропогенные факторы. Многие из них выступают как вредные (загрязняющие вещества). Из быстроизменяющихся факторов большое беспокойство сегодня вызывают изменения климата (в частности, из-за парникового эффекта), изменение водных экосистем (из-за мелиорации и т.п.). В некоторых случаях по отношению к ним организмы используют механизмы преадаптаций, т.е. адаптаций, выработанных по отношению к другим факторам.

1. Классификация факторов природной среды. Их общая характеристика

производственный вибрация защита

Под средой обитания обычно понимают природные тела и явления, с которыми организм (организмы) находятся в прямых или косвенных взаимоотношениях. Отдельные элементы среды, на которые организмы реагируют приспособительными реакциями (адаптациями), носят название факторов.

Наряду с термином «среда обитания» используются также понятия «экологическая среда», «местообитание», «окружающая среда», «окружающая природная среда», «окружающая природа» и др. Четких различий между этими терминами нет, но на некоторых из них следует остановиться. В частности, под популярным в последнее время термином «окружающая среда» понимается, как правило, среда, в той или иной (в большинстве случаев в значительной) мере измененная человеком. К ней близки по смыслу «техногенная среда», «антропогенная среда», «промышленная среда».

Природная среда, окружающая природа - это среда, не измененная человеком или измененная в малой степени. С термином «местообитание» обычно связывается та среда жизни организма или вида, в которой осуществляется весь цикл его развития.

Влияние среды на организмы обычно оценивают через отдельные факторы (лат. делающий, производящий). Под экологическими факторами понимается любой элемент или условие среды, на которые организмы реагируют приспособительными реакциями, или адаптациями. За пределами приспособительных реакций лежат летальные (гибельные для организмов) значения факторов.

По одной из общепринятых классификаций - факторы делят на три группы.

1. Факторы неживой природы (абиотические, или физико-химические). К ним относятся климатические, атмосферные, почвенные (эдафические), геоморфологические (орографические), гидрологические и другие.

2. Факторы живой природы (биотические) - влияние одних организмов или их сообществ на другие. Эти влияния могут быть со стороны растений (фитогенные), животных (зоогенные), микроорганизмов, грибов и т.п.

3. Факторы человеческой деятельности (антропогенные). В их числе различают прямое влияние на организмы (например, промысел) и косвенное - влияние на местообитание (например, загрязнение среды, уничтожение кормовых угодий, строительство плотин на реках и т.п.).

Современные экологические проблемы и возрастающий интерес к экологии связан с действием антропогенных факторов.

Интересна классификация факторов по периодичности и направленности действия, степени адаптации к ним организмов. В этом отношении выделяют факторы, действующие строго периодически (смены времени суток, сезонов года, приливно-отливные явления и т.п.), действующие без строгой периодичности, но повторяющиеся время от времени. Сюда относятся погодные явления, наводнения, ураганы, землетрясения и т.п. Следующая группа - факторы направленного действия, они обычно изменяются в одном направлении (потепление или похолодание климата, зарастание водоемов, заболачивание территорий и т.п.). И последняя группа - факторы неопределенного действия. Сюда относятся антропогенные факторы, наиболее опасные для организмов и их сообществ.

Из перечисленных групп факторов организмы легче всего адаптируются или адаптированы к тем, которые четко изменяются (строго периодические, направленные). Адаптативность к ним такова, что часто становится наследственно обусловленной. И если фактор меняет периодичность, то организм продолжает в течение некоторого времени сохранять адаптации к нему, т.е. действовать в ритме так называемых «биологических часов». Такое явление, в частности, имеет место при смене часовых поясов.

Некоторые трудности характерны для адаптации к нерегулярно-периодическим факторам, но организмы нередко имеют механизмы предчувствия их возможности (землетрясения, ураганы, наводнения и т.п.) и в какой-то мере могут смягчать их отрицательные последствия.

Наибольшие трудности для адаптации представляют факторы, природа которых неопределенна, к ним организм, как правило, не готов, вид не встречался с такими явлениями и в процессе эволюции. Сюда, как отмечалось, относится группа антропогенных факторов. В этом их основная специфика и антиэкологичность. Многие из этих факторов, кроме того, выступают как вредные. Их относят к группе ксенобиотиков (греч. ксенокс - чужой). К последним относятся практически все загрязняющие вещества. В числе быстроизменяющихся факторов большое беспокойство в настоящее время вызывают изменение климата, обусловливаемое так называемым «тепличным, или парниковым, эффектом», изменение водных экосистем в результате преобразования рек, мелиорации и т.п. Только в отдельных случаях по отношению к таким факторам организмы могут использовать механизмы так называемых преадаптаций, т.е. те адаптации, которые выработались по отношению к другим факторам. Так, например, устойчивости растений к загрязнениям воздуха в какой-то мере способствуют те структуры, которые благоприятны для повышения засухоустойчивости: плотные покровные ткани листьев, наличие на них воскового налета, опушенности, меньшее количество устьиц и другие структуры, замедляющие процессы поглощения веществ, а следовательно, и отравление организма. Это необходимо учитывать, в частности, при подборе ассортимента видов для выращивания в районах с высокой промышленной нагрузкой, для озеленения городов, промплощадок и т.п.

