Воздействие негативных факторов на человека
Для создания нормальных условий труда, обеспечивающих максимальное снижение воздействие негативных факторов на человека, необходимо обеспечить не только комфортные метеорологические условия, но и необходимую чистоту воздуха.
Вследствие производственной деятельности в воздушную среду помещений могут поступать разнообразные вредные вещества, которые используются в технологических процессах. Вредными принято считать вещества, которые при контакте с организмом человека, в случае нарушения требований безопасности, могут вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья.
Вредные вещества могут проникать в организм человека через органы дыхания, органы пищеварения, а также кожу и слизистые оболочки. Через дыхательные пути попадают пары, газо- и пылеобразные вещества, через кожу – преимущественно жидкие вещества. В желудочно-кишечный тракт вредные вещества попадают при заглатывании их, или при внесении в рот загрязненными руками.
В санитарно-гигиенической практике принято разделять вредные вещества на химические вещества и промышленную пыль.
Химические вещества классифицируются на:
- промышленные яды, используемые в производстве (органические растворители, топливо, красители);
- ядохимикаты, используемые в с/х-ве (пестициды);
- лекарственные средства;
- бытовые химикаты (средства санитарии, косметики, уксус и т.д.);
- отравляющие вещества (зарин, зоман).
Ядовитые свойства могут проявлять почти все вещества, но к ядам относятся лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.
Производственная пыль достаточно распространенный опасный и вредный производственный фактор. Высокие концентрации пыли характерны для горнодобывающей промышленности, машиностроения, металлургии, текстильной промышленности, сельского хозяйства.
Вредность производственной пыли обусловлена ее способностью вызывать профессиональные заболевания легких, в первую очередь пневмокониозы.
Вредные вещества по степени опасности подразделяются на следующие классы:
1 - чрезвычайно опасные ПДК 0,1 мг/м3 (свинец, ртуть);
2 – высоко опасные вещества, ПДК от 0,1 до 1,0 мг/м3;
3 – умеренно опасные, ПДК от 1,0 до 10 мг/м3;
4 – малоопасные, ПДК 10 мг/м3 (угарный газ).
Отравления – наиболее неблагоприятная форма негативного воздействия токсичных веществ на человека. Они могут протекать в острой и хронической формах.
Острые отравления происходят в результате аварий, поломок оборудования, нарушения требований безопасности; они характеризуются кратковременностью действия ядов (не более чем в течение одной смены), поступлением в организм в больших количествах.
Хронические отравления возникают постепенно, при длительном поступлении яда в организм в относительно небольших количествах. Отравления развиваются вследствие накопления массы вредного вещества в организме (бензол, свинец).
При повторном воздействии одного и того же яда в околотоксической дозе может развиваться сенсибилизация или привыкание.
Обратное явление- ослабление эффектов действия – привыкание.
Для развития привыкания к хроническому воздействию яда, необходимо, чтобы его концентрация не была чрезмерной.
По характеру воздействия на организм человека химические вещества (вредные и опасные) подразделяются на:
- общетоксические, вызывающие отравления всего организма (ртуть, оксид углерода, толуол, анилин)
- раздражающие, вызывающие раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек (хлор, аммиак, сероводород)
- сенсибилизирующие, действующие как аллергены (альдегиды, растворители и лаки на основе нитросоединений)
- канцерогенные, вызывающие раковые заболевания (ароматические углеводороды, аминосоединения, асбест)
- мутагенные, приводящие к изменению наследственной информации (свинец, радиоактивные вещества, формальдегид)
- влияющие на репродуктивную (воссоздание потомства) функцию (бензол, свинец, марганец, никотин).
На производстве редко встречается изолированное действие вредных веществ, обычно работник подвергается сочетанному действию негативных факторов разной природы (физических, химических) или комбинированному влиянию факторов одной природы, чаще ряду химических веществ.
Комбинированное действие – это одновременное или последовательное действие на организм нескольких ядов при одном пути поступления.
Комплексное действие ядов, когда яды поступают в организм одновременно, но разными путями (например, органы дыхания и кожа).
Пути обезвреживания ядов в организме различны:
Первый и главный из них – изменение химической структуры яда в теле человека в результате обмена веществ (подвергается чаще всего окислению, расщеплению и др. – в итоге приводит к возникновению менее вредных)
Второй - выведение яда через органы дыхания, пищеварения, почки, потовые и сальные железы, кожу.
