Использование неионизирующих электромагнитных излучений в медицине. Неионизирующие электромагнитные поля и излучения Общие сведения о неионизирующих излучениях и полях. Источники электромагнитного поля. Состояние работающего при воздействии на него неиони

• Правовые основы охраны труда
  • Общие понятия о трудовой деятельности человека и условиях его труда
  • Нормы российского трудового права
  • Государственная политика в области охраны труда
  • Государственное регулирование охраны труда
  • Гарантии и компенсации работнику в связи с условиями труда
  • Локальные нормативные акты по охране труда
  • Государственные нормативные требования охраны труда
    • Основные виды подзаконных нормативных правовых актов по охране труда
  • Техническое регулирование
  • Особенности регулирования труда женщин, подростков и инвалидов
  • Ответственность за нарушение законодательства
• Организационные основы охраны труда
  • Права и обязанности работодателя в области охраны труда
  • Права и обязанности работника в области охраны труда
  • Служба охраны труда
  • Комитет (комиссия) по охране труда
  • Общественный контроль за охраной труда
  • Государственный надзор и контроль за соблюдением государственных нормативных требований охраны труда
  • Кабинет охраны труда
  • Планирование мероприятий по охране труда
  • Обучение и инструктажи по охране труда
  • Система управления охраной труда в организации
  • Сертификация работ по охране труда
  • Регулирование охраны труда в коллективном договоре (соглашении)
• Расследование и учет несчастных случаев и профессиональных заболеваний
  • Анализ состояния условий и охраны труда в Российской Федерации
  • Обязанности работодателя при несчастном случае на производстве
  • Порядок расследования и учета несчастных случаев на производстве
  • Особенности расследования несчастных случаев на производстве в отдельных отраслях и организациях
  • Классификация профессиональных заболеваний
  • Порядок расследования и учета профессиональных заболеваний
  • Порядок установления наличия профессионального заболевания
• Факторы, влияющие на условия труда
  • Аттестация рабочих мест по условиям труда
  • Гигиенические критерии и классификация условий труда
  • Безопасность производственного оборудования
  • Средства коллективной защиты. Классификация
  • Содержание и обслуживание сосудов, работающих под давлением
  • Производство работ грузоподъемными кранами
  • Безопасность выполнения работ на высоте
  • Безопасность эксплуатации зданий и сооружений
  • Соответствие производственных объектов и продукции государственным нормативным требованиям охраны труда
  • Безопасность применения персональных компьютеров
  • Освещение
• Взаимодействие человека с опасными и вредными производственными факторами
  • Идентификация опасных и вредных факторов производства и оценка риска
  • Методы и средства защиты от опасностей технических систем и технологических процессов
    • Обеспечение электробезопасности
    • Защита от неионизирующих электромагнитных полей и излучений
    • Защита от тепловых излучений
    • Защита от ионизирующих излучений
    • Защита от вибраций
    • Защита от акустических воздействий
• Экобиозащитная техника
  • Устойчивое развитие и экологические проблемы
  • Общие вопросы взаимодействия охраны труда с охраной окружающей среды
  • Контроль и управление качеством атмосферного воздуха
  • Контроль и управление качеством воды и загрязнением почвы
  • Нормативно-правовые основы охраны природной среды
  • Безотходная и малоотходная технология
• Материальные затраты на охрану труда
  • Обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний
    • Законодательство Российской Федерации об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний
    • Обеспечение по обязательному социальному страхованию от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний
    • Средства на осуществление обязательного социального страхования
  • Экономика охраны труда
    • Источники финансирования расходов на прохождение медицинских осмотров
    • Прямые и косвенные потери на обеспечение охраны труда
    • Техническая, экономическая и социальная эффективность затрат на охрану труда
• Пожарная безопасность
  • Общие сведения о горении, взрыве и самовозгорании
  • Характеристики пожаровзрывоопасности веществ и материалов
  • Организационные и организационно-технические мероприятия по обеспечению взрыво- и пожарной безопасности
  • Взрывопредупреждение, взрывозащита, предотвращение пожаров и пожарная защита
  • Средства огнегасительные и пожаротушения
  • Пожарная сигнализация

Защита от неионизирующих электромагнитных полей и излучений

Проблема взаимодействия человека с искусственным электромагнитным излучением (ЭМИ) в настоящее время весьма актуальна в связи с интенсивным развитием радиосвязи и радиолокации, расширением сферы применения электрической энергии высокой, ультравысокой и сверхвысокой частот для осуществления различных технологических процессов, массовым распространением бытовых электрических и радиоэлектронных устройств. Искусственные источники создают электромагнитные поля (ЭМП) большей интенсивности, нежели естественные.

Достоверно известно, что ЭМП искусственного происхождения оказывают неблагоприятное воздействие на сердечно-сосудистую систему, вызывают онкологические, аллергические заболевания, болезни крови и могут оказывать влияние на генетические структуры. В последнее время появились публикации о канцерогенной опасности ЭМП промышленной частоты 50/60 Гц.

В промышленности электромагнитные поля используют для плавления металлов, индукционной и диэлектрической обработки разнообразных материалов и т.д. Применение новых технологических процессов значительно улучшает условия труда. Например, при замене плавильных или нагревательных печей, работающих на разных топливах, установками индукционного нагрева значительно снижается загазованность воздуха на рабочих местах, уменьшается интенсивность теплового облучения. Однако устройства, генерирующие ЭМП, могут явиться причиной производственно-обусловленных заболеваний. Опасность воздействия электромагнитных полей усугубляется еще тем, что они не обнаруживаются органами чувств.

Электромагнитную природу имеют также инфракрасные, видимые, ультрафиолетовые и ионизирующие излучения, отличающиеся по частоте (и длине) волны.

Источники и характеристики электромагнитных полей

Любое техническое устройство, использующее или вырабатывающее электрическую энергию, является источником ЭМП. В городских условиях на людей воздействуют как электромагнитный фон, так и электромагнитные поля отдельных источников. В бытовых условиях источниками электростатических полей могут быть любые поверхности и предметы, легко электризуемые за счет трения: ковры, линолеумы, лакированные покрытия, одежда из синтетических тканей, обувь; электростатический заряд накапливается на экранах телевизоров и компьютеров.

В соответствии с санитарными нормами допустимый уровень электростатических полей в жилых зданиях - 15 кВ/м. Электромагнитные поля производственных установок оцениваются (и нормируются) в двух частотных диапазонах: токов промышленной частоты (f = 3 ÷ 300 Гц) и радиочастот (f = 60 кГц ÷ 300 ГГц).

Источниками ЭМП промышленной частоты являются высоковольтные линии электропередач, распределительные устройства, нагревательные устройства, устройства защиты и автоматики. Источниками ЭМП радиочастот являются установки зонной плавки, а также высокочастотные элементы установок: индукторы, трансформаторы, конденсаторы, фидерные линии, электронно-лучевые трубки. В установках индукционного нагрева источник излучения - индукционная катушка; диэлектрического нагрева - рабочий конденсатор.

Электромагнитное поле непрерывно распределено в пространстве, распространяется в воздухе со скоростью света, воздействует на заряженные частицы и токи, вследствие чего энергия поля преобразуется в другие виды энергии. Переменное электромагнитное поле - это совокупность двух взаимосвязанных переменных полей: электрического и магнитного, которые характеризуются соответствующими векторами напряженности.

При использовании компьютерной техники проблема состоит в том, что электрические и магнитные поля от дисплеев столь же интенсивны, как и от телевизоров, а усадить пользователя персонального компьютера (ПК) на расстоянии двух-трех метров от дисплея невозможно. Пользователь ПК подвергает себя воздействию электромагнитных полей. В последнее время появились многочисленные сведения о неблагоприятных последствиях таких воздействий.

На рабочих местах с ПК можно выделить два вида пространственных полей: а) создаваемые собственно ПК; б) создаваемые посторонними источниками, окружающими рабочее место.

Современная компьютерная техника - энергонасыщенное оборудование с потреблением до 200-250 Вт, содержащим несколько электро- и радиоэлектронных устройств с различными принципами действия. Вокруг ПК создаются поля с широким частотным спектром и пространственным распределением:

• электростатическое поле;
• переменные низкочастотные электрические поля;
• переменные низкочастотные магнитные поля.