Определяющим фактором в отношениях людей к природной среде является их производственная деятельность.

Очевидна уникальность природной среды для развития вообще человеческого общества и в частности для системы материального производства.

Исходя из экономической роли природных факторов в общественном производстве, их обычно делят на две группы: природные (естественные) ресурсы и природные условия. Критерием отнесения фактора к разряду природных ресурсов выступает его непосредственное участие в материальном производстве.

А.А. Минц, один из первых глубоко проанализировавший природные факторы, определил природные (естественные) ресурсы как «тела и силы природы, которые на данном уровне развития производительных сил и изученности могут быть использованы для удовлетворения потребностей человеческого общества в форме непосредственного участия в материальной деятельности». Под природными условиями он подразумевает «тела и силы природы, которые на данном уровне развития производительных сил существенны для жизни и деятельности человеческого общества, но не участвуют непосредственно в материальных сферах производственной и непроизводственной деятельности людей.» Совокупность естественных ресурсов и природных условий в трактовке А.А. Минца составляет «природные факторы» жизни общества [1].

К.Г. Гофман конкретизирует понятие природных ресурсов, подразумевая под ними «тела и силы природы, используемые (или потенциально пригодные для использования) в качестве средств труда (земля, водные пути, воды для орошения и так далее), источников энергии (гидроэнергия, запасы горючих ископаемых и так далее), сырья и материалов (запасы минерального сырья, леса, ресурсы технологической воды и так далее) или непосредственно в качестве предметов потребления (питьевая вода, дикорастущие плоды и ягоды и так далее). Причем, изменение естественного (исходного) состояния этих тел и сил природы в процессе их использования затрагивает интересы народного хозяйства в обозримой перспективе.» [2].

Природные ресурсы различаются:

- по принадлежности (космические, планетарные ресурсы Земли) и отношению к системам, их размещению (распределенные, сосредоточенные и прочие), возможности перемещения (естественно перемещаемые и неперемещаемые) и видам (сырьевые, водные, земельные и так далее);

- по хозяйственному использованию (принадлежность, исчерпаемость, возобновляемое, направление использования и другое, степень изученности, возможность использования, характер использования, качество, воздействие производства);

- по отношению к человеку (необходимость для жизни, целевое назначение).

Ресурсы биосферы, хотя в принципе возобновимы вследствие их способности к самовоспроизводству, могут стать невозобновимыми при интенсивности их использования, превышающей скорость их восстановления. Такие ресурсы, как лесные и водные, характеризуются сочетанием черт невозобновимых и возобновимых ресурсов. Основная особенность развития производительных сил на современном этапе - постепенное стирание граней между природными ресурсами и природными условиями. Во-первых, возрастают масштабы традиционного использования природных факторов в качестве ресурсов, в результате чего фактор, ранее относимый к природным условиям, превращается в природный ресурс. Таким образом, количественные изменения - причина качественных превращений, что видно на примере использования атмосферного кислорода как окислителя при сжигании органического топлива. Возросшие масштабы процесса даже с учетом только этой функции позволяют считать, что атмосфера из преимущественно природного условия превращается в преимущественно природный ресурс. Во-вторых, значительно возрастает количество функций, выполняемых одним и тем же природным фактором в качестве природного ресурса. Это хорошо прослеживается на примере важнейшего элемента природной среды - атмосферы. Когда-то ее экономическая роль определялась в основном такими функциями: для биологического воспроизводства рабочей силы (дыхание человека, среда существования); источник кислорода для сжигания ископаемого топлива; источник ветровой энергии. В настоящее время экономические функции атмосферы значительно расширены; используются ее электромагнитные, оптические, акустические и другие физические и химические свойства. Атмосфера, неся информацию о телах и силах природы, является также информационным ресурсом. Как правило, чем шире и интенсивней используются в производстве те или иные свойства природного ресурса, тем сильнее они изменяются. В общественное производство вовлекаются новые нетрадиционные элементы окружающей среды, например, геотермальные ресурсы или космическое пространство. В перспективе можно будет экономически использовать космические объекты, новые ресурсы океана, который уже сейчас называют «вторым космосом».