Требование полного отсутствия вредных веществ в зоне дыхания работающих часто невыполнимо. Вводят гигиеническое нормирование, т.е. ограничение содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны до ПДКрз
Нормирование качества воды водоемов проводят в интересах здоровья населения. Нормы устанавливаются для следующих параметров воды: содержание плавающих примесей, запах, привкус, цветность, мутность, температура воды, значение водородного показателя рН, состав и концентрация минеральных примесей, ПДКВ химических веществ и болезнетворных бактерий.
ПДКВ – это максимально допустимое загрязнение воды водоемов, при которых сохраняется безопасность для здоровья человека и нормальные условия водопользования.
Нормирование химического загрязнения почв проводится по ПДКП.
Важнейшее значение в обеспечении безопасности человека от воздействия негативных факторов является защита его от физических факторов среды обитания (вибрация, акустические и инфразвуковые колебания, шум, ЭМИ и др.).
Вибрация – это малые механические колебания, возникающие в упругих телах.
Вибрации классифицируются:
- по способу передачи колебаний человеку (общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;
- локальная – через руки);
- по направлению действия (вертикальная, горизонтальная от правого плеча к левому, от спины к груди);
- по временной характеристике (постоянная, непостоянная).
Действие вибрации зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и т.д.
При действии на организм общей вибрации в первую очередь страдает опорно-двигательный аппарат, нервная система, а также анализаторы – вестибулярный, зрительный, тактильный. У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения, расстройство координации движений, симптомы укачивания. Вибрационная болезнь от воздействия общей вибрации регистрируется у водителей транспорта и операторов транспортно-технологических машин и агрегатов. Жалобы на боли в пояснице, конечностях, отсутствие аппетита, бессонницу, быструю утомляемость и т.д.
Локальной вибрации подвергаются лица, работающие с ручным механизированным инструментом (формовщики, бурильщики, заточники, лица, работающие с ударным инструментом)
Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжение конечностей кровью, деформирует и уменьшает подвижность суставов (ноющие, тянущие боли в руках, часто по ночам). Виброболезнь может развиться через 8-15 лет.К факторам производственной среды, усугубляющим вредное воздействие вибраций на организм, относятся чрезмерные мышечные нагрузки, пониженная температура, повышенная влажность, шум, психо-эмоциональный стресс.
Вибрационная болезнь включена в список профзаболеваний. Лица, подвергающиеся воздействию вибрации ОС, чаще болеют сердечно-сосудистыми и нервными заболеваниями и обычно жалуются на неважное самочувствие.
Гигиеническое нормирование вибраций осуществляется по ГОСТ 12.1.012-90 и СН 2.2.4/2.1.8.566-96.
Для защиты от вибрации применяют следующие методы:
- снижение виброактивности машин - достигается изменением технологического процесса, применением машин, у которых динамические процессы, вызываемые ударами были бы исключены или снижены (например замена клепки сваркой);
- вибродемпфирование – метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов трения. Вибродемпфирование осуществляется нанесением на вибрирующие поверхности мягких покрытий (резина, пенопласт);
- виброгашение – осуществляют установкой агрегатов на массивный фундамент. Этот способ нашел широкое применение при установке тяжелого оборудования (молотов, прессов, насосов и т.п.)
Виброизоляция заключается в изолировании друг от друга вибрирующих поверхностей с помощью пружин, прокладок или их сочетания.
СИЗ от вибрации – виброизолирующие рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки. Для ног – виброизолирующая обувь, стельки, подметки.
Акустические колебания – это слышимые и неслышимые колебания упругих сред. Акустические колебания в диапазоне 16 Гц – 20 кГц воспринимаемые человеком с нормальным слухом, называются звуковыми. Акустические колебания с частотой менее 16 Гц называются инфразвуковыми, выше 20 кГц – ультразвуковыми.
Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающие при механических колебаниях в средах. С физиологической точки зрения шум – это всякий неблагоприятно воспринимаемый звук. Источники шума на производстве – станки, прессы, внутризаводской транспорт, системы вентиляции, электрофицированный инструмент и т.д.
Шум отрицательно влияет на организм человека и в первую очередь на его ЦНС и сердечно-сосудистую систему. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения, повышает кровяное давление. Шум вызывает обычную усталость, снижается внимание, точность выполнения работ, связанных с приемом и анализом информации и производительность труда. При постоянном воздействии шума работающие жалуются на головные боли, бессонницу, расстройство органов пищеварения, ухудшение слуха (шум и писк в ушах) и т.д. Энергозатраты организма при выполнении работ в условиях шума больше, т.е. работа оказывается более тяжелой. Главное – ослабляет слух, приводит к тугоухости. Чаще всего снижение слуха развивается в течение 5-7 лет и более.