Потенциально возможными вредными факторами могут

быть также:

• рентгеновское и ультрафиолетовое излучение электронно-лучевой трубки дисплея;
• электромагнитное излучение радиочастотного диапазона;
• электромагнитный фон (электромагнитные поля, создаваемые другими источниками, в том числе и токоподводящими линиями).

Воздействие электромагнитных полей на человека

Известно, что длительное воздействие интенсивных электромагнитных излучений промышленной частоты может вызывать повышенную утомляемость, появление сердечных болей, нарушение функций центральной нервной системы. На сегодняшний день многие специалисты принимают за безопасные уровни электрического поля менее 0,5 кВ/м и магнитного поля менее 0,1 мкТл. Под линией электропередачи напряжением 400-750 кВ электрическая составляющая ЭМП более 10 кВ/м. В соответствии с действующими нормативами в зоне воздействия электрического поля с частотой 50 Гц и напряженностью 10 кВ/м можно находиться не более трех часов, в зоне поля 20 кВ/м и выше - не более 10 минут в день.

В 1960-е гг. появились данные о возникновении таких симптомов, как головная боль, повышенная утомляемость, боль в области сердца, головокружение, бессонница у работников силовых подстанций, подвергающихся воздействию низкочастотных электрических и магнитных полей в течение рабочего дня. Начиная с 1980-х гг. публикуется информация о связи повышенного уровня ЭМП на работе и в быту с увеличением числа онкологических заболеваний. В связи с этим стали проводиться исследования биологических эффектов искусственных ультранизкочастотных (УНЧ; 0,001-10 Гц) и крайне низкочастотных (КНЧ; 10-300 Гц) магнитных и электрических полей на организм человека. Наблюдаемые эффекты, выявленные при многочисленных медицинских исследованиях, приведены в таблице.

Результаты многочисленных исследований свидетельствуют о воздействии электрических и магнитных полей на нервную систему человека, в тканях которой протекают процессы, очень чувствительные к электрическим сигналам. Энергия электромагнитного поля поглощается тканями человека, оказывает биологическое действие на все системы организма человека, превращаясь в теплоту. Тепловой эффект возникает за счет переменной поляризации диэлектрика (сухожилия, хрящи и т.д.) и токов проводимости в жидких составляющих тканей, крови и т.п. Если механизм терморегуляции тела не способен рассеять избыточное тепло, то возможно повышение температуры тела. Перегрев особенно вреден для тканей со слаборазвитой сосудистой системой или недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок, желчный пузырь). Облучение глаз может вызвать помутнение хрусталика (катаракту).

Влияние ЭМП заключается не только в их тепловом воздействии. При действии поля происходит поляризация макромолекул тканей и ориентация их параллельно электрическим силовым линиям, что может привести к изменению их свойств: нарушению функций сердечно-сосудистой системы и обмена веществ, уменьшению количество эритроцитов в крови.

Субъективные критерии отрицательного воздействия полей - головные боли, повышенная утомляемость, раздражительность, ухудшение зрения, снижение памяти.

Степень воздействия ЭМП на организм человека зависит от диапазона частот излучения, интенсивности воздействия, продолжительности, характера и режима облучения, размера облучаемой поверхности и особенностей организма.

Длительное воздействие электромагнитного поля промышленной частоты может вызвать нарушения нервной и сердечно-сосудистой систем, выражающиеся в повышенной утомляемости, сильных болях в области сердца, изменении кровяного давления и пульса. Аналогично воздействие поля при высоких и ультравысоких частотах радиодиапазона, так как размеры тела человека малы по сравнению с длиной волны.

Наиболее биологически активен диапазон сверхвысокочастотного (СВЧ) и мягкого рентгеновского излучения, менее активны длинные и средние волны - диапазоны ультравысокой (УВЧ) и высокой (ВЧ) частоты. Облучение радиоволнами СВЧ может привести к перегреву отдельных органов, что обусловит нарушение, например, функционирования желудочно-кишечного тракта.

Функциональные нарушения, вызванные биологическим действием электромагнитных полей, обратимы, если вовремя исключить воздействие излучения и улучшить условия труда.

Меры защиты от воздействия электромагнитных полей

В зависимости от условий работы персонала, класса напряженности и местонахождения источников электромагнитных полей (воздушные линии электропередачи (ВЛ), открытые распределительные устройства (ОРУ), электрофизические установки и др.) применяют различные методы защиты: временем или расстоянием; выбором оптимальных геометрических параметров ВЛ и ОРУ, применением заземленных тросов, экранированием устройств, применением экранирующей одежды.

Защита временем достаточно подробно рассмотрена при нормировании полей: время пребывания человека в поле ограничивается, если его напряженность превышает 5 кВ/м для электрических полей промышленной частоты. Защита расстоянием связана с уменьшением напряженности при удалении от источника. Пространство у токоведущих частей, в котором напряженность поля более 5 кВ/м, называется зоной влияния . В отдельных случаях возможна комбинированная защита временем и расстоянием. В частности, допускается работать на земле в зоне влияния ВЛ напряжением 400...500 кВ без ограничения времени в пределах 20 м от оси опоры любого типа и не более 90 минут при работе в пролете; в зоне влияния ВЛ напряжением 750 кВ - не более 180 минут в пределах 30 м от оси промежуточной опоры и не более 10 минут при работе в пролете или вблизи анкерной опоры.

Одним из практических способов уменьшения действия поля на персонал, обслуживающий ОРУ, является снижение напряженности поля с помощью заземленных тросов, которые подвешиваются в рабочей зоне под токоведущими проводами. Например, применение заземленных тросов, подвешенных на высоте 2,5 м над землей под фазами соединительных шин ОРУ напряжением 750 кВ, уменьшает потенциал в рабочей зоне на высоте 1,8 м, т.е. на уровне роста человека, с 30 до 13 кВ.

Организационные мероприятия по защите от воздействия ЭМП в случаях интенсивного передвижения людей и животных в зоне линий электропередачи (ЛЭП), а также при производстве сельскохозяйственных работ вблизи ЛЭП заключаются в следующем.

1. Проход людей и животных под проводами можно осуществлять вблизи опор, оказывающих экранизирующее влияние. Так, для ВЛ напряжением 750 кВ напряженность электрического поля на расстоянии 2 м от опоры в 5-6 раз меньше, чем в середине пролета.

2. Необходимо применение экранирующих тросов или навесов, представляющих собой параллельные заземленные провода (диаметр 5... 10 мм, расстояние между проводами 0,2...0,4 м), которые натянуты на специальные заземленные стойки.

3. Для указания запрещенной зоны и места безопасного прохода людей следует на опорах или специальных стойках устанавливать предупреждающие плакаты.

4. Сельскохозяйственные работы вблизи ВЛ должны производиться только машинами и механизмами на гусеничном ходу, причем работы рекомендуется производить поперек трассы ВЛ, так как напряженность поля уменьшается в радиальном направлении.

5. Все сельскохозяйственные машины, работающие вблизи ВЛ, должны иметь металлические кабины или козырьки, надежно соединенные с рамой или корпусом машины.

Технические меры защиты. Основным техническим средством защиты работающих от воздействия ЭМП является экранирование - защита рабочих мест от источников электромагнитных излучений экранами, поглощающими или отражающими электромагнитную энергию. Выбор конструкции экрана зависит от характера технологического процесса, мощности источника излучения, диапазона волн.

Общее экранирование является наиболее эффективным методом защиты работающих от воздействия ЭМП. Лучшее решение данной проблемы - экранирование всех элементов установки одним кожухом-экраном, однако это не всегда осуществимо. Примером могут служить ВЧ-установки промышленного нагрева (в частности, индукционные печи).

Материал экрана выбирают с учетом требуемой степени ослабления излучения и допустимых потерь мощности в экране. Для изготовления экранов используют материалы с высокой электропроводимостью - медь, латунь, алюминий, сталь. Сетчатые экраны менее эффективны, чем сплошные, но они удобны в эксплуатации и применяются в тех случаях, когда необходимо ослабление плотности потока энергии. В качестве отражающего материала применяют также оптически прозрачное стекло, покрытое диоксидом олова: этот материал используется для окон кабин, камер.

Поглощающие магнитодиэлектрические пластины изготовляют из материалов с плохой электропроводимостью: прессованных листов резины или пластин из пористой резины, наполненной карбонильным железом. Их используют для экранирования как источника излучения, так и рабочего места. В последнем случае экраны выполняются в виде переносных или стационарных щитов с покрытием со стороны источника излучения.

