Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы техносферной безопасности на водном транспорте. Учебное пособие
.pdf
При длительном проживании людей на территории, загрязненной
радионуклидами, и при условии употребления продуктов местного
производства следует учитывать не только воздействие внешнего гаммаизлучения, но и поступление радионуклидов с пищей (95 %), водой (4 %) и
воздухом (1 %). При этом дозы внешнего и внутреннего облучения всего тела
становится соизмеримыми.
Контактное облучение обусловлено воздействием бета-частиц на кожные
покровы. Бета-частицы вследствие небольшой длины пробега в биологических
тканях интенсивно поглощаются кожей, вызывая развитие лучевых ожогов.
Степень поражения кожи зависит от количества попавших на нее
радиоактивных веществ и продолжительностью воздействия их на кожу.
При попадании бета-излучающих радионуклидов на кожу необходимо
как можно скорее вымыть пораженные участки водой с мылом или обтереть их
тампоном, смоченным жидкостью из индивидуального противохимического
пакета или этиловым спиртом.
Электромагнитное загрязнение. Бурное развитие электроники,
внедрение современных технологий в области связи, радиолокации, радио- и
телекоммуникаций способствует разработке сложных технических комплексов,
где возникают ЭМИ широкого диапазона частот — от единиц Гц до сотен ГГц.
Физические поля электромагнитной природы как фактор, связанный с
профессиональной деятельностью человека, представляют сложную
гигиеническую проблему.
Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных
исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности
электромагнитного поля (ЭМП) во всех частотных диапазонах. При
относительно высоких уровнях облучающего ЭМП современная теория
признает тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне
ЭМП (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц, это менее 1 мВт/см2)
принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на
организм. Механизмы действия ЭМП в этом случае еще мало изучены.
Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП
позволяют определить наиболее чувствительные системы организма человека:
нервная, иммунная, эндокринная и половая. Эти системы организма являются
критическими. Реакции этих систем должны обязательно учитываться при
оценке риска воздействия ЭМП на население.
Биологический эффект ЭМП в условиях длительного многолетнего
воздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленных
последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы,
рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания.
ЭМП могут быть особенно опасны для детей, беременных (эмбрион),
людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечнососудистой систем, аллергиков и людей с ослабленным иммунитетом.
В настоящее время накапливается все больше данных о развитии
отдаленных последствий после длительного хронического воздействия ЭМИ
(лейкозы, опухоли мозга и молочных желез, а также нейродегенеративные
заболевания). Во вступительной части Международной программы ВОЗ «ЭМИ
и здоровье человека» были высказаны следующие прогнозы в отношении
развития отдаленных последствий: «Предполагается, что медицинские
последствия, такие как заболевания раком, изменения в поведении, потеря
памяти, болезни Паркинсона и Альцгеймера, СПИД, синдром внезапной смерти
внешне здорового ребенка и многие другие состояния, включая повышение
уровня самоубийств, являются результатом воздействия электромагнитных
полей».
Шумовое загрязнение. Шум представляет собой акустические колебания
всех диапазонов. При воздействии шума интенсивностью более 140 дБ даже в
течение коротких промежутков времени наступает повреждение (разрыв)
барабанной перепонки, при интенсивности 130 дБ возникает острая боль.
Воздействие шумового фактора на человека состоит из двух
составляющих: нагрузки на орган слуха как систему, воспринимающую звуковую
энергию, и воздействие на центральные звенья звукового анализатора как
систему приема информации. Для оценки первой составляющей есть
специфический критерий утомления органа слуха, выражающийся в смещении
порогов восприятия тонов, которое пропорционально величине звукового
давления и времени экспозиции. Вторая составляющая получила название
неспецифического влияния, которое можно объективно оценить по
интегральным физиологическим показателям.
Световое загрязнение. Проблема взаимодействия электромагнитного
излучения в оптическом диапазоне спектра с органом зрения человека связана с
самой природой светового излучения. Свет, являясь первопричиной развития
зрения и одним из основных факторов ОС, определяющих существование
человека, в определенных условиях представляет для него потенциальную
опасность. Воздействие высоких уровней яркости света на зрительную систему,
ведущее к снижению ее функций и даже к патологическим изменениям,
возможно как в природных, так и в производственных условиях деятельности.
К первым относятся яркости больших снежных пространств под лучами
солнца, пустынные поверхности земли в низких широтах, яркость освещенных
солнцем облаков при полетах авиации за облаками и т.п. Ко вторым относятся
излучения мощных источников света (прожекторные установки, электро- и
газосварка, лазерные системы, ксеноновые, галогенные лампы,
пиротехнические средства, световое излучение ядерного взрыва и т.п.).
