
- •Физические негативные факторы
- •3.39 Таблица 3.3.7. Нормативные документы и нормируемые параметры эмп
- •Электрический ток: основные термины, понятия и определения
- •Основные причины электротравматизма
- •Источники механических травм
- •Опасные механические движения и действия технологического оборудования и инструмента
- •Подъёмно-транспортное оборудование
- •Виды механических травм
3.33 Раздел 3. Идентификация и воздействие на человека и среду обитания вредных и опасных факторов
3.3. Источники и характеристики основных негативных факторов и особенности их воздействия на человека (продолжение)
Используемые сокращения
ИКИ – инфракрасное излучение
ЛИ – лазерное излучение
МП – магнитное поле
ЭМИ – электромагнитное излучение
ЭМП – электромагнитное поле
ЭСП – электростатическое поле
УФИ – ультрафиолетовое излучение
Физические негативные факторы
Акустические колебания, шум. Классификации шумов по физической природе, по спектрально-временным характеристикам, по среде распространения. Биологическое действие шума на организм человека. Принципы нормирования акустического воздействия различных диапазонов. Специфическое поражения слухового аппарата и неспецифические изменения других органов и систем человека. Источники акустических колебаний (шума) в техносфере
Самостоятельно по методическому пособию:
Евстигнеева Н.А., Карев С.В. Защита от шума: Методические указания к лабораторной работе по курсу «Безопасность жизнедеятельности», «Основы безопасности труда» / МАДИ (ГТУ). – М., 2007. – С.4 – 21. (№ 507).
3.34 Электромагнитные поля и излучения. Основные характеристики ЭМП. Классификация ЭМП по частотным диапазонам. ЭСП, МП. Воздействие на человека электромагнитных излучений и полей, особенности воздействия ЭМП различных частотных диапазонов. Нормирование ЭМП в производственных условиях. Основные источники ЭМП в техносфере. Использование ЭМИ в информационных и медицинских технологиях.
Электромагнитные волны возникают при ускоренном движении электрических зарядов и представляют собой взаимосвязанное распространение в пространстве изменяющихся электрического и магнитного полей. Совокупность этих полей, неразрывно связанных друг с другом, называется электромагнитным полем (ЭМП).
3.35 Основные характеристики электромагнитного поля (ЭМП)
ЭМП характеризуется частотой f (Гц), длиной λ (м) электромагнитной волны. Электромагнитная волна распространяется в вакууме со скоростью света (с = 3·108 м/с). Связь между длиной λ и частотой f определяется зависимостью
.
(3.3.1)
Скорость распространения волн в воздухе близка к скорости распространения их в вакууме.
Несмотря на то, что частота (длина) электромагнитных волн и их свойства различны, все они – одной физической природы.
ЭМП обладает энергией, а электромагнитная волна, распространяясь в окружающем пространстве, переносит эту энергию. ЭМП имеет электрическую и магнитную составляющую. Характеристикой электрической составляющей ЭМП является напряжённость электрического поля Е, единицей измерения которой является В/м.
Характеристикой магнитной составляющей ЭМП является напряжённость магнитного поля Н, единицей измерения которой является А/м.
Величины Е и Н – векторные, их колебания происходят во взаимно перпендикулярных плоскостях. При распространении в воздухе или в вакууме
.
(3.3.2)
Энергия электромагнитной волны определяется по формуле
,
Дж,
(3.3.3)
где h |
– постоянная Планка, h ≈ 6,626·10 –34 Дж · с; |
Плотность потока энергии I – энергия, переносимая электромагнитной волной в единицу времени (секунду) через единичную площадь, расположенную перпендикулярно движению волны. Единицей измерения плотности потока энергии является Вт/м2.
Таблица 3.3.5. Классификация электромагнитных волн
|
3.37 Электростатические и магнитные поля
Элетростатическое поле (ЭСП) – это поле неподвижных электрических зарядов, осуществляющее взаимодействие между ними. Статическое электричество – совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объёме диэлектрика.
Магнитное поле (МП) можно назвать особым видом материи, посредством которого осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами или телами, обладающими магнитным (дипольным) моментом. МП может быть:
постоянным; ♦ импульсным; ♦ переменным.
3.38 Воздействие на человека электромагнитных излучений и полей
Живые существа реагируют на действие ЭМП, однако у человека нет специального органа чувств для определения ЭМП (за исключением излучений оптического диапазона). Наиболее чувствительны к ЭМП следующие системы:
|
|
Процессы взаимодействия ЭМП с живой клеткой, живым организмом довольно сложные и в настоящее время в полной мере не исследованы.
Взаимодействие ЭМП с биологическим объектом определяется:
параметрами излучения (частотой или длиной волны, когерентностью колебания, скоростью распространения, поляризацией волны);
физическими и биохимическими свойствами биологического объекта, как среды распространения ЭМП (диэлектрическая проницаемость, электрическая проводимость, длиной волны в ткани, глубиной проникновения, коэффициентом отражения от границы воздух – ткань).