Принципиально новый подход к классификации природных ресурсов предложил Н.Ф. Реймерс. Он представляет собой комбинацию функциональной и экологической классификации и исходит из концепции «интегрального ресурса», который рассматривается как системное образование, эксплуатируемое различными хозяйственными отраслями и поддерживающее жизнь на Земле. Входящие в него компоненты (около 70) образуют интегральные и комплексные совокупности. Интегральный природный ресурс Реймерс дополняет еще одной функцией - информационной. Совокупность информационных ресурсов состоит из естественно-природного массива (в вещественно-энергетической форме совпадает с соответствующими телами и силами природы) и накопленной человеком информации. [3].

Более полное использование человеком природных факторов, превращение их в единый интегральный ресурс заставляет по-новому подойти к их классификации. Поскольку практически все элементы природы в той или иной степени используются или могут быть использованы (потенциальные природные ресурсы) человеком, представляется более точным рассматривать природные факторы по их отношению к выполняемым функциям в природе и в материальном производстве. Если природные факторы рассматриваются при их использовании в общественном производстве, целесообразно применять термин природные ресурсы. Если природные факторы выполняют экологические и социальные функции, целесообразно использовать термин окружающая природная среда.

Для характеристики обобщающего понятия, включающего в себя природные ресурсы и окружающую природную среду, по нашему мнению, следует использовать термин природная среда. Таким образом, одни и те же элементы природы могут быть охарактеризованы в одном случае как природные ресурсы, в другом - как окружающая природная среда.

Природный фактор - любой предмет или явление, действующие вне и помимо участия человека (неантропогенные) или связанные с его биологической сущностью, то есть естественное воздействие природной среды, в определенных пределах применяемое, но не полностью снимаемое действием социальных факторов, включая техногенное воздействие.

Социальный фактор - предметы и явления, которые являются результатом функционирования человеческого общества. Под социальной средой следует понимать искусственное материально-психологическое (информационное) окружение человека.

Природная среда в совокупности с социальной средой составляет окружающую среду человека.

В отечественной и зарубежной литературе всесторонне рассматривается понятие окружающей среды. Наиболее удачным можно считать определение, сформулированное Р. Лацко: «Окружающая среда - природный и созданный человеком материальный мир, который окружает человеческое общество и воздействует на него, в котором человек, как общественное существо, удовлетворяет свои потребности и в свою очередь воздействует на него своей деятельностью и преобразует.» [4].

Обращает на себя внимание антропоцентричность большинства понятий. Идея антропоцентричности выделяет три различных по объему понятия среды:

- среда, которая в качестве хозяина рассматривает только человека (среда обитания);

- среда, хозяином которой является производство (ресурсная среда);

- человеческое общество вместе с производством.

Когда в качестве классификационной базы принимались бы научно разработанные нормы на уровень качества элементов окружающей среды. Отклонение от этого уровня в баллах составило бы количественную оценку фактического качества. В этих целях авторы предлагают воспользоваться классификацией факторов окружающей среды, разработанной коллективом чехословацких ученых, которые применили следующее деление на сферы и классы.

1. Сфера факторов природных элементов среды:

Классы: 1.1. - климатические; 1.2. - водохозяйственные; 1.3. - почвенные; 1.4 - географические.

2. Сфера факторов искусственных элементов среды:

Классы: 2.1. - жилого фонда; 2.2. - общественных учреждений; 2.3. - технического оборудования; 2.4. - транспортных средств и площадок; 2.5. - зон отдыха; 2.6. - внешних связей.

3. Сфера факторов, связанных с пребыванием или деятельностью человека в пространстве:

Классы: 3.1. - пространственной доступности; 3.2. - производственно-эксплуатационных; 3.3. - емкости территории.

4. Сфера факторов, связанных с результатами деятельности человека в пространстве:

Классы: 4.1. - гигиенические; 4.2. - охраны природы и культурных объектов; 4.3. - эстетические.

Под термином фактор здесь понимается сочетание материальных объектов и их особенности, влияющие на окружающую среду [5]. Качество жизни человечества целиком определяется качеством факторов окружающей среды, что в свою очередь прямо зависит от характера трудовой деятельности человека.