Экстремальными являются не только избыточные яркости, но и
недостаточный уровень освещения, ведущий также к неблагоприятным
последствиям в сфере трудовой деятельности человека.
Созданные человеком всевозможные источники излучения при
определенных условиях представляют опасность для органа зрения.
Применительно к светотехническим устройствам такую опасность
представляет электромагнитное излучение в оптической области спектра, где
выделяют:
- ультрафиолетовое (УФ) излучение - от 0,1 до 0,38 мкм (область С —
0,1–0,28 мкм, область В — 0,28–0,315 мкм, область А — 0, 315–0,38 мкм);
- видимое излучение - от 0,380 до 0,780 мкм;
- инфракрасное (ИК) излучение - от 0,780 мкм до 1 мм (область А —
0,780–1,4 мкм, область В — 1,4–3 мкм, область С — 3 мкм–1 мм).
УФ-излучение характеризуется самым мощным потоком фотонов. Оно
обладает сильным фотохимическим действием и оказывает многообразное
биологическое воздействие. Без УФ-излучения невозможно нормальное
функционирование организма человека и животных. Однако большие дозы
этого излучения оказывают поражающее действие на живой организм и его
отдельные системы. Наибольшее повреждающее действие на роговицу глаза
оказывает область УФ-излучения с длиной волны 288–290 нм. УФ-излучение с
длиной волны более 290 нм частично поглощается в хрусталике, вызывая при
повторном воздействии его помутнение. И только при длине волны 0,325 мкм
наблюдается органическое поражение сетчатой оболочки. Излучение видимого
участка спектра характеризуется тем, что только оно воспринимается глазом
человека и позволяет видеть все многообразие окружающего нас мира.
Среди повреждений органа зрения видимым световым излучением в
первую очередь необходимо выделить солнечные ожоги, возникающие при
длительном наблюдении солнечного диска. Отдельные искусственные
источники света по своим энергетическим характеристикам превосходят
световое излучение Солнца, и при их использовании возможно возникновение
повреждения сетчатой оболочки глаза. К таким воздействиям можно отнести
излучение прожекторных установок, ламп офтальмологических приборов,
световое излучение ядерного взрыва, а также воздействие света умеренной
интенсивности в течение продолжительного времени.
ИК-излучение имеет фотоны с энергией, меньшей, чем видимый и УФдиапазон. Характерными для этого вида излучения являются его тепловое и в
значительно меньшей степени фотоэлектрическое и фотохимическое действие.
Одним из наиболее известных видов повреждения органа зрения ИКизлучением (длина волны 1,1–1,8 мкм) является помутнение хрусталика,
развивающееся за счет поглощения излучения в тканях. При воздействии ИКизлучения в диапазоне 0,75–1,15 мкм наиболее вероятно ожоговое поражение
сетчатки, а при длине волны > 1,9 мкм — поражение внешних оболочек глаза и
радужки.
Лазер является принципиально новым типом источника излучения с
рядом новых физических свойств, которыми не обладают известные источники
света, - временной и пространственной когерентностью и высокой плотностью
мощности излучения. В связи с этим лазерное излучение представляет для
органа зрения значительно большую опасность по сравнению со всеми
известными источниками оптического излучения. Это в первую очередь
связано со снижением роли естественных физиологических защитных
механизмов организма, в частности, органа зрения.
Лазеры, применяемые в настоящее время, в том числе и на ВТ, позволяют
получить излучение практически во всем оптическом диапазоне спектра.
Воздействие лазерного излучения может привести к возникновению
повреждений органа зрения самого различного вида: УФ-кератоконъюнктивит,
катаракты, повреждение сетчатки. Видимый свет вызывает термические ожоги,
катаракту. Большая степень опасности лазерного излучения связана в первую
очередь с возможностью реализации сверхвысокого уровня плотности
мощности (энергии) излучения и сверхнизкой длительности его воздействия на
малых площадях. В целом, лазерное излучение пропускается и поглощается
внутренними средами глаза по тем же физическим законам, что и обычный
свет. Отличительной особенностью воздействия видимого света на орган
зрения при энергии излучения, не приводящей к органическому поражению,
является развитие временного нарушения зрительного восприятия, связанного с
процессом переадаптации. В настоящее время этот вид нарушения зрительного
восприятия определяется термином «временное ослепление», который
характеризуется ухудшением основных зрительных функций при
определенных параметрах светового воздействия. Условия, в которых может
развиться временное ослепление, весьма разнообразны как по своей
физической природе, так и по особенностям формирования физиологических
механизмов ослепления.
