- •Федеральное агентство морского и речного транспорта
- •Введение
- •Часть I. Основные положения. Опасности, защита от их влияния;
- •Часть II. Безопасность в чрезвычайных ситуациях.
- •1. Предмет, задачи и методы обеспечения безопасности жизнедеятельности человека
- •1.1. Общие понятия о безопасности жизнедеятельности
- •1.2. Классификация опасностей, аксиомы безопасности жизнедеятельности
- •1.3. Основные положения теории риска
- •1.4. Системный анализ безопасности
- •1.5. Принципы и средства обеспечения безопасности жизнедеятельности
- •1.6. Психология безопасности жизнедеятельности
- •1.6.1. Свойства нервной системы и психические процессы, влияющие на жизнедеятельность
- •1.6.2. Психические свойства личности
- •1.6.3. Психические состояния
- •1.7. Управление безопасностью жизнедеятельности
- •1.8. Организация безопасности жизнедеятельности
- •2. Анализаторы человека
- •2.1. Общая характеристика анализаторов человека
- •2.2. Зрительный анализатор
- •2.3. Слуховой анализатор
- •2.4. Вибрационная чувствительность
- •2.5. Тактильный анализатор. Температурная, болевая, органическая чувствительность. Обоняние и вкус
- •3. Действие на человека физических, психологических и социальных нагрузок
- •3.1. Физические и умственные нагрузки
- •3.2. Монотонность деятельности, утомление
- •3.3. Действие алкоголя
- •4. Действие на человека вредных факторов
- •4.1. Климатические фактора
- •4.1.1. Общая характеристика климатических факторов
- •4.1.2. Воздействие климатических факторов на человека
- •4.2. Вредные вещества
- •4.2.1. Общая характеристика вредных веществ
- •Классификация вредных веществ
- •4.2.2. Особенности действия вредных веществ на человека
- •4.3. Механические колебания
- •4.3.1. Общая характеристика механических колебаний
- •4.3.2.1. Звук и шум, основные понятия
- •4.3.2.2. Распространение шума
- •4.3.2.3. Воздействие шума на человека
- •4.3.3. Инфразвук и ультразвук
- •4.3.4. Вибрация
- •4.4. Электромагнитные излучения
- •4.4.1. Общая характеристика электромагнитных излучений
- •4.4.2. Радиоизлучение
- •4.4.3. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение
- •4.4.4. Световые излучения
- •4.4.5. Ионизирующие излучения
- •5. Дествйе на человека опасных факторов
- •5.1. Механические опасности
- •5.2. Электрический ток
- •5.2.1. Воздействие электрического тока на человека
- •5.2.2. Анализ опасности поражения током
- •5.3. Статическое электричество
- •5.4. Атмосферное электричество
- •5.5. Пожарная опасность
- •5.5.1. Процессы горения, опасности пожара
- •5.5.2. Пожарная опасность веществ
- •5.6. Опасные факторы водной среды
- •6. Методы и средства защиты от действия опасностей
- •6.1. Защита от неблагоприятного микроклимата
- •6.2. Уменьшение действия вредных веществ
- •6.3. Средства уменьшения уровней шума, ультразвука и инфразвука
- •6.3.1. Классификация средств уменьшения уровней шума
- •6.3.2. Конструктивные средства уменьшения уровней шума, ультразвука и инфразвука
- •6.4. Средства уменьшения вибрации
- •6.5. Защита от электромагнитных излучений
- •6.6. Улучшение светового режима
- •6.7. Защита от механических опасностей
- •6.8. Защита от поражения электрическим током
- •6.8.1. Технические средства электрозащиты
- •6.8.2. Основные правила электробезопасности
- •6.9. Защита от статического и атмосферного электричества
- •6.10. Пожарная безопасность
- •6.10.1. Средства пожарной безопасности
- •6.10.2. Основные правила пожарной безопасности
- •Содержание
- •Безопасность жизнедеятельности
4.4. Электромагнитные излучения
4.4.1. Общая характеристика электромагнитных излучений
Природными источниками электромагнитных полей (ЭЖ1) являются: атмосферное электричество, излучение солнца, электрическое и магнитное поля Земли, космические излучения. Техногенные, искусственные источники — это трансформаторы, теле- и радиоаппаратура, компьютеры, генераторы, линии электропередач, источники света, радиационные объекты и др. Процесс распространения: свободного ЭМП имеет характер волны, при этом в каждой точке пространства происходят гармонические колебания напряженности электрического Е (В/м) и магнитного Н (А/м) полей. Этим электромагнитные волны отличаются от механических колебаний, где волновой процесс означает передачу колебаний от одних частиц среды к другим.
Изменение напряженности электрического поля влечет за собой изменение напряженности магнитного поля, и наоборот. Благодаря этому периодическое изменение электрического и магнитного полей является причиной возникновения электромагнитных волн. Электромагнитное излучение распространяется от источника, пока не будет поглощено веществом и не преобразуется в какой-либо другой вид энергии. Длина волны λ (м) связана со скоростью распространения колебаний С (м/с) и частотой f (Гц) соотношением
(4.22)
Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме и в воздухе составляет С = 3∙108 м/с, а в веществе она существенно меньше и зависит от его диэлектрической проницаемости.