С первых мгновений жизни и до самой последней минуты человек взаимодействует с внешней средой. К сожалению, человечество на протяжении веков стремилось не приспособиться к природным условиям, а, наоборот, сделать их удобными для своего существования. Теперь пришло время осознать, что любая промышленная или хозяйственная деятельность человека оказывает огромное влияние на окружающую среду, причем иногда человечество забывает, что даже небольшое ухудшение состояния биосферы опасно для всех живых существ. Ученые утверждаю, что большинство причин болезней связаны с неблагоприятными условиями окружающей среды, возникающими по его же вине. Трудно не согласиться, что отрицательное воздействие на биосферу оказывают только человек с помощью промышленных предприятий, транспорта, машин, испытания ядерного оружия, новых технологий, чрезмерного применения минеральных удобрений. Слишком быстрые темпы деградации биосферы создают реальную угрозу не только животным или растениям, но и здоровью человека.

Любой живой организм подвержен внешним воздействиям, которые приводят к изменениям наследственных свойств, такие изменения называются мутационными. За последнее время очень сильно возросло количество мутаций, причем виной этой проблемы является негативное последствие деятельности людей.

Необходимо помнить, что наша среда обитания - это наш организм, оберегая окружающую среду, мы оберегаем свое здоровье, а чтобы продлить долгую и счастливую жизнь, нужно научиться ценить и беречь природу, как ничем незаменимую среду жизни.

2. Вибрация. Защита от воздействий вибрации на организм человека

2.1 Понятие о производственной вибрации

Вибрация - механические колебания механизмов, машин или в соответствии с ГОСТ 12.1.012-78 вибрацию классифицируют следующим образом.

По способу передачи на человека вибрацию подразделяют на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, и локальную, передающуюся через руки человека.

По направлению различают вибрацию, действующую вдоль осей ортогональной системы координат для общей вибрации, действующую вдоль всей ортогональной системы координат для локальной вибрации.

По источнику возникновения вибрацию подразделяют на транспортную (при движении машин), транспортно-технологическую (при совмещении движения с технологическим процессом, мри разбрасывании удобрений, косьбе или обмолоте самоходным комбайном и т.д.) и технологическую (при работе стационарных машин)

Вибрация характеризуется частотой f, т.е. числом колебаний и секунду (Гц), амплитудой А, т.е. смещением волн, или высотой подъема от положения равновесия (мм), скоростью V (м/с) и ускорением. Весь диапазон частот вибраций также разбивается на октавные полосы: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63 125, 250, 500, 1000, 2000 Гц. Абсолютные значения параметров, характеризующих вибрацию, изменяются в широких пределах, по этому используют понятие уровня параметров, представляющего собой логарифмическое отношение значения параметра к опорному или пороговому его значению.

2.2 Действие вибрации на организм человека

При работе в условиях вибраций производительность труда снижается, растет число травм. На некоторых рабочих местах в сельскохозяйственном производстве вибрации превышают нормируемые значения, а в некоторых случаях они близки к предельным. Не всегда соответствуют нормам уровни вибраций на органах управления. Обычно в спектре вибрации преобладают низкочастотные вибрации отрицательно действующие на организм. Некоторые виды вибрации неблагоприятно воздействуют на нервную и сердечно-сосудистую системы, вестибулярный аппарат. Наиболее вредное влияние на организм человека оказывает вибрация, частота которой совпадает с частотой собственных колебаний отдельных органов, примерные значения которых следующие (Гц): желудок - 2…3; почки - 6…8; сердце - 4…6; кишечник - 2…4; вестибулярный аппарат - 0,5..Л, 3; глаза - 40…100 и т.д.

Воздействие на мускульные рефлексы достигает 20 Гц; нагруженное массой оператора сиденье на тракторе имеет собственную частоту вибрации 1,5…1,8 Гц, а задние колеса трактора - 4 Гц. Организму человека вибрация передается в момент контакта с вибрирующим объектом: при действии на конечности возникает локальная вибрация, а на все тело - общая. Локальная вибрация поражает нервно-мышечные ткани и опорно-двигательный аппарат и приводит к спазмам периферических сосудов. При длительных и интенсивных вибрациях в некоторых случаях развивается профессиональная патология (к ней чаще приводит локальная вибрация): периферическая, церебральная или церебрально-периферическая вибрационная болезнь. В последнем случае наблюдаются изменения сердечной деятельности, общее возбуждение или, наоборот, торможение, утомление, появление болей, ощущение тряски внутренних органов, тошнота. В этих случаях вибрации влияют и на костно-суставной аппарат, мышцы, периферийное кровообращение, зрение, слух. Местные вибрации вызывают спазмы сосудов, которые развиваются с концевых фаланг пальцев, распространяясь на всю кисть, предплечье, и охватывают сосуды сердца [6].