Лазерные ожоги в связи с малой расходимостью луча и его высокой
мощностью имеют, как правило, локальный характер. Такие ожоги идентичны
контактным термическим ожогам. При плотности мощности излучения 1–2
2
Вт/см
имеют место отек эпителия и точечные помутнения. При дальнейшем
увеличении плотности мощности наступает различной выраженности
поражение роговицы — от поверхностного помутнения до обугливания ее
собственного вещества с последующей перфорацией.
Несмотря на сравнительно высокую остроту зрения, люди с ожогами
роговицы I–II степени теряют работоспособность, а иногда и способность к
самостоятельному передвижению в неменьшей степени, чем пострадавшие с
более глубокими ожогами, так как у них более выражены явления
блефароспазма из-за сильного болевого синдрома. Хроническое воздействие
избыточных доз ИК-излучения приводит к ряду патологических изменений со
стороны век и переднего сегмента глазного яблока.
Излучение видимой части спектра вызывает повреждения радужки и
глазного дна. При повышении температуры радужки до +45 °С у животных
наступает миоз и гиперемия стромы. При температуре от +46 до+50 °С имеет
место картина ожога радужки средней степени, выражающаяся, помимо миоза
и гиперемии, в появлении серозно-фибринозного экссудата в передней камере,
обратимого нарушения прозрачности роговицы. Тяжелые ожоги имеют место
при повышении температуры до +51...+55 °С. Развивается картина
фибринозного или гнойного иридоциклита, сопровождавшегося
кровоизлияниями в строме или на поверхности радужки, тяжелым
повреждением роговицы вплоть до ее разрушения.
Хориоретинальные ожоги световым излучением от различных
источников света не сопровождаются болевыми ощущениями.
Непосредственно после воздействия света наступает временное, длительностью
от 1–2 мин до 1 ч, ослепление, а затем ощущение темного пятна в поле зрения.
При локализации ожога в области желтого пятна отмечают понижение остроты
зрения, метаморфопсии (искаженное восприятие формы наблюдаемых
объектов). Если ожог расположен на периферии глазного дна, он может
остаться не замеченным как самим пострадавшим, так и при осмотре врача.
При ожогах, локализующихся в области желтого пятна, отмечается
значительное понижение остроты зрения до 0,1–0,2 непосредственно после
ожога. Имеются центральные и парацентральные скотомы. У части
пострадавших повышаются пороги цветоразличения на красный цвет в 3 раза,
на зеленый — в 1,5 раза, на синий — в 1,3 раза, изменяются границы поля
зрения на цветные объекты (поле зрения на зеленый цвет шире, чем на
красный), замедляется темповая адаптация.
Тепловое загрязнение. Система терморегуляции человека представляет
собой сложнейший механизм и включает тепловой центр, расположенный в
гипоталамусе, большое количество термочувствительных нервных клеток в
различных отделах центральной нервной системы, терморецепторы внутренних
органов, слизистых оболочек и кожи, а также афферентные нервные пути и
эффекторные органы в виде кожных сосудов, скелетных мышц, эндокринных и
потовых желез.
Наиболее адекватным раздражителем системы терморегуляции является
климато-географический фактор, образующий постоянную составляющую среды
обитания человека (климатические, погодные условия, солнечная радиация и др.).
Условия ОС, воздействуя на человека, приводят в действие систему
терморегуляции, которая в зависимости от длительности и интенсивности
раздражителя усиливает или ослабляет процессы теплообразования и
теплоотдачи, поддерживая тем самым постоянство температуры тела или
тепловой гомеостаз организма.
В оптимальных условиях ОС отдача тепла организмом всегда равна его
образованию в нем, в результате чего сохраняется тепловое равновесие
организма со средой и поддерживается постоянство температуры тела.
В условиях повышенных температур среды, действия теплового
излучения (солнечной радиации), повышения теплообразования в организме
при мышечной работе постоянство температуры тела осуществляется с
помощью изменения теплоотдачи. Этот механизм в целом носит название
физической терморегуляции. Ее основной частью является сосудистая
терморегуляция, которая изменяет кровенаполнение кожных сосудов.
Повышение кровенаполнения сосудов кожи и работающих мышц в условиях
нагревающего микроклимата увеличивает теплопроводность поверхности тела и
тем самым усиливает теплоотдачу.