Снижение напряженности электромагнитного поля в рабочей зоне достигается за счет правильного определения рабочего места: оно должно располагаться с учетом экранирования и на необходимом удалении от источника излучения, чтобы предотвратить переоблучение персонала. Возможно дистанционное управление установками из экранированных камер или отдельных помещений. Рабочее место следует располагать в зоне минимальной интенсивности облучения, однако по условиям технологического процесса это не всегда приемлемо.

Средства индивидуальной защиты. Для индивидуальной защиты работающих применяют комбинезоны и халаты из металлизированной ткани, осуществляющие защиту человека по принципу сетчатого экрана. Для защиты глаз используют очки, вмонтированные в капюшон или выполненные отдельно. Для защиты от полей промышленной частоты также используют спецобувь и средства защиты головы, рук и лица. Однако вследствие их малого удобства эти средства используются, как правило, только в особых случаях (при ремонтных работах, в аварийных ситуациях и т.п.).

В промышленности широко применяются электромагнитные поля, как постоянные так и переменные. Их применяют для термообработки материалов, для получения плазменного состояния вещества, для радиовещания и телевидения.

Применение новых технологических процессов значительно улучшает условия труда, однако устройства генерирующие электромагнитные поля, обусловили возникновение новых проблем по защите персонала от их воздействия. Опасность электромагнитных полей, постоянных магнитных и электростатических полей усугубляется тем, что они не обнаруживаются органами чувств.

К неионизирующим излучениям и полям относят электромагнитные излучения радиочастотного и оптического диапазонов, а также условно - статические электрические и постоянные магнитные поля.

Электромагнитные излучения (ЭМИ) распространяются в виде элек­тромагнитных волн, основными характеристиками которых являются: длина волны , м; частота колебаний f, Гц; скорость распространения v, м/с. В свободном пространстве скорость распространения ЭМИ равна скоро­сти света с = 3*10 8 м/с, при этом указанные выше параметры связаны ме­жду собой соотношением: = c/f.

В зависимости от длины волны весь радиодиапазон разбит на поддиапозоны.

Область распространения электромагнитных волн от источника излучения условно подразделяют на три зоны: ближнюю (имеющую радиус менее 1/6 длины волны), промежуточную и дальнюю (расположенную на расстоянии более 1/6 длины волны от источника). В ближней и промежуточной зоне волна еще не сформирована, поэтому интенсивность ЭМП в этих зонах оценивается раздельно напряженностью электрической Е (В/м) и магнитной Н (А/м) составляющих поля.

В дальней зоне воздействие ЭМП оценивается плотностью потока энергии

П=Е*Н (Вт/м 2)

Электрическое поле воздействует следующим образом: в электрическом поле атомы и молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются, полярные молекулы ориентируются по направлению распространения электромагнитного поля. В электролитах, которыми являются жидкие составляющие тканей, крови и т.п., после воздействия внешнего поля появляются ионные токи.

Переменное электромагнитное поле вызывает нагрев тканей человека.

Избыточная теплота отводится до известного предела путем увеличения нагрузки на механизм терморегуляции. Однако начиная с величины П=10 мВТ/см 2 , называемой тепловым порогом, организм не справляется с отводом образующейся теплоты, и температура тела повышается, что наносит вред здоровью.

Наиболее интенсивно электромагнитные поля воздействуют на органы с большим содержанием воды. Перегрев же особенно вреден для тканей со слаборазвитой сосудистой системой или с недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок), так как кровеносная система выступает в роли системы водяного охлаждения.

Электромагнитные поля оказывают воздействие на ткани человека при интенсивности поля, значительно меньшей теплового порога. Они изменяют ориентацию клеток или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий электрического поля, ослабляют биохимическую активность белковых молекул, нарушают функции сердечно-сосудистой системы и обмена веществ.

Основным параметром, характеризующим биологическое действие электрического поля промышленной частоты, является электрическая напряженность. Магнитная составляющая заметного влияния на организм не оказывает, т.к. напряженность магнитного поля промышленной частоты не превышает 25 А/м, а вредное биологическое действие проявляется при напряженности 150-200 А/м.

Электростатические и постоянные магнитные поля широко используются в народном хозяйстве. СЭП применяются для газоочистки, сепарации различным материалов, нанесения лакокрасочных и полимерных покрытий. Постоянные магниты используются в приборостроении, в фиксирующих устройствах подъемного оборудования, в медицинской практике.

Воздействие постоянных магнитных и электростатических полей зависит от напряженности и времени воздействия. При напряженности выше предельно допустимого уровня развиваются нарушения со стороны нервной, сердечно-сосудистой систем, органов дыхания, пищеварения и некоторых биохимических показателей крови.

Основная опасность электростатического поля состоит в возможности искрового разряда. Ток, создаваемый при этом, имеет небольшие значения, однако он может привести к воспламенению горючих жидкостей или к механической травме вследствие рефлекторной реакции на прохождение тока.

Основными источниками излучения электромагнитной энергии радиочастот в окружающую среду служат антенные системы радиолокационных станций (РЛС), радио- и телерадиостанций, в том числе систем мобильной радио­связи, воздушные линии электропередачи и другие.

Электромагнитные поля промышленной частоты (ЭМП ПЧ) являются частью сверхнизкочастотного диапазона, наиболее распространенной как в производственных условиях, так и в условиях быта. Диапазон промышленной частоты в нашей стране - 50 Гц. Основными источника­ми ЭМП ПЧ являются различные типы производственного и бытового элек­трооборудования переменного тока, в первую очередь, подстанции и воз­душные линии электропередачи сверхвысокого напряжения.

К неионизирующим электромагнитным излучениям и полям принято относить электромагнитные излучения оптического и радиочастотного диапазона, а также – условно-статические электрические и постоянные магнитные поля.

Электромагнитные излучения (ЭМИ) распространяются в виде электромагнитных волн, характеризующих: длиной волны – λ(м), частотой колебаний (Гц) и скоростью распространения V (м/с). В свободном пространстве скорость распространения ЭМИ равна скорости света – С = 3 х 10 8 м/с. Названные параметры связаны между собой соотношением

К данной группе факторов воздействия на организм относят:

· Неионизирующие электромагнитные излучения и поля естественного происхождения;

· Статические электрические поля;

· Постоянные магнитные поля;

· Электромагнитные излучения и поля промышленной частоты и радиочастотного диапазона;

· Лазерное излучение.

Воздействие на человека в условиях производства оказывают поля и излучения, названные в последних четырех позициях.

Неионизирующие излучения и поля естественного происхождения стали изучаться сравнительно недавно, и в последние десятилетия была убедительно доказана важная их роль в становлении жизни на Земле, ее последующем развитии и регуляции. В спектре естественных электромагнитных полей условно можно выделить несколько составляющих – постоянное магнитное поле Земли, или геомагнитное поле (ГМП), электростатическое поле и переменные электромагнитные поля диапазона частот от 10 -3 до 10 12 Гц.

Естественные электромагнитные поля, в том числе ГМП, могут оказывать на организм неоднозначное влияние. С одной стороны, геомагнитные возмущения рассматриваются как экологический фактор риска – оказывают десинхронизирующее влияние на биологические ритмы, модуляции функционального состояния мозга, способствуют возрастанию числа клинически тяжелых медицинских патологий (инфарктов миокарда, инсультов, дорожно-транспортных происшествий и аварий, в том числе авиационных). С другой стороны, установлена связь непериодических вариаций ГМП с циркадными, инфрадными и циркосептадными биологическими ритмами и взаимоотношениями между ними.

Неблагоприятное влияние на организм могут оказывать не только магнитные бури, но и фактор длительного пребывания человека в условиях ослабленных ЭМП, в том числе на ряде производств, где имеет место работа в экранированных помещениях и сооружениях. Работающие в таких условиях часто предъявляют жалобы на ухудшение самочувствия и состояния здоровья, что явилось основанием для возникновения нового направления гигиены – изучение действия гипогеомагнитного поля. Пониженный уровень геомагнитного поля может наблюдаться не только в экранированных сооружениях, но и в подземных сооружениях метрополитена (в 2-5 раз), в зданиях, выполненных из железобетонных конструкций (в 1,3-2,3 раза), в кабинах скоростных лифтов (в 15-19 раз), в салонах легковых автомобилей (в 1,5-3 раза) и т. д.