Тело человека рассматривается как сочетание масс с упругими элементами. В одном случае это все туловище с нижней частью позвоночника и тазом, в другом - верхняя часть туловища в сочетании с верхней частью позвоночника, наклоненной вперед. Для стоящего на вибрирующей поверхности человека существуют 2 резонансных пика на частотах 5…12 и 17…25 ГЦ, для сидящего на частотах 4…6 ГЦ. Для головы резонансные частоты находятся в области 20…30 Гц. В этом диапазоне частот амплитуда колебаний головы может превышать амплитуду колебаний плеч в 3 раза. Колебания внутренних органов, грудной клетки и брюшной полости обнаруживают резонанс на частотах 3,0…3,5 Гц.

Максимальная амплитуда колебаний брюшной стенки наблюдается на частотах 7…8 Гц. С увеличением частоты колебаний их амплитуда при передаче по телу человека ослабляется. В положении стоя и сидя эти ослабления на костях таза равны 9 дБ на октаву изменения частоты, на груди и голове - 12дБ, на плече -12…14 дБ. Эти данные не распространяются на резонансные частоты, при воздействии которых происходит не ослабление, а увеличение колебательной скорости.

В производственных условиях ручные машины, вибрация которых имеет максимальные уровни энергии (максимальный уровень виброскорости) в полосах низких частот (до 36 Гц), вызывают вибрационную патологию с преимущественным поражением нервно-мышечной ткани и опорно-двигательного аппарата. При работе с ручными машинами, вибрация которых имеет максимальный уровень энергии в высокочастотной области спектра (выше 125 Гц), возникают главным образом сосудистые расстройства. При воздействии вибрации низкой частоты заболевание возникает через 8… 10 лет, а при воздействии высокочастотной вибрации - через 5 лет и раньше. Общая вибрация разных параметром вызывает различную степень выраженности изменений нервно и системы (центральной и вегетативной), сердечнососудистой системы и вестибулярного аппарата [7].

В зависимости от параметров (частота, амплитуда) вибрация может как положительно, так и отрицательно влиять на отдельные ткани и организм в целом. Вибрацию используют при лечении некоторых заболеваний, но чаще всего вибрацию (производственную) считают вредно влияющим фактором. Поэтому важно знать граничные характеристики, разделяющие позитивное и негативное влияние вибрации на человека. Впервые на полезное значение вибрации обратил внимание французский ученый аббат Сен Пьер, который в 1734 г. сконструировал вибрирующее кресло для домоседов, повышающее мышечный тонус и улучшающее циркуляцию крови. В начале XX в. в России профессор Военно-медицинской академии А.Е. Щербак доказал, что умеренная вибрация улучшает питание тканей и ускоряет заживление ран [7].

Производственная вибрация, характеризующаяся значительной амплитудой и продолжительностью действия, вызывает у работающих раздражительность, бессонницу, головную боль, ноющие боли в руках людей, имеющих дело с вибрирующим инструментом. При длительном воздействии вибрации перестраивается костная ткань: на рентгенограммах можно заметить полосы, похожие на следы перелома - участки наибольшего напряжения, где размягчается костная ткань. Возрастает проницаемость мелких кровеносных сосудов, нарушается нервная регуляция, изменяется чувствительность кожи. При работе с ручным механизированным инструментом может возникнуть акроасфиксия (симптом мертвых пальцев) - потеря чувствительности, побеление пальцев, кистей рук. При воздействии общей вибрации более выражены изменения со стороны центральной нервной системы: появляются головокружения, шум в ушах, ухудшение памяти, нарушение координации движений, вестибулярные расстройства, похудение.

Основные параметры вибрации: частота и амплитуда колебаний. Колеблющаяся с определенной частотой и амплитудой точка движется с непрерывно меняющимися скоростью и ускорением: они максимальны в момент ее прохождения через исходное положение покоя и снижаются до нуля в крайних позициях. Поэтому колебательное движение характеризуется также скоростью и ускорением, представляющими собой производные от амплитуды и частоты. Причем органы чувств человека воспринимают не мгновенное значение параметров вибрации, а действующее.

Вибрацию часто измеряют приборами, шкалы которых отградуированы не в абсолютных значениях скорости и ускорения, а в относительных - децибелах. Поэтому характеристиками вибрации служат также уровень колебательной скорости и уровень колебательного ускорения. Рассматривая человека как сложную динамическую структуру с изменяющимися во времени параметрами, можно выделить частоты, вызывающие резкий рост амплитуд колебаний как всего тела в целом, так и отдельных его органов. При вибрации ниже 2 Гц, действующей на человека вдоль позвоночника, тело движется как единое целое. Резонансные частоты мало зависят от индивидуальных особенностей людей, так как основной подсистемой, реагирующей на колебания, являются органы брюшной полости, вибрирующие в одной фазе. Резонанс внутренних органов наступает при частоте З…3,5 Гц, а при 4…8 Гц они смещаются.