Инфразвуковые колебания – невидимые и неслышимые волны вызывают у человека чувство глубокой подавленности и необъяснимого страха. Инфразвук вреден во всех случаях – слабый действует на внутреннее ухо и вызывает симптомы морской болезни. Сильный - вызывает повреждение внутренних органов из-за сильной их вибрации. Инфразвук средней силы может вызвать слепоту.
Источниками инфразвука на промышленных предприятиях являются вентиляторы, компрессорные установки, все медленно вращающиеся машины и механизмы. Наиболее мощными источниками инфразвука являются реактивные двигатели. В обычных условиях городской и производственной среды уровни инфразвука невелики, но даже слабый инфразвук от городского транспорта входит в общий шумовой фон города и служит одной из причин нервной усталости жителей.
Ультразвук. Мощные ультразвуковые колебания низкой частоты и высокой интенсивности используются в производстве для технологических целей: очистка деталей, сварка, сверление, пайка металлов. Более слабые ультразвуковые колебания используются в диагностике, для исследовательских целей.
Под влиянием ультразвуковых колебаний в тканях организма происходят сложные процессы: при небольшой интенсивности – микромассаж, улучшение обмена веществ. При повышенной интенсивности ультразвука и увеличении длительности его воздействия приводит к изменению свойств и состава крови, сопровождается нарушением нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем. Ультразвуковые колебания, проникая в организм могут вызвать в тканях воспаление, кровоизлияние, некроз (гибель клеток и тканей).
Для снижения шума в производственных помещениях применяют различные методы:
- снижение звуковой мощности источника шума (достигается снижением вибрации);
- рациональное размещение источника шума относительно рабочих мест и населенных зон с учетом направленности излучения звуковой энергии;
- акустическая обработка помещений (звукопоглащающими материалами);
- звукоизоляция (установка кожухов, экранов, кабинок, перегородок между источником шума и рабочим местом);
- применение глушителей шума;
- применение СИЗ (ушные вкладыши, наушники, шлемы).
Ушные вкладыши позволяют снизить уровень звукового давления на 10-15 дБ, наушники – до 38 дБ.
Электромагнитные поля (ЭМП) в ОС создают линии электропередач, электрооборудование, электроприборы – все технические системы, генерирующие, передающие и использующие электромагнитную энергию.
Действие на организм человека ЭМП определяется частотой излучения, его интенсивностью, продолжительностью, индивидуальными особенностями организма. Длительное воздействие на человека ЭМП промышленной частоты (50 Гц) вызывает головные боли, вялость, снижение памяти, расстройство сна, повышенную раздражительность, боли в сердце и т.д.
Большую часть спектра неионизирующих электромагнитных излучений (ЭМИ) составляют радиоволны, меньшую часть – колебания оптического диапазона: инфракрасное излучение (ИК), видимое, ультрафиолетовое излучение (УФ). ЭМИ радиочастот широко используются в связи, телерадиовещании, в медицине, радиолокации, дефектоскопии и т.д.
Воздействие ЭМИ радиочастот на организм определяется плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, размером облучаемой поверхности, индивидуальными особенностями организма и т.д. Следствием поглощения энергии ЭМИ организмом человека является повышение температуры органов. Воздействие ЭМИ особенно вредно для глаз и кожи. Например, облучение глаз может привести к помутнению хрусталика (катаракте), возможны ожоги роговицы.
При длительном действии ЭМИ (выше ПДУ) возможны расстройства в ЦНС, изменение обмена веществ, состава крови, может наблюдаться выпадение волос, ломкость ногтей, снижение веса. В случае аварийных ситуаций воздействие ЭМИ сопровождается сердечно-сосудистыми расстройствами с обмороками, учащением пульса и снижением артериального давления.
Воздействие ЭМИ оптического диапазона: инфракрасного, видимого (светового), ультрафиолетового излучений на человека принципиального различия не имеют. Энергии вызывают тепловой эффект наиболее поражаемого органа – кожи и глаз. При остром повреждении кожи возможны ожоги, поражение глаз.
При воздействии инфракрасного излучения (при хроническом облучении) происходит резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи – красный цвет лица у рабочих: стеклодувов, сталеваров и др.
Видимое (световое) излучение ядерного взрыва, например, приводит к ожогам открытых участков кожи, временному ослеплению.