Установлено влияние гипогеомагнитных полей на ЦНС (дисбаланс основных нервных процессов, дистония мозговых сосудов, удлинение времени реакций), вегетативную нервную систему (лабильность пульса, артериального давления, нейроциркуляторная дистония гипертензивного типа, нарушение процесса реполяризации миокарда), иммунную систему (снижение общего числа Т-лимфоцитов, концентрации IgG и IgA, увеличение концентрации IgE).

6.1. Статические электрические поля (СЭП). Представляют собой поля неподвижных электрических зарядов, либо стационарные электрические поля постоянного тока. Они достаточно широко используются для электрогазоочистки, электростатической сепарации руд и материалов, электростатического нанесения красок и полимерных материалов. Существует также целый ряд производств и технологических процессов по изготовлению, обработке и транспортировке диэлектрических материалов, при которых отмечается образование электростатических зарядов и полей, вызванных электризацией перерабатываемого продукта (текстильная, деревообрабатывающая, целлюлозно-бумажная, химическая промышленность и др.).

Основными физическими параметрами СЭП являются напряженность поля и потенциал отдельных точек. СЭП определяется отношением силы, действующей на точечный заряд, к величине заряда и измеряется в вольтах на метр (В/м). Энергетические характеристики СЭП определяются потенциалами точек поля.

Выявляемые у работающих в условиях воздействия СЭП нарушения носят как правило функциональный характер и укладываются в рамки астеноневротического синдрома и вегетососудистой дистонии. Объективно обнаруживаются нерезко выраженные функциональные сдвиги, не имеющие каких-либо специфических проявлений. Предельно допустимая величина напряженности СЭП на рабочих местах устанавливается в зависимости от времени воздействия в течение рабочего дня. Предельно допустимая напряженность электростатического поля (Е ngy) на рабочих местах не должна превышать при воздействии до 1 часа 60 кВ/м, а при более продолжительной работе определяется по формуле

где, t- время в часах от 1 до 9.

6.2. Постоянные магнитные поля . Источниками постоянных магнитных полей (ПМП) на рабочих местах являются постоянные магниты, электромагниты, сильноточные системы постоянного тока (линии передачи постоянного тока, электромагнитные ванны и др.).

Постоянные магниты и электромагниты широко используются в приборостроении, в магнитных шайбах подъемных кранов, в магнитных сепараторах, в устройствах для магнитной обработки воды, в магнитогидродинамических генераторах (МГД), установках ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и электронно-парамагнитного резонанса (ЭПР), в физиотерапевтической практике.

Основными физическими параметрами, характеризующими ПМП, являются напряженность поля (Н), магнитный поток (Ф) и магнитная индукция (В). В системе СИ единицей измерения напряженности магнитного поля является ампер на метр (А/м) магнитного потока – Вебер (Вб), плотности магнитного потока (магнитной индукции) – тесла (Тл).

Уровни МПМ до 2 Тл не оказывают существенного влияния на организм. В то же время выявлены изменения в состоянии здоровья лиц, работающих с источниками ПМП. Чаще всего эти изменения проявляются в виде вегетодистоний, астеновегетативного и периферического вазовегетативног синдромов или их сочетания. Со стороны крови возможна тенденция к снижению количества эритроцитов и содержания гемоглобина, умеренный лимфо- и лейкоцитоз.

Напряженность ПМП на рабочих местах не должна превышать 8 кА/м (10 мТл). Допустимые уровни ПМП, рекомендованные Международным комитетом по неионизирующим излучениям (1991 г), дифференцированы по контингенту, месту воздействия и времени работы. Для профессионалов 0,2 Тл – при воздействии полный рабочий день (8часов); 2 Тл – при кратковременном воздействий на тело; 5 Тл – при кратковременном воздействии на руки. Для населения уровень непрерывного воздействия ПМП не должен превышать 0,01 Тл.

6.3. Электромагнитные излучения промышленной частоты и радиочастотного диапазона . К электромагнитным излучениям (ЭМП) радиочастотного диапазона – относятся ЭМП с частотой от 3 до 3*10 12 Гц (соответственно с длиной волны от 100 000 км до 0,1 мм). В соответствии с международным регламентом выделяется 12 частотных поддиапазонов в зависимости от длины волны и частоты.

Различают два наиболее часто встречающихся типа электромагнитных колебаний – гармоничные и модулированные.

При гармоничных колебаниях электрическая (Е) и магнитная (Н) составляющие изменяются по закону синуса или косинуса. При модулированных колебаниях амплитуда и частота изменяются по определенному закону.

Источники ЭМИ радиочастотного диапазона широко используются в различных отраслях народного хозяйства: для передачи информации на расстоянии (радиовещание, радиотелефонная связь, телевидение, радиолокация и др.). В промышленности ЭМИ радиоволнового диапазона используются для индукционного и диэлектрического нагрева материалов. В научных исследованиях ЭМИ используются в радиоспектроскопии, в радиоастрономии, в медицине - при физиотерапии, а также в практике хирургов и онкологов. Вблизи воздушных линий электропередач, трансформаторных подстанций, электроприборов, в том числе и бытовых, ЭМИ возникают как побочный неиспользуемый фактор. Основными источниками образования электромагнитных полей радиочастот в окружающей среде служат антенные системы радио - и телерадиостанций, радиолокационных станций, а также систем мобильной радиосвязи и воздушные лини электропередач.

Организм человека весьма чувствителен к воздействию ЭМП радиочастот. К критическим органам и системам относятся ЦНС, глаза, гонады, а по мнению некоторых авторов – и кроветворная система. Биологическое действие этих излучений зависит от длины волны (или частоты излучения), режима генерации (непрерывный, импульсный) и условий воздействия на организм (постоянное, прерывистое, общее, местное), интенсивности и длительности воздействия.

Биологическая активность убывает с увеличением длины волны (или снижения частоты излучения). Наиболее активными являются санти-, дециметровый диапазоны радиоволн. Поражения вызываемые ЭМИ РЧ, могут быть острыми или хроническими. Острые возникают при действии значительных тепловых интенсивностей излучения. Они встречаются крайне редко – при авариях или грубых нарушениях техники безопасности на радиолокационных станциях. Более характерны профессиональные хронические поражения, выявляемые как правило после нескольких лет работы с источниками ЭМИ микроволнового диапазона. В клинической картине выделяют три ведущих синдрома: астенический (головная боль, повышенная утомляемость, раздражительность, периодически возникающие боли в области сердца), астеновегетативный (гипотония, брадикардия, нейроциркуляторная дистония гипертонического типа) и гипоталамический (приступы пароксизмальной мерцательной аритмии, желудочковой экстрасистолии с последующим развитием раннего атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни).

В нормативных документах нормируется энергетическая экспозиция (ЭЭ) для электрического (Е) и магнитного (Н) полей, а также плотность потока энергии (ППЭ) за рабочий день.

К числу аппаратов, работающих в области радиочастотного диапазона, относятся и видеодисплеи терминалов персональных компьютеров. Если в условиях производства можно ограничивать время работы с видеотерминалами, то в домашних условиях время использования персональных компьютеров вообще не поддается контролю. ЭМП персональных компьютеров могут оказывать на организм человека неблагоприятное действие. Известно, что переменное магнитное поле вызывает ощутимые физиологические реакции и может приводить к нарушениям деятельности иммунной, нервной и сердечно-сосудистой систем организма. Это излучение влияет на биологические процессы в организме человека, изменяя электролитный состав жидкостей организма и потребность организма в ряде минеральных веществ. Происходит перекос в минеральном обмене. Это объясняется либо непосредственным влиянием ЭМП персональных компьютеров на ионные каналы клеточных мембран, либо активацией надпочечников, гормоны которых влияют на минеральный обмен. Имеются сведения, что при работе с дисплеями в течение 2-6 и более часов в день повышается риск заболевания экземой из-за наличия электростатического и возможно, электромагнитного полей, которые являются причиной повышения в воздухе рабочей зоны положительных аэроинов.