Если вибрация действует в горизонтальной плоскости по оси, перпендикулярной позвоночнику, то резонансная частота тела обусловлена сгибанием позвоночника и жесткостью тазобедренных суставов. Область резонанса для головы сидящего человека соответствует 20…30 Гц. В этом диапазоне амплитуда виброускорения головы может втрое превышать амплитуду колебаний плеч. Качество зрительного восприятия предметов значительно ухудшается при частоте 60…70 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок.

Исследователи Японии установили, что характер профессии определяет некоторые особенности действия вибрации. Например, у шоферов грузовых машин широко распространены желудочные заболевания, у водителей трелевочных тракторов на лесозаготовках - радикулиты, у пилотов, особенно работающих на вертолетах, наблюдается снижение остроты зрения. Нарушения нервной и сердечнососудистой деятельности у летчиков возникают в 4 раза чаще, чем у представителей других профессий.

2.3 Методы и средства защиты от вибрации

Для защиты от вибрации применяют следующие методы: снижение виброактивности машин; отстройка от резонансных частот; вибродем - пфирование; виброизоляция; виброгашение, а также индивидуальные средства защиты.

Снижение виброактивности машин (уменьшение Fm) достигается изменением технологического процесса, применением машин с такими кинематическими схемами, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, ускорениями и т.п. были бы исключены или предельно снижены, например, заменой клепки сваркой; хорошей динамической и статической балансировкой механизмов, смазкой и чистотой обработки взаимодействующих поверхностей; применением кинематических зацеплений пониженной виброактивности, например, шевронных и косозубых зубчатых колес вместо прямозубых; заменой подшипников качения на подшипники скольжения; применением конструкционных материалов с повышенным внутренним трением.

Отстройка от резонансных частот заключается в изменении режимов работы машины и соответственно частоты возмущающей вибросилы; собственной частоты колебаний машины путем изменения жесткости системы с например установкой ребер жесткости или изменения массы системы (например путем закрепления на машине дополнительных масс).

Вибродемпфирование - это метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов трения, рассеивающих колебательную энергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция. Вибродемпфирование осуществляется нанесением на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение, - мягких покрытий (резина, пенопласт ПХВ-9, мастика ВД17-59, мастика «Анти-вибрит») и жестких (листовые пластмассы, стеклоизол, гидроизол, листы алюминия); применением поверхностного трения (например, прилегающих друг к другу пластин, как у рессор); установкой специальных демпферов [8].

Виброгашение (увеличение массы системы) осуществляют путем установки агрегатов на массивный фундамент. Виброгашение наиболее эффективно при средних и высоких частотах вибрации. Этот способ нашел широкое применение при установке тяжелого оборудования (молотов, прессов, вентиляторов, насосов и т.п.).

Повышение жесткости системы, например путем установки ребер жесткости. Этот способ эффективен только при низких частотах вибрации.

Виброизоляция заключается в уменьшении передачи колебаний от источника к защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых между ними. Для виброизоляции чаще всего применяют виброизолирующие опоры типа упругих прокладок, пружин или их сочетания. Эффективность виброизоляторов оценивают коэффициентом передачи КП, равным отношению амплитуды виброперемещения, виброскорости, виброускорения защищаемого объекта, или действующей на него силы к соответствующему параметру источника вибрации. Виброизоляция только в том случае снижает вибрацию, когда КП < 1. Чем меньше КП, тем эффективнее виброизоляция.

Профилактические меры по защите от вибраций заключаются в уменьшении их в источнике образования и на пути распространения, а также в применении индивидуальных средств защиты, проведении санитарных и организационных мероприятий.

Уменьшения вибрации в источнике возникновения достигают изменением технологического процесса с изготовлением деталей из капрона, резины, текстолита, своевременным проведением профилактических мероприятий и смазочных операций; центрированием и балансировкой деталей; уменьшением зазоров в сочленениях. Передачу колебаний на основание агрегата или конструкцию здания ослабляют посредством экранирования, что является одновременно средством борьбы и с шумом.

В качестве вибропоглощающих покрытий обычно используют мастики №579, 580, типа БД-17 и простейшие конструкции (слои рубероида, проклеенные битумом или синтетическим клеем).

Если методы коллективной защиты не дают результата или их нерационально применять, то используют средства индивидуальной защиты. В качестве средств защиты от вибрации при работе с механизированным инструментом применяют антивибрационные рукавицы и специальную обувь. Антивибрационные полусапоги имеют многослойную резиновую подошву.

Длительность работы с вибрирующим инструментом не должна превышать 2/3 рабочей смены. Операции распределяют между работниками так, чтобы продолжительность непрерывного действия вибрации, включая микропаузы, не превышала 15…20 мин. Рекомендуется делать перерывы на 20 мин через 1…2 ч после начала смены и на 30 мин через 2 ч после обеда.