Живые организмы, состоящие из множества клеток, имеющих, в свою очередь, огромное число молекул, атомов, заряженных частиц, сами являются источниками электромагнитных колебаний в широком диапазоне частот. Эти колебания могут иметь случайный и периодический характер. Эволюция биообъектов происходила под действием внешних и внутренних ЭМП. В процессе жизнедеятельности организмов возникают волновые и колебательные процессы, отображаемые, например электроэнцефалограммой, обусловленной электрической активностью мозга; электрокардиограммой, характеризующей работу сердца, и т.п.
Влияние ЭМП на человеческий организм может быть как полезным (лечебным), так и вредным. Лечебное действие ЭМП используется в лазерной хирургии, физиотерапии и т.д.
Чувствительность биологических систем к внешним ЭМП зависит от диапазона частот (длин волн) и интенсивности излучений (табл. 3.3.6).
Таблица 3.3.6. Особенности воздействия на человека ЭМП различных частотных диапазонов
Частотный диапазон |
Результат воздействия |
Радиочастотные |
Определяется плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимом облучения (непрерывное, прерывистое, импульсное), размером облучаемой поверхности тела, индивидуальными особенностями организма. Воздействие ЭМИ может проявляться в различной форме – от незначительных изменений в некоторых системах организма до серьёзных нарушений в организме. Поглощение организмом человека энергии ЭМИ вызывает тепловой эффект. Начиная с определённого предела, организм человека не справляется с отводом теплоты от отдельных органов, и их температура может повышаться. В связи с этим воздействие ЭМИ особенно вредно для тканей и органов со слаборазвитой сосудистой системой и недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок, желчный и мочевой пузыри). Облучение глаз может привести к ожогам роговицы, а облучение ЭМИ сверхвысоких частот (300 МГц…750 ГГц) – к помутнению хрусталика – катаракте. При длительном воздействии ЭМИ радиочастотного диапазона даже умеренной интенсивности могут произойти расстройства нервной системы, обменных процессов, изменения состава крови. Могут также наблюдаться выпадение волос, ломкость ногтей. На ранней стадии нарушения носят обратимый характер, но в дальнейшем происходят необратимые изменения в состоянии здоровья, стойкое снижение работоспособности и жизненных сил. |
Промышленной частоты (50 Гц) |
Длительное воздействие ЭМП промышленной частоты (50 Гц) приводит к расстройствам, которые субъективно выражаются жалобами на головную боль в височной и затылочной области, вялость, расстройство сна, снижение памяти, повышенную раздражительность, апатию, боли в сердце, нарушение ритма сердечных сокращений. Могут наблюдаться функциональные нарушения в центральной нервной системе, а также изменения в составе крови. |
Инфракрасные (тепловое излучение) |
Поглощаясь тканями, вызывает тепловой эффект. Наиболее поражаемые инфракрасным излучением (ИКИ) – кожный покров и органы зрения. При остром повреждении кожи возможны ожоги, резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи. При хроническом облучении появляется стойкое изменение пигментации, красный цвет лица, например у стеклодувов, сталеваров. Повышение температуры тела ухудшает самочувствие, снижает работоспособность человека. |
Световые (видимое излучение) |
При высоких энергиях также представляют опасность для кожи и глаз. Пульсации яркого света ухудшают зрение, снижают работоспособность, воздействуют на нервную систему |
Ультрафиолетовые |
Излучение высокого уровня может вызвать ожоги глаз вплоть до временной или полной потери зрения, острое воспаление кожи с покраснением, иногда отеком и образование пузырей, при этом возможно повышение температуры, появление озноба, головная боль. Острые поражения глаз называются электроофтальмией. Хроническое ультрафиолетовое излучение (УФИ) умеренного уровня вызывает изменение пигментации кожи (загар), вызывает хронический конъюнктивит, воспаление век, помутнение хрусталика. Длительное воздействие излучения приводит к старению кожи, развитию рака кожи. УФИ небольших уровней полезно и даже необходимо для человека. Но в производственных условиях УФИ, как правило, является вредным фактором. |
Воздействие электростатического поля (ЭСП) на человека связано с протеканием через него слабого тока. При этом электротравм никогда не наблюдается. Однако вследствие рефлекторной реакции на ток (резкое отстранение от заряженного тела) возможна механическая травма от удара о расположенные рядом элементы конструкций, падении с высоты и т.д. К ЭСП наиболее чувствительны:
центральная нервная система;
сердечно-сосудистая система.
Люди, работающие в зоне действия ЭСП, жалуются на раздражительность, головную боль, нарушение сна.
При воздействии магнитных полей (МП) могут наблюдаться нарушения функций нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, пищеварительного тракта, изменения в составе крови. При локальном действии магнитных полей (прежде всего на руки) появляется ощущение зуда, бледность и синюшность кожных покровов, отёчность и уплотнение, а иногда ороговение кожи.