На рис. 4.9 показана зависимость напряженности электрического поля Е в функции от времени t и расстояния Х, а также функциональная зависимость напряженности магнитного поля Н, причем Еа и На — амплитудные максимальные значения напряженности, λ — длина волны, Т — период колебаний. Векторы Е и Н колеблются в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
При распространении ЭМП в вакууме или воздухе
(4.23)
Рис. 4.9. Зависимость напряженности электрического поля от времени (а)
и расстояния (б)
Направление движения потока энергии определяется вектором Умова-Пойтинга
(4.24)
Кроме волновой модели процесс существования ЭМП описывается квантовой моделью, согласно которой процесс взаимодействия электромагнитных излучений с веществом можно рассматривать как действие совокупности большого числа элементарных частиц — фотонов или квантов. С помощью волновой модели описывается процесс распространения волн, а также такие явления, как отражение, преломление, дифракция, интерференции, а квантовая модель позволяет представлять процессы поглощения и генерации излучения.
Спектр электромагнитных колебаний условно делят на три участка (рис. 4.10): радиоизлучения, оптические и ионизирующие фотонные.
Рис. 4.10. Спектр электромагнитных колебаний
Эти виды электромагнитных колебаний оцениваются различными параметрами, численные значения которых отражают их степень влияния на человека.
4.4.2. Радиоизлучение
Диапазонэлектромагнитных колебаний — радиоволны — делят на радиочастоты (РЧ) и сверхвысокие частоты (СВЧ). В спектре радиочастот рассматривают поддиапазоны: низкие (Н), средние (СР), высокие (В) и очень высокие (ОВ), что показано на рис. 4.11
Рис. 4.11. Спектр радиоволн
Излучения радиочастот лежат в частотной области f = 0,03...300 МГц, а сверхвысоких частот — f > 300 МГц.
На расстояниях от источника электромагнитных колебаний располагается ближняя зона (зона индукции), в которой бегущая волна еще не сформировалась, а ЭМП характеризуется векторами . На расстояниях отисточника R > λ ЭМП представляет собой бегущую волну (дальняя или волновая зона), характеризуемую интенсивностью J, которая численно равна величине П, Напряженности электрического и магнитного поля выражаются зависимостями
(4.25)
где —напряжение, В;
—расстояние от источника излучения до точки измерения, м;
—сила тока, А.
При излучении сферических волн интенсивность J убывает обратно пропорционально квадрату расстояния.
Электромагнитному облучению может подвергаться все тело (общее облучение) или отдельные его части. Степень воздействия радиоизлучений зависит от частоты колебаний, напряженности электрического и магнитного полей, плотности потока энергии, времени воздействия и общего состояния здоровья человека.
ЭМП оказывает на человека тепловое и биологическое действие. Часть энергии ЭМП при облучении поглощается телом человека. Начиная с величины J =10 мВт/см2, называемой тепловым порогом, система терморегуляции организма не справляется с отводом теплоты, и температура тела повышается, что приносит вред здоровью. Тепловое воздействие наиболее опасно для таких органов человека с большим содержанием вода, как желудок, желчный пузырь, мочевой пузырь, а также для органов с плохим кровообращением — хрусталик и стекловидное тело глаза. Облучение глаз вызывает помутнение хрусталика (катаракту). Тепловое воздействие электромагнитных излучений отягощает течение хронических болезней, угнетает систему иммунитета, снижает адаптацию к другим вредным факторам.
ЭМП оказывает специфическое воздействие на ткани человека как биологического объекта, при интенсивности излучения значительно меньшей теплового порога. При этом изменяется ориентация клеток и цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий электрического поля, ослабляется активность белкового обмена, нарушаются функции ССС.
При небольших интенсивностях излучений эти изменения обратимы.
В случае длительного воздействия электромагнитных волн большой напряженности и интенсивности происходит торможение рефлексов, понижение артериального давления, замедление пульса изменение состава крови (увеличение числа лейкоцитов и уменьшение эритроцитов).
Субъективные критерии отрицательного воздействия ЭМП проявляются в виде головной боли, повышенной утомляемости, раздражительности, сонливости, одышки, ухудшении зрения, повышении температуры тела.
Допустимые значения параметров ЭМП диапазонов РЧ и СВЧ устанавливаются ГОСТ 12.1.006-84 «Электромагнитные поля, радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля». В РЧ-диапазоне ЭМП нормируют по напряженности электрического поля Е на частотах 0,06...300 МГц в зависимости от времени облучения, причем нормы задаются отдельно для профессионального и непрофессионального облучения. В СВЧ-диапазоне нормируют плотность потока энергии J с учетом времени воздействия раздельно для антенн и других источников.