Во время перерывов следует выполнять специальный комплекс гимнастических упражнений и гидропроцедуры - ванночки при температуре воды 38°С, а также самомассаж конечностей.

Если вибрация машины превышает допустимое значение, то время контакта работающего с этой машиной ограничивают.

Для повышения защитных свойств организма, работоспособности и трудовой активности следует использовать специальные комплексы производственной гимнастики, витаминную профилактику (два раза в год комплекс витаминов С, В, никотиновую кислоту), спецпитание [9].

2.4 Вибрационная болезнь и прочие отклонения здоровья человека

Длительное влияние вибрации приводит к стойким патологическим нарушениям в организме работающих. Всесторонний анализ этого патологического процесса послужил основанием для выделения его в качестве самостоятельной нозологической формы профессионального заболевания - вибрационной болезни.

Вибрационная болезнь продолжает занимать одно из ведущих мест среди всех профессиональных заболеваний. Причиной этого является как использование ручных машин, не отвечающих требованиям санитарных норм, так и развивающаяся специализация труда, ведущая к увеличению времени воздействия на организм вибрации. Условно различают местную вибрацию, действующую преимущественно на руки работающих, и общую вибрацию, когда при колебании пола, сиденья (рабочего места) действию вибрации подвергается весь организм.

В отличие от местной при действии общей вибрации возникают клинические симптомы, связанные с расстройствами деятельности мозга.

При условии исключения влияния вибрации на человека на первой и второй стадии лечение эффективно и изменения обратимы.

Третья и четвертая стадии характеризуются интенсивными болями в руках, резким снижением температуры кистей рук. Происходят изменения в нервной и эндокринной системах, а также сосудистые изменения. На этих стадиях нарушения приобретают генерализованный характер.

Больные страдают головокружением, головными и загрудными болями.

Изменения имеют стойкий характер, необратимы.

Виброзащита человека представляет собой сложную проблему биомеханики.

При разработке методов виброзащиты необходимо учитывать эмоциональное состояние человека, напряженность работы и степень его утомления.

В зависимости от степени воздействия на организм человека выделяют 4 стадии развития вибрационной болезни [10]:

1. на первой стадии симптомы незначительные: боль в руках, спазмы капилляров, боли в мышцах плечевого пояса;

2. на второй стадии усиливаются боли в руках, происходит расстройство чувствительности, понижается температура, синеет кожа кистей рук. При условии исключения влияния вибрации на человека на первой и второй стадии лечение эффективно и изменения обратимы;

3,4. третья и четвертая стадии характеризуются интенсивными болями в руках, резким снижением температуры кистей рук. Происходят изменения в нервной и эндокринной системах, а также сосудистые изменения. На этих стадиях нарушения приобретают генерализованный характер. Больные страдают головокружением, головными и загрудными болями. Изменения имеют стойкий характер, необратимы.

Виброзащита человека представляет собой сложную проблему биомеханики. При разработке методов виброзащиты необходимо учитывать эмоциональное состояние человека, напряженность работы и степень его утомления.

Вероятность отсутствия виброболезни: 1-7 - при продолжительности работы соответственно 1,2,5,10,15,20 и 25 лет.

Прочие заболевания и отклонения

Низкочастотная общая вибрация, особенно резонансного диапазона, вызывая длительную травматизацию межпозвоночных дисков и костной ткани, смещение органов брюшной полости, изменения моторики гладкой мускулатуры желудка и кишечника, может приводить к болевым ощущениям в области поясницы, возникновению и прогрессированию дегенеративных изменений позвоночника, заболеваний хроническим пояснично-крестцовым радикулитом, хроническим гастритом.

У женщин, подвергающихся длительному воздействию общей вибрации, отмечается повышенная частота гинекологических заболеваний, самопроизвольных абортов, преждевременных родов. Низкочастотная вибрация вызывает у женщин нарушение кровообращения органов малого таза.

Ткани человека обладают различной способностью к передаче вибрации. Наилучшим проводником вибрации являются кости, мягкие ткани. Суставы же являются эффективными гасителями колебаний. С повышением частоты вибрации амплитуда колебаний частей тела по мере удаления от точки приложения уменьшается. Так, например, в диапазоне частот 50-70 Гц до головы доходит около 10% энергии передаваемой вибрации человеку, находящегося на виброплатформе. Вибрация частотой более 100 Гц практически не передается по телу человека и является большей частью местной [11].