УФ излучение является жизненно необходимым фактором, оказывающим благотворное стимулирующее влияние на организм. Оптимальные дозы УФИ активизируют деятельность сердца, обмен веществ. Наиболее уязвим для УФИ – глаз. Воздействие на кожу- воспаление с покраснением, пузыри, повышение температуры, озноб, головная боль.
УФИ составляет примерно 5 % плотности потока солнечного излучения. Однако загрязнение атмосферы понижает ее прозрачность для УФИ.
УФИ искусственных источников (например, электросварочных дуг) может стать причиной острых и хронических проф. поражений.
Лазерное излучение (ЛИ) – особый вид ЭМИ. Отличие ЛИ от других видов ЭМИ заключается в монохроматичности (волны строго одной длины) и острой направленности луча.
Различают прямое лазерное излучение, рассеянное, зеркально отраженное.
Степень воздействия ЛИ на организм зависит от интенсивности излучения, времени воздействия. При облучении глаз легко повреждается роговица и хрусталик (нагрев хрусталика – к образованию катаракты). Повреждение кожи может быть различным: от покраснения до обугливания.
По степени опасности излучения лазеры подразделяются на полностью безопасные и опасные.
Защита человека от опасного воздействия электромагнитного облучения осуществляется рядом способов, основными из которых являются:
- уменьшение излучения непосредственно от самого источника;
- экранирование источника излучения или рабочего места (металлическая сетка)
- применение СИЗ: защитные халаты, комбинезоны, очки.
Все эти средства являются своеобразными экранами. Их защитные свойства определяются степенью отражения волн. Материал для защитных халатов и комбинезонов – специальная ткань, в структуре которой тонкие металлические нити скручены с хлопчатобумажными нитями.
Радиационная опасность для населения и всей ОС связана с появлением ионизирующих излучений (ИИ), источником которых являются искусственные радиоактивные химические элементы (радионуклиды), которые образуются в ядерных реакторах или при ядерных взрывах. Радионуклиды могут попасть в окружающую среду в результате аварий на РОО (АЭС, например), усиливая радиационный фон земли.
Источники радиации: естественные (космические лучи, земная радиация, газ – радон), искусственные (рентген, радиотерапетические установки для лечения рака; ядерные взрывы; АЭС). ИИ называют излучения, которые способны ионизировать среду (создавать раздельные электрические заряды). К ИИ относят рентгеновское и гамма-излучение, альфа и бета-излучения
Проходя через среду (биологическую ткань) ИИ ионизируют ее, что приводит к физико-химическим или биологическим изменениям свойств среды (ткани).
(ИИ проходя через различные вещества, взаимодействует с их атомами и молекулами. Такое взаимодействие приводит к возбуждению атомов и отрыву отдельных электронов из атомных оболочек. В результате атом, лишенный одного или нескольких электронов, превращается в положительно заряженный ион. Оторвавшийся электрон, обладающий определенной энергией, может далее ионизировать другие атомы.)
При ионизации организма нарушаются обменные процессы, нормальное функционирование нервной, эндокринной, иммунной, дыхательной, сердечно-сосудистой и др. систем, в результате чего люди (животные) заболевают.
Под влиянием ИИ в организме происходит нарушение функции кроветворных органов, увеличение проницаемости и хрупкости сосудов, расстройство ЖКТ, снижение сопротивляемости организма, его истощение, перерождение нормальных клеток в злокачественные и др. ИИ вызывают радиационные поражения, которые принято делить на соматические (телесные) и генетические. Соматические эффекты проявляются в форме острой и хронической лучевой болезни, локальных лучевых повреждений (например, ожогов), а также в виде отдаленных реакций организма, таких как лейкоз, злокачественные опухоли, раннее старение организма. Генетические эффекты могут проявляться в последующих поколениях.
Последствия облучения для людей определяются величиной дозы облучения, (измеряемой дозиметрическими приборами) и временем накопления.
Энергия, передаваемая веществу ионизирующим излучением, называется поглощенной дозой и выражается в Греях (Гр) 1 Гр = 100 рад внесистемных единиц. (Поглощенная доза – энергия ИИ, поглощенная облучаемым телом, в пересчете на единицу массы).
Поглощенная доза зависит от вида ИИ, т.к. биологическое воздействие на организм гамма-лучей, нейтронов, альфа и бета- излучения различно по своей активности. Поэтому правильнее пользоваться единицей эквивалентной дозы –зиверт (Зв) или бэр. 1 Зв = 100 бэр.