Различные сигналы, исходящие от мониторов, могут быть причиной плохого самочувствия из-за повышения судорожной готовности организма, особенно у детей. При длительной работе на компьютере могут наблюдаться психологические расстройства, раздражительность, нарушение сна. Отмечается снижение работоспособности и сдвиги в функциональном состоянии организма, такие, как нарушение цветоразличения, головная боль, возникновение негативного эмоционального состояния (чаще депрессия). При этом снижается скорость восприятия и переработки информации, ухудшается концентрация внимания, увеличивается коэффициент утомляемости.

Для видеодисплейных терминалов персональных компьютеров (видеодисплейных терминалов, ВДТ) установлены конкретные ПДУ ЭМИ.

6.4. ЭМП промышленной частоты (ЭМП ПЧ ). В последние годы ЭМП частотой 50 Гц выделены в самостоятельный диапазон Основными источниками их являются различные виды производственного и бытового электрооборудования переменного тока, а также подстанции и воздушные линии электропередачи сверхвысокого напряжения (СВН). Гигиеническая оценка ЭПМ ПЧ осуществляется раздельно по электрическому и магнитному полям (ЭП и МП ПЧ).

У рабочих, подвергающихся производственному воздействию ЭМП ПЧ, отмечены изменения состояния здоровья в виде жалоб, говорящих в основном об изменениях в неврологическом статусе организма (головная боль, повышенная раздражительность, утомляемость, вялость, сонливость), а также о нарушениях деятельности сердечно-сосудистой системы (тахикардия и брадикардия, артериальная гипертензия или гипотония, лабильность пульса, гипргидроз) и желудочно-кишечного тракта. Возможны изменения состава периферической крови – умеренная тромбоцитопения, нейтрофильный лейкоцитоз, моноцитоз, тенденция к ретикулопении.

ПДУ ЭП ПЧ устанавливаются 5 кВ/м для полного рабочего дня, а максимальный ПДУ для воздействия не более 10 минут составляет 25 кВ/м. в интервале интенсивностей 5-20 Кв/м допустимое время пребывания определяется по формуле

где Т – допустимое время пребывания в ЭП в часах;

Е – напряженность воздействия ЭП в контролируемой зоне в кВ/м.

Предельно допустимые уровни МП устанавливаются в зависимости от времени пребывания персонала для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия по напряженности поля (Н) или магнитной индукции (В).

6.5. Лазерное излучение . Лазеры применяются в промышленности, медицине, военной и космической областях и даже в шоу-бизнесе.

Действие лазерного излучения на человека весьма сложно. Оно зависит от параметров лазерного излучения (ЛИ) – от длины волны, мощности (энергии) излучения, длительности воздействия, частоты следования импульсов, размеров облучаемой области («размерный эффект») и анатомо-физиологических особенностей облучаемой ткани (глаза, кожа). Энергия лазерного излучения, поглощаемая тканями преобразуется в другие виды энергии (тепловую, механическую, энергию фотохимических процессов),что может вызвать ряд эффектов воздействия: тепловой, ударный, светового давления.

Наибольшую опасность лазерное излучение представляет для органа зрения. Сетчатка глаза может быть поражена лазерами видимого (0,38-0,7 мкм) и ближнего инфракрасного (0,75-1,4 мкм) диапазонов. Лазерное ультрафиолетовое (0,18-,38 мкм) и дальнее инфракрасное (более 1,4 мкм) излучения не достигают сетчатки, но могут повредить роговицу, радужную оболочку и хрусталик. Поскольку лазерное излучение фокусируется преломляющей системой глаза, то, фокусируясь на сетчатке плотность мощности на сетчатке может быть в 1000-10000 раз выше, чем на роговице. Короткие импульсы (0,1-10 -14 с), генерируемые лазерами, могут вызывать поражение глаз быстрее, чем сработает защита (мигательный рефлекс – 0,1 сек).

Кожа также является критическим органом при действии лазерного излучения. Эффект лазерного излучения на кожу зависит от длины волны и уровня пигментации кожи. От пигментированной кожи лучи хуже отражаются, а лазерное излучение в дальней инфракрасной области сильно поглощаются водой, составляющей до 80 % тканей кожи, что влечет за собой опасность ожогов.

Хроническое воздействие низкоэнергетического рассеянного излучения (на уровне ПДУ и ниже) может приводить у лиц, обслуживающих лазеры, к невротическим состояниям, сердечно-сосудистым расстройствам и т. п.

В основу установления ПДУ лазерных излучений положен принцип определения минимальных (пороговых) повреждений в облученных тканях (сетчатка, роговица глаза, кожа). Нормируемыми параметрами являются энергетическая экспозиция Н (Дж х м 2) и облученность Е (Вт/м 2), а также энергия W(Дж) и мощность Р (Вт).

Широкий диапазон волн, разнообразие параметров лазерного излучения и вызываемых биологических эффектов затрудняет обоснование гигиенических нормативов. Поэтому нормирование ведется на основе математического моделирования с учетом характера распределения энергии и абсорбционных характеристик облучаемых тканей.

В промышленности широко применяются электромагнитные поля, как постоянные так и переменные. Их применяют для термообработки материалов, для получения плазменного состояния вещества, для радиовещания и телевидения.

Применение новых технологических процессов значительно улучшает условия труда, однако устройства генерирующие электромагнитные поля, обусловили возникновение новых проблем по защите персонала от их воздействия. Опасность электромагнитных полей, постоянных магнитных и электростатических полей усугубляется тем, что они не обнаруживаются органами чувств.

К неионизирующим излучениям и полям относят электромагнитные излучения радиочастотного и оптического диапазонов, а также условно - статические электрические и постоянные магнитные поля.

Электромагнитные излучения (ЭМИ) распространяются в виде элек­тромагнитных волн, основными характеристиками которых являются: длина волны , м; частота колебаний f, Гц; скорость распространения v, м/с. В свободном пространстве скорость распространения ЭМИ равна скоро­сти света с = 3*10 8 м/с, при этом указанные выше параметры связаны ме­жду собой соотношением: = c/f.

В зависимости от длины волны весь радиодиапазон разбит на поддиапозоны.

Область распространения электромагнитных волн от источника излучения условно подразделяют на три зоны: ближнюю (имеющую радиус менее 1/6 длины волны), промежуточную и дальнюю (расположенную на расстоянии более 1/6 длины волны от источника). В ближней и промежуточной зоне волна еще не сформирована, поэтому интенсивность ЭМП в этих зонах оценивается раздельно напряженностью электрической Е (В/м) и магнитной Н (А/м) составляющих поля.

В дальней зоне воздействие ЭМП оценивается плотностью потока энергии

П=Е*Н (Вт/м 2)

Электрическое поле воздействует следующим образом: в электрическом поле атомы и молекулы, из которых состоит тело человека, поляризуются, полярные молекулы ориентируются по направлению распространения электромагнитного поля. В электролитах, которыми являются жидкие составляющие тканей, крови и т.п., после воздействия внешнего поля появляются ионные токи.

Переменное электромагнитное поле вызывает нагрев тканей человека.

Избыточная теплота отводится до известного предела путем увеличения нагрузки на механизм терморегуляции. Однако начиная с величины П=10 мВТ/см 2 , называемой тепловым порогом, организм не справляется с отводом образующейся теплоты, и температура тела повышается, что наносит вред здоровью.

Наиболее интенсивно электромагнитные поля воздействуют на органы с большим содержанием воды. Перегрев же особенно вреден для тканей со слаборазвитой сосудистой системой или с недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок), так как кровеносная система выступает в роли системы водяного охлаждения.

Электромагнитные поля оказывают воздействие на ткани человека при интенсивности поля, значительно меньшей теплового порога. Они изменяют ориентацию клеток или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий электрического поля, ослабляют биохимическую активность белковых молекул, нарушают функции сердечно-сосудистой системы и обмена веществ.

Основным параметром, характеризующим биологическое действие электрического поля промышленной частоты, является электрическая напряженность. Магнитная составляющая заметного влияния на организм не оказывает, т.к. напряженность магнитного поля промышленной частоты не превышает 25 А/м, а вредное биологическое действие проявляется при напряженности 150-200 А/м.

Электростатические и постоянные магнитные поля широко используются в народном хозяйстве. СЭП применяются для газоочистки, сепарации различным материалов, нанесения лакокрасочных и полимерных покрытий. Постоянные магниты используются в приборостроении, в фиксирующих устройствах подъемного оборудования, в медицинской практике.