Органы, непосредственно воспринимающие вибрации, делятся на две группы. К первой относятся органы равновесия (вестибулярный аппарат), находящиеся во внутреннем ухе. Взаимодействуя с соответствующими связями в мозгу, они работают как интегральный измеритель угловых и линейных ускорений. Информация, посылаемая в мозг органами равновесия, находящимися под влиянием вибраций, может оказаться искаженной, дезориентирующей, а в некоторых случаях раздражающей и вызывающей у человека состояние болезни. Силы и перемещения, вызываемые вибрацией, улавливаются большим числом механорецепторов во всем организме. Некоторые из них, находящиеся в мышцах и сухожилиях, сигнализируют о положении тела и действующих на него нагрузках. Они взаимодействуют с отделом центральной нервной системы, регулирующим положение тела и его движение. Эти рецепторы реагируют на любые изменения, в том числе низкочастотные.

Ко второй группе относятся рецепторы, расположенные в коже и соединительных тканях. Они выполняют функции осязания, реагируя на более высокие частоты (около 30 Гц). Вибрации оказывают определенное влияние на организм также через органы зрения и слуха [12].

Характер воздействий вибрации на человека зависит от их длительности. Нарушения физиологических функций организма, наступающие под влиянием вибраций, имеют тенденцию к усилению с увеличением длительности воздействия.

Заключение

Вибрация, высокий вибрационный фон среды представляют опасность для здоровья не только рабочих, в условиях производства, но и для других групп населения. Источниками вибрации в жилых зданиях являются: транспорт, промышленные установки, инженерно-технологическое оборудование зданий. По интенсивности колебаний наиболее воздействует на человека городской рельсовый транспорт: мелкого заложения и открытые радиусы метрополитена, железнодорожные магистрали. Вибрация, возникающая в зданиях от движения поездов, имеет регулярный прерывистый характер. По мере удаления от источника амплитуда колебаний снижается.

При распространении колебаний по высоте многоэтажного здания на верхних этажах наблюдается как ослабление, так и усиление вибрации, в зависимости от резонанса. Изученные типы конструкций зданий в условиях одинаковых грунтов не оказывают существенного влияния на уровни вибрации в жилых помещениях.

В некоторых случаях регистрируются высокие уровни вибрации от инженерно-технологического оборудования самих зданий (лифты) и встроенных объектов.

В основе профилактики вибрационной болезни лежит гигиенически обоснованное нормирование уровней вибрации. При этом учитываются направленность, продолжительность действия, характер вибрации. В Украине уровни вибрации на рабочих местах в производственных помещениях, на горных, сельскохозяйственных, мелиоративных, строительно-дорожных машинах, железнодорожном и автомобильном транспорте, на судах регламентируются санитарным законодательством.

От неудовлетворительного состояния дел с безопасностью жизнедеятельности страна ежегодно несет большие человеческие, финансово-экономические, материальные и моральные потери. Обеспечение безопасности производства и охраны труда работников - одна из самых главных проблем национальной безопасности страны. На данный момент в нашей стране на многих предприятиях не соблюдается техника безопасности, а условия труда благоприятными не назовешь.

Литература

1. Минц А.А. Экономическая оценка естественных ресурсов. - М.: Мысль, 1972, 302 с.).

2. Гофман К.Г. Экономическая оценка природных ресурсов в условиях социалистической экономики. - М.: Наука, 1977, 234 с.).

3. Реймерс Н.Ф. Концепция социоэкологической (биоэкологической) системы в общей социально-экономической экологии человека // Географические аспекты экологии человека. - М., 1975, с. 41-48).

4. Лацко Р. Экономические проблемы окружающей среды. - М.: Прогресс, 1979,214 с.).

5. Основы экологии и природопользования. Учебное пособие / Дикань В.Л., Дейнека А.Г., Позднякова Л.А., Михайлов И.Д., Каграманян А.А. - Харьков: ООО «Олант», 2002. - 384 с.

6..Желібо Е.П., Заверуха Н.М., Зацарний В.В. Безпека життєдіяльності. Учбовий посібник - К.: Каравела, 2005. -327 с.

7. Скобло Ю.С., Соколовська Т.Б., Мазоренко Д.И., Тіщенко Л.М., Троянов М.М. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник. - К.: Кондор, 2003. -421 с.

8. Джигирей В.С., Жидецький В.И. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник. - Львів: Афіша, 2000. -255 с.

9. Пістун І.П. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник. - Суми, 1999. -301 с.

10. «Охрана труда от «А» до «Я»» С.А. Андреев, О.С. Ефремова, М. 2006 г.

11. «БЖД» Б.И. Зотов, В.И. Курдюмов, М. КолосС 2004 г.

Размещено на Allbest.ru