Эквивалентная доза – поглощенная доза, умноженная на коэффициент, отражающий способность данного излучения повреждать ткани организма.
При дозе облучения в 100 рад (1 Гр) и выше развивается острая лучевая болезнь различной степени тяжести. Дозы облучения в 600-700 рад считаются практически смертельными.
Острые поражения развиваются при однократном равномерном гамма-облучении всего тела и поглощенной дозе свыше 0, 25 Грей.
При дозе 0,25 – 0,5 Гр могут наблюдаться временные изменения в крови, которые быстро нормализуются.
При дозе 0,5 – 1,5 Гр возникает чувство усталости, менее чем у 10 % облученных может наблюдаться рвота.
При дозе 1,5 – 2,0 Гр - легкая форма острой лучевой болезни, которая проявляется продолжительным снижением лимфоцитов в крови, возможна рвота в первые сутки после облучения. Смертельные исходы не регистрируются.
Лучевая болезнь средней тяжести возникает при дозе 2,5 – 4,0 Гр. Почти у всех в первые сутки – тошнота, рвота, резко снижается содержание лейкоцитов в крови, в 20 % случаев возможен смертельный исход, смерть наступает через 2-6 недель после облучения.
При дозе 4,0 – 6,0 Гр развивается тяжелая форма лучевой болезни, приводящая в 50 % случаев к смерти в течение первого месяца.
При дозах свыше 6,0-9,0 Гр почти в 100 % случаях крайне тяжелая форма лучевой болезни заканчивается смертью из-за кровоизлияния.
(Приведенные данные относятся к случаям, когда отсутствует лечение. В н.в. имеется ряд противолучевых препаратов, которые позволяют исключить летальный исход при дозах около 10 Гр)
Хроническая лучевая болезнь может развиваться при непрерывном или повторяющемся облучении в дозах существенно ниже тех, которые вызывают острую форму. Признаки хронической формы – изменения в крови, нарушения со стороны нервной системы, локальные поражения кожи, повреждения хрусталика, снижение иммунитета организма.
Степень воздействия радиации зависит от того, является ли облучение внешним или внутренним (когда радиоактивные вещества попадают в организм с вдыхаемым воздухом, с водой, пищей, а также через кожу).
Элементы технических устройств, особенно радиоэлектронной аппаратуры, при ионизации теряют или изменяют свои свойства или параметры, а при сильном облучении могут выйти из строя.
Защита от ионизирующих излучений:
-необходимо увеличить расстояние от источника излучения;
- экранировать излучение; экраны материалы (сталь, железо, бетон, чугун, кирпич);
- применять СИЗ.
Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний характер. Проходя через тело человека электрический ток, производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действие. Термическое действие проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути тока.
Электролитическое действие выражается в нарушении физико-химического состава и свойств различных жидкостей организма (крови, лимфы)
Механическое действие тока приводит к разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта.
Биологическое действие проявляется судорожным сокращением мышц, а также нарушением внутренних биологических процессов.
От поражения электрическим током человек получает электротравмы, которые делятся на местные и общие.
Общие нарушения от электрического удара – судороги, остановка дыхания, сердечной деятельности.
К местным травмам относят ожоги, металлизация кожи (проникновение в нее различных частиц металла при его расплавлении), механические повреждения, электрические знаки (уплотненные участки серого или бледно-желтого цвета, безболезненны и быстро проходят).
Исход поражения человека электротоком зависит от многих факторов - силы тока, времени прохождения его через организм и др. Допустимым считается ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи. Переменный ток более опасен, чем постоянный, но при высоком напряжении (б. 500 Вт) опаснее становится постоянный ток.
Для защиты от поражения электрическим током применяются следующие технические меры защиты:
- малые напряжения (это напряжения не более 42 В; на производстве применяют напряжения 12 и 36 В; шахтерские лампы – 2,5 В);
- контроль и профилактика повреждения изоляции (при вводе новых и вышедших после ремонта электроустановок – контроль изоляции);
- защита от случайного прикосновения к токоведущим частям.
Надо обеспечить их недоступность – ограждение или расположение на высоте токоведущих частей:
- защитное заземление (это преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением);
- зануление;
- параметра за допустимые пределы подается сигнал на защитно-отключающее устройство, которое обесточивает установку или электросеть);
- СИЗ (диэлектрические перчатки, галоши, боты, коврики, изолирующие подставки; изолирующие электроизмерительные клещи защитное отключение).