Воздействие постоянных магнитных и электростатических полей зависит от напряженности и времени воздействия. При напряженности выше предельно допустимого уровня развиваются нарушения со стороны нервной, сердечно-сосудистой систем, органов дыхания, пищеварения и некоторых биохимических показателей крови.

Основная опасность электростатического поля состоит в возможности искрового разряда. Ток, создаваемый при этом, имеет небольшие значения, однако он может привести к воспламенению горючих жидкостей или к механической травме вследствие рефлекторной реакции на прохождение тока.

Основными источниками излучения электромагнитной энергии радиочастот в окружающую среду служат антенные системы радиолокационных станций (РЛС), радио- и телерадиостанций, в том числе систем мобильной радио­связи, воздушные линии электропередачи и другие.

Электромагнитные поля промышленной частоты (ЭМП ПЧ) являются частью сверхнизкочастотного диапазона, наиболее распространенной как в производственных условиях, так и в условиях быта. Диапазон промышленной частоты в нашей стране - 50 Гц. Основными источника­ми ЭМП ПЧ являются различные типы производственного и бытового элек­трооборудования переменного тока, в первую очередь, подстанции и воз­душные линии электропередачи сверхвысокого напряжения.

ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

К ионизирующим излучениям относятся корпускулярные (альфа, бета, нейтронные) и электромагнитные (гамма, рентгеновские) излучения, способные при взаимодействии с веществом создавать в нем заряженные атомы и молекулы – ионы.

Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия, испускаемых веществом при радиоактивном распаде. Чем больше энергия частиц, тем больше полная ионизация, вызываемая ею в веществе. Пробег альфа-частиц достигает 8-9 см в воздухе, а в живой ткани – несколько десятков микрометров. Обладая сравнительно большой энергией, альфа-частицы быстро теряют свою энергию при взаимодействии с веществом, что обуславливает их низкую проникающую способность и высокую удельную ионизацию, составляющую в воздухе на 1 см пути несколько десятков тысяч пар ионов.

Бета-излучение - поток электронов или позитронов, возникающих при радиоактивном распаде. Максимальный пробег в воздухе 1800см, а в живых тканях 2,5 см. Ионизирующая способность бета-частиц ниже (, а проникающая способность выше, чем альфа-частиц, так как они обладают значительно меньшей массой.

Гамма-излучение – электромагнитное излучение, испускаемое при ядерных превращениях или взаимодействии частиц.

Гамма-излучение обладает большой проникающей способностью и малым ионизирующим действием.

Рентгеновское излучение возникает в среде, окружающей источник бета-излучения, в рентгеновских трубках, в ускорителях и т.п.

Так же как и гамма-излучение, рентгеновское излучение обладает большой проникающей способностью и малым ионизирующим действием.

Основными параметрами радионуклидов являются активность и период полураспада

Активность А радиоактивного вещества – число спонтанных ядерных превращений в этом веществе в единицу времени.

Единица измерения активности – Беккерель (Бк). 1 Бк равен одному ядерному превращению в 1 секунду. Кюри (Ки) – специальная единица активности 1Ки=3,7*10 10 Бк.

Период полураспада – время, в течение которого распадается половина атомов радионуклида.

Для оценки биологического действия ИИ введены различные дозовые характеристики.

Для характеристики источника излучения по эффекту ионизации применяют экспозиционную дозу рентгеновского и гамма излучения. Экспозиционная доза Х –полный заряд ионов одного знака в единице массы воздуха. Единица измерения -Кулон на килограмм (Кл/кг). Специальная единица – Рентген 1Р=2,6*10 -4 Кл/кг.

Поглощенная доза D – средняя энергия, поглощенная в единице массы вещества.

Единица измерения в системе СИ Грей. 1Гр=1 Дж/кг. Специальная единица – рад. 1Гр=100 рад.

Величина поглощенной дозы зависит от свойств излучения и поглощающей среды. В условиях электронного равновесия экспозиционной дозе в 1 Р соответствует поглощенная доза 0,88 рад.

В связи с тем, что одинаковая доза различных видов излучения вызывает в живом организме различное биологическое действие, введено понятие эквивалентной дозы.

Эквивалентная доза Н – величина, введенная для оценки радиационной опасности хронического облучения излучением произвольного состава, и определяемая как произведение поглощенной дозы D на средний коэффициент качества излучения k.

Для гамма- и бета-излучения k.=1, для альфа-излучения k=20, т.е. при одной и той же поглощенной дозе альфа-излучение гораздо опаснее, чем бета- и гамма-излучение.

Единица измерения эквивалентной дозы –Зиверт (Зв). Специальная единица – бэр. 1Зв=100 бэр.

Чем больше происходит в веществе актов ионизации под воздействием излучения, тем больше биологический эффект.

Ионизация живой ткани приводит к разрыву молекулярных связей и изменению химической структуры различных соединений. Изменения в химическом составе значительного числа молекул приводят к гибели клеток.

Под влиянием излучений в живой ткани происходит расщепление вода на атомарный водород Н и гидроксильную группу ОН, которые, обладая высокой химической активностью, вступают в соединение с другими молекулами ткани и образуют новые химические соединения, не свойственные здоровой ткани. В результате нормальное течение биохимических процессов и обмен веществ нарушаются.

Необходимо различать внешнее и внутреннее облучение. Под внешним облучением понимается такое воздействие излучения на человека, когда источник радиации расположен вне организма и исключена возможность попадания радиоактивных веществ внутрь организма. При внешнем облучении наиболее опасны гамма-, рентгеновское и нейтронное облучения. Внешнее облучение имеет место при работе на рентгеновских аппаратах и ускорителях, при работе с радиоактивными веществами, находящимися в герметичных капсулах.

При работе с радиоактивным веществом интенсивному облучению могут подвергаться руки, поражение которых может быть хроническим или острым. Первые признаки хронического поражения обнаруживаются не сразу, они проявляются в сухости кожи, трещинах на ней, ее изъязвлении, ломкости ногтей, выпадении волос. При остром лучевом ожоге кистей рук наблюдаются отеки, пузыри и омертвение тканей, долго не заживающие лучевые язвы, на месте образования которых возможны раковые заболевания.

Жесткие рентгеновские и гамма-лучи могут привести к летальному исходу, не вызвав при внешнем облучении изменения кожных покровов.

Альфа- и бета-частицы, обладая незначительной проникающей способностью, вызывают при внешнем облучении только кожные поражения.

Внутреннее облучение происходит при попадании радиоактивного вещества внутрь организма при вдыхании загрязненного воздуха, через пищеварительный тракт (при приеме пищи, питье, курении) и в редких случаях через кожу.

При попадании радиоактивного вещества внутрь организма человек подвергается непрерывному облучению до тех пор, пока радиоактивное вещество не распадется или не выведется из организма в результате физиологического обмена. Это облучение очень опасно, т.к. вызывает долго не заживающие язвы, поражающие различные органы.

Человек постоянно подвергается облучению естественным фоном излучения, состоящим из космического излучения и излучения естественно распределенных природных радиоактивных веществ (на поверхности земли, в приземной атмосфере, в продуктах питания, в воде и т.д.). Естественный фон внешнего излучения на территории наше страны создает мощность эквивалентной дозы 0,36-1,8 мЗв/год, что соответствует мощности экспозиционной дозы 40-200 мР/год. Кроме естественного облучения, человек облучается и другими источниками, например при производстве рентгеновских снимков черепа –0,8 –6 Р, позвоночника – 1,6 –14,7 Р, флюорографии – 0,2-0,5 Р, грудной клетки при рентгеноскопии – 4,7 – 19,5 Р, желудочно-кишечного тракта при рентгеноскопии – 12 –82 Р, зубов – 3 – 5 Р.

Однократное облучение в дозе 25-50 бэр приводит к незначительным скоропроходящим изменениям в крови, при дозах облучения 80-120 бэр появляются начальные признаки лучевой болезни, но смертельный исход отсутствует. Острая лучевая болезнь развивается при однократном облучении 270-300 бэр, смертельный исход возможен в 50% случаев. Смертельный исход в 100 % случаев наступает при дозах 550-700 бэр

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

Действие электрического тока на человека носит многообразный ха­рактер. Проходя через организм человека, электрический ток вызывает тер­мическое, электролитическое, а также биологическое действие.

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагрева кровеносных сосудов, нервов, крови и т.п.

Электролитическое действие тока проявляется в разложении крови и других органических жидкостей организма и вызывает значительные нару­шения их физико-химического состава.

Биологическое действие тока проявляется как раздражение и возбуж­дение живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными су­дорожными сокращениями мышц, в том числе легких и сердца. В результате могут возникать различные нарушения вплоть до полного прекращения дея­тельности органов кровообращения и дыхания.

Электрический ожог - самая распространенная электротравма. Ожоги бывают двух видов: токовый или контактный и дуговой. Токовый ожог обусловлен прохождением тока через тело человека и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую.

Различают четыре степени ожогов: I- покраснение ко­жи; II - образование пузырей; III - омертвение всей толщи кожи; IV - обуг­ливание тканей. Тяжесть поражения организма обуславливается площадью обожженной поверхности тела. Токовые ожоги возникают при напряжениях не выше 1-2 кВ и являются в большинстве случает ожогами I и II степени. При более высоких напряжениях между токоведущей частью и телом человека образуется электрическая дуга (большая энергия и температура выше 3500 град.), которая причиняет дуговой ожог, как правило, III или IV степени.

Электрические знаки - четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергшейся действию тока. Знаки бывают также в виде царапин, ран, порезов или ушибов, бородавок, кровоизлияний в кожу и мозолей. В большинстве случаев электрические знаки безболезненны и лечение их заканчивается благополучно.

Металлизация кожи - это проникновение в верхние слои кожи мель­чайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Это может произойти при коротких замыканиях, отключениях ру­бильников под нагрузкой и т.п. Металлизация сопровождается ожогом ко­жи, вызываемым нагревшимся металлом.

Электроофтальмия - поражение глаз, вызванное интенсивным излуче­нием электрической дуги, спектр которой содержит вредные для глаз ульт­рафиолетовые лучи. Кроме того, возможно попадание в глаза брызг рас­плавленного металла. Защита от электроофтальмии достигается ношением защитных очков.

Механические повреждения возникают в результате резких непроиз­вольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы кожи, крове­носных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей. К этому же виду травм следует отнести ушибы, переломы, вызван­ные падением человека с высоты, ударами о предметы в результате непро­извольных движений или потери сознания при воздействии тока. Механиче­ские повреждения являются, как правило, серьезными травмами, требую­щими длительного лечения.

Электрический удар - это возбуждение живых тканей организма про­ходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц. В зависимости от исхода воздействия тока на организм электрические удары условно делятся на сле­дующие четыре степени: I - судорожное сокращение мышц без потери соз­нания; II - судорожное сокращение мышц, потеря сознания, но сохранение дыхания и работы сердца; III - потеря сознания и нарушение сердечной дея­тельности или дыхания (либо того и другого вместе); IV - клиническая смерть, то есть отсутствие дыхания и кровообращения. Причинами смерти в результате поражения электрическим током могут быть: прекращение рабо­ты сердца, прекращение дыхания и электрический шок.

Электрический шок - своеобразная тяжелая нервно- рефлекторная ре­акция организма на сильное раздражение электрическим током, сопровож­дающаяся глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.п. Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до суток. После этого может наступить полное выздоровление как результат своевременного лечебного вмешательства или гибель организма из-за пол­ного угасания жизненно важных функций.

Характер и последствия воздействия на человека электрического тока зависят от следующих факторов:

величины тока и напряжения;

электрического сопротивления человека;

продолжительности воздействия электрического тока;

пути тока через тело человека;

рода и частоты электрического тока;

условий внешней среды.

Основным фактором, обуславливающим исход поражения электри­ческим током, является сила тока, проходящего через тело человека. Напряжение, также влияет на исход поражения, но лишь постольку, поскольку оно определяет значение то­ка.

Ощутимый ток - электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения. Пороговый ощутимый ток - 0,6-1,5 мА.

Неотпускающий ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через тело человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. Пороговый неотпускающий токсоставляет 10-15 мА.

Фибрилляционный ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца. Пороговый фибрилляционный ток составляет 100 мА. Фибрилляционный ток может достичь 5 А. При токе свыше 5 А происходит мгновенная остановка сердца.

Тело человека является проводником электрического тока, неодно­родным по электрическому сопротивлению. Наибольшее сопротивление электрическому току оказывает кожа, поэтому сопротивление тела человека определяется, главным образом, сопротивлением кожи.

Сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже (измеренное при напряжении 15-20 В) колеблется от 3 до 100 кОм и более, а сопротивление внутренних систем и органов тела составляет всего 300-500 Ом. В качестве расчетной величины при переменном токе промыш­ленной частоты принимают активное сопротивление тела человека равным 1000 Ом. В действительности сопротивление тела человека не является по­стоянной величиной. Оно зависит от ряда факторов, в том числе от состоя­ния кожи, состояния окружающей среды, параметров электрической цепи и других. Повреждение рогового слоя (порезы, царапины, ссадины) снижают сопротивление тела до 500-700 Ом, что увеличивает опасность поражения человека током. Такое же влияние оказывает увлажнение кожи водой или потом.

С уве­личением силы тока и времени его прохождения сопротивление тела чело­века падает, так как при этом усиливается местный нагрев кожи, что приво­дит к расширению ее сосудов, к усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потоотделения. С ростом напряжения, приложенного к телу человека, сопротивление кожи уменьшается в десятки раз, приближаясь к сопротивлению внутренних тканей (300-500 Ом).

Существенное влияние на исход поражения оказывает длительность прохождения тока через тело человека. Продолжительное действие тока приводит к тяжелым, а иногда и смертельным поражениям.

Путь прохождения тока через тело человека играет существенную роль в исходе поражения, так как ток может пройти через жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг и другие. Влияние пути тока на исход поражения определяется также сопротивлением кожи на различных участ­ках тела. Возможных путей тока в теле человека, которые называются также петлями тока, достаточно много. Наиболее часто встречающиеся петли тока: рука -рука, рука - ноги, и нога - нога. Наиболее опасны петли голова - руки и голова - ноги, но эти петли возникают относительно редко.

Постоянный ток примерно в 4-5 раз безопаснее переменного, т.к. пороговые значения возрастают в 4-5 раз. Это по­ложение справедливо лишь для напряжений до 250-300 В. При более высо­ких напряжениях постоянный ток более опасен, чем переменный (с частотой 50 Гц).

Для переменного тока играет роль также и его частота. С увеличени­ем частоты переменного тока полное сопротивление тела уменьшается, что приводит к увеличению тока, проходящего через человека, а следовательно повышается опасность поражения. Наибольшую опасность представляет ток с частотой от 50 до 100 Гц.

Установлено, что физически здоровые и крепкие люди лете перено­сят электрические удары. Повышенной восприимчивостью к электрическо­му току отличаются лица, страдающие болезнями кожи, сердечно­-сосудистой системы, органов внутренней секреции, легких, нервными бо­лезнями и т.п.

Состояние окружающей воздушной среды, а также окружающая об­становка могут существенным образом влиять на опасность поражения то­ком. Сырость, токопроводящая пыль, едкие пары и газы, разрушающее дей­ствующие на изоляцию электроустановок, а также высокая температура ок­ружающего воздуха, понижают электрическое сопротивление тела человека, что еще больше увеличивает опасность поражения его током.

Основные причины поражения электрическим током.

1. Случайное прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением в результате

ошибочных действий при проведении работ;

неисправности защитных средств.

2. Появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования в результате

повреждения изоляции токоведущих частей;

замыкание фазы сети на землю;

падение провода (находящегося под напряжением) на конструктивные части электрооборудования и т.п.

3. Появление напряжения на отключенных токоведущих частях в ре­зультате

ошибочного включения отключенной установки;

замыкания между отключенными и находящимися под напряжением токоведущими частями;

разряда молнии в электроустановку и других причин.

4. Возникновение напряжения шага на участке земли, где находится человек, в результате

замыкания фазы на землю;

выноса потенциала протяженным токопроводящим предметом (трубо­проводом, железнодорожными рельсами);

неисправностей в устройстве защитного заземления и другие.

Все случаи поражения че­ловека током в результате электрического удара возможны лишь при замы­кании электрической цепи через тело человека, то есть при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует не­которое напряжение.

Напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, называется напряжением прикосновения.

Напряжение прикосновения 20 В считается безопасным в сухих помещениях, т.к. ток, проходящий через тело человека будет ниже порогового неотпускающего и человек, получивший электрический удар, сразу оторвет руки от металлических частей оборудования.

В сырых помещениях безопасным считается напряжение 12 В.

Напряжением шага называется напряжение между точками земли, обусловленное растеканием тока замыкания на землю при одновременном касании ихногами человека. Наибольший электрический потенциал будет в месте соприкосновения проводника с землей. По мере удаления от этого места потенциал поверхности грунта уменьшается и на расстоянии, пример­но равном 20 м, может быть принято равным нулю. Поражение при шаговом напряжении усугубляется тем, что из-за судорожных сокращений мышц ног человек может упасть, после чего цепь тока замыкается на теле через жиз­ненно важные органы.

Неионизирующие электромагнитные излучения.

Влияние на деятельность человека электромагнитных полей промышленной частоты и радиоволн.

Нормирование сверхвысокочастотного излучения

1. Безопасность жизнедеятельности / под ред. Белова С.В. – М.: Высшая школа, 1999. – 448 с., ил.

2. Русак О.Н., Малаян К.Р., Занько Н.Г. Безопасность жизнедеятельности. – СПб: Издательство «Лань», 2000. – 448 с., ил.

3. Маньков В. Д. Безопасность жизни и деятельности. Часть I. Безопасность общества и человека в современном мире: Учеб. пособие для военных ВУЗов. – СПб: МО РФ, 2002. – 500 с., ил.

4. Быков А. А., Мурзин Н. В. Проблема анализа безопасности человека, общества и природы. СПб.: Наука, 1997. – 182 с.

5. Хенли Д. Надежность технических систем и оценка риска. М.: Машиностроение, 1979. – 359 с.

6.Медицина катастроф. Учеб. пособие. / Под ред. проф. В. М. Рябочкина. М.: ИНИЛтд, 1996. – 272 с., ил.

7. Алексеев Н. А. Стихийные явления в природе. М.: Мысль, 1988. – 255 с., ил.

Неионизирующие электромагнитные излучения

При ускоренном движении электрических зарядов возникают электромагнитные волны (f = 10 3 …10 24 Гц). Они делятся на:

Радиоволны;

Инфракрасное излучение;

Видимый свет;

Ультрафиолетовое излучение;

Рентгеновское и гамма – излучения.

Первые четыре группы относят к неионизирующим электромагнитным волнам.

Источниками электромагнитных полей являются:

Природные источники (космические лучи, излучение солнца, атмосферное электричество);

Антропогенные источники (генераторы, трансформаторы, антенны, лазерные установки, микроволновые печи, компьютеры).

На предприятиях источниками электромагнитных полей промышленной частоты являются линии электропередач, измерительные приборы, устройства защиты и автоматики, соединительные шины.

Скорость распространения ЭМИ постоянна и равна С = 3×10 8 м/с.

λ – длина волны, м.

f – частота, Гц

f = 10 3 Гц λ = С/f = 3×10 8 /10 3 = 3×10 5 м = 300 км

f = 10 24 Гц λ = С/f = 3×10 8 /10 24 = 3×10 -16 м = 3×10-10 мкм.

Качественными характеристиками электромагнитных полей являются:

Напряженность электрического поля Е, вольт на метр (В/м);

Напряженность магнитного поля Н, ампер на метр (А/м);

Плотность потока энергии J, ватт на метр квдратный (Вт/м 2).

Большую часть спектра электромагнитных излучений (ЭМИ) составляют радиоволны , меньшую часть - колебания оптического диапазона (инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое излучения).

В зависимости от частоты падающего электромагнитного излучения ткани организмов проявляют различные электрические свойства и ведут себя как проводник или как диэлектрик.

В зависимости от места и условий воздействия ЭМИ различают четыре вида облучения: профессиональное, непрофессиональное, облучение в быту и облучение, осуществляемое в лечебных целях, а по характеру облучения - общее и местное.

Степень и характер воздействия ЭМИ на организм определяются плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимом облучения (непрерывный, прерывистый, импульсный),

Следствием поглощения энергии ЭМИ является тепловой эффект. Избыточная теплота, выделяющаяся в организме человека, отводится путем увеличения нагрузки на механизм терморегуляции; начиная с определенного предела, организм не справляется с отводом теплоты от отдельных органов и температура их может повышаться.

Воздействие ЭМИ особенно вредно для тканей со слаборазвитой сосудистой системой или недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок, желчный и мочевой пузырь). Облучение глаз может привести к помутнению хрусталика (катаракте). Помимо катаракты при воздействии ЭМИ возможны ожоги роговицы.

Острые нарушения при воздействии ЭМИ (аварийные ситуации) сопровождаются сердечно-сосудистыми расстройствами с обмороками, резким учащением пульса и снижением артериального давления.

В основу гигиенического нормирования положен принцип действующей дозы, учитывающей энергетическую нагрузку.

В диапазоне частот 60 кГц...300 МГц интенсивность электромагнитного поля выражается предельно допустимой напряженностью электрического и магнитного полей.

Оптическое излучение

Инфракрасное излучение (ИК) - часть электромагнитного спектра с длиной волны λ = 0,78…1000 мкм, энергия которого при поглощении в веществе вызывает тепловой эффект.

ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ , не видимое глазом электромагнитное излучение в пределах длин волн l от 1-2 мм до 0,74 мкм. Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении значительно отличаются от их свойств в видимом излучении. Напр., слой воды в несколько см непрозрачен для инфракрасного излучения.

Наиболее поражаемые у человека органы - кожный покров и органы зрения; при остром повреждении кожи возможны ожоги, усиление пигментации кожи; мутагенный эффект ИК - облучения.

Видимое излучение - диапазон электромагнитных колебаний 0,4…0,78 мкм. Излучение видимого диапазона при достаточных уровнях энергии также может представлять опасность для кожных покровов и органа зрения. Пульсации яркого света вызывают сужение полей зрения, оказывают влияние на состояние зрительных функций, нервной системы, общую работоспособность.

Широкополосное световое излучение больших энергий характеризуется световым импульсом, действие которого на организм приводит к ожогам открытых участков тела, временному ослеплению или ожогам сетчатки глаз.

Оптическое излучение видимого и инфракрасного диапазона при избыточной плотности может приводить к изменениям в сердечной мышце.

Ультрафиолетовое излучение (УФИ) - спектр электромагнитных колебаний с длиной волны 0,2...0,4 мкм.

УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ , не видимое глазом электромагнитное излучение в пределах длин волн l=400-10 нм. Различают ближнее ультрафиолетовое излучение (400-200 нм) и дальнее, или вакуумное (200-10 нм).(1 нм = 10 -9 м).

Ультрафиолетовое излучение, составляющее приблизительно 5 % плотности потока солнечного излучения,- жизненно необходимый фактор, оказывающий благотворное стимулирующее действие на организм.

Ультрафиолетовое излучение искусственных источников (например, электросварочных дуг, плазмотронов) может стать причиной острых и хронических профессиональных поражений. Наиболее уязвимы глаза, причем страдает преимущественно роговица и слизистая оболочка.

Лазерное излучение (ЛИ) представляет собой особый вид электромагнитного излучения, генерируемого в диапазоне длин волн 0,1...1000 мкм. Отличие ЛИ от других видов излучения заключается в монохроматичности, когерентности и высокой степени направленности.

КОГЕРЕНТНОСТЬ (от лат. cohaerens - находящийся в связи), согласованное протекание во времени нескольких колебательных или волновых процессов. Если разность фаз 2 колебаний остается постоянной во времени или меняется по строго определенному закону, то колебания называются когерентными. Колебания, у которых разность фаз изменяется беспорядочно и быстро по сравнению с их периодом, называются некогерентными.

МОНОХРОМАТИЧЕСКИЙ СВЕТ , световые колебания одной частоты. Свет, близкий к монохроматическому свету, получают, выделяя спектральную линию или узкий участок спектра при помощи спектральных приборов (монохроматоров, светофильтров и др.). Свет высокой степени монохроматичности излучают лазеры, а также свободные атомы.

Степень повреждения кожи зависит от первоначально поглощенной энергии. Повреждения могут быть различными: от покраснения до поверхностного обугливания и образования глубоких дефектов кожи.

Прямое облучение поверхности брюшной стенки вызывает повреждение печени, кишечника и других органов брюшной полости; при облучении головы возможны внутричерепные кровоизлияния.

Похожая информация.