По мере приближения температуры ОС к температуре поверхности тела в
действие вступает другой механизм физической терморегуляции —
потоотделение. При интенсивном функционировании потовых желез у человека
может выделяться до 1,5 л пота в час, при испарении которого с поверхности
кожи может сохраняться постоянство температуры организма даже при
довольно тяжелой работе в условиях высокой температуры ОС.
В условиях пониженных температур среды и угрозе охлаждения
организма, прежде всего, прекращается потоотделение и происходит сужение
сосудов кожи и тем самым уменьшается теплоотдача организма. Если
температура кожи и тела продолжают падать и угроза охлаждения не
устраняется, то включается еще один вид терморегуляции, получивший
название химической теплорегуляции. Сущность этого механизма состоит в
повышении теплообразования или теплопродукции организма за счет
возникновения терморегуляционного мышечного тонуса в ответ на холодовые
раздражители. Если терморегуляционный мышечный тонус не компенсирует
теплопотери организма, включается более мощный механизм химической
терморегуляции — холодовая мышечная дрожь. Теплопродукция организма
человека при мышечной дрожи может увеличиваться в 2–3 и более раз.
Физиологические реакции системы терморегуляции в ответ на
воздействие факторов ОС (климат, погода) являются адекватными, если
отклонения в ней от обычного уровня по мере адаптации (акклиматизации)
возвращаются к оптимальному режиму функционирования системы и всего
организма в целом.
В экстремальных климатических условиях и при различных заболеваниях
возможно нарушение процессов саморегуляции системы терморегуляции, при
этом физиологические реакции могут перейти в патофизиологические.
Для характеристики процесса и результата теплового взаимодействия
организма человека с ОС используется термин «тепловое состояние».
Тепловое состояние — это физиологический статус организма,
отражающий результат его взаимодействия с климатическими условиями
внешней среды и характеризующийся определенными уровнями
теплосодержания, напряжения механизмов терморегуляции и теплоощущений.
В повседневной деятельности человека весь комплекс температурных
факторов как экологическая характеристика среды обитания выступает в виде
микроклиматических условий. Основная масса исследований и материалов,
имеющихся в литературе, посвящены именно вопросам изучения,
нормирования и контроля микроклиматических условий.
Микроклимат представляет собой комплекс физических факторов,
оказывающих влияние на теплообмен человека с ОС, его тепловое состояние и
определяющих самочувствие, работоспособность, здоровье и производительность
труда.
Показателями микроклимата являются температура воздуха и его
относительная влажность, скорость движения, тепловое излучение.
Роль микроклимата в жизнедеятельности человека предопределяется тем,
что последняя может нормально протекать лишь при условии сохранения
температурного гомеостаза организма, который достигается за счет системы
терморегуляции и усиления деятельности других функциональных систем:
сердечно-сосудистой, выделительной, эндокринной и систем, обеспечивающих
энергетический, водно-солевой и белковый обмены.
Микроклимат по степени его влияния на тепловой баланс человека
подразделяется па нейтральный, нагревающий, охлаждающий.
Нейтральный микроклимат — такое сочетание его составляющих,
которое при воздействии на человека в течение рабочей смены обеспечивает
тепловой баланс организма, при котором разность между величиной
теплопродукции и суммарной теплоотдачей находится в пределах ± 2 Вт, а доля
теплоотдачи испарением влаги не превышает 30 %.
Охлаждающий микроклимат — сочетание его параметров, при котором
имеет место превышение суммарной теплоотдачи в окружающую среду над
величиной теплопродукции организма, приводящее к образованию общего
и/или локального дефицита тепла в теле человека (> 2 Вт).
Нагревающий микроклимат — сочетание его параметров, при котором
имеет место изменение теплообмена человека с окружающей средой,
проявляющееся в накоплении тепла в организме (> 2 Вт) и/ или в увеличении
доли потерь тепла испарением влаги (> 30 %).
Функциональное состояние человека, обусловленное его теплообменом с
ОС, характеризующееся содержанием и распределением тепла в глубоких
(«ядро») и поверхностных («оболочка») тканях организма, а также степенью
напряжения механизмов терморегуляции, принято обозначать как тепловое
состояние.
Ориентировочное время возникновения отморожения на открытых
участках кожи в зависимости от температуры и скорости ветра приведено в
табл. 7.1.
Таблица 7.1
Ориентировочное время возникновения холодовой травмы на открытых
участках кожи в зависимости от температуры воздуха и скорости ветра
Скорость
ветра,
м/с
5 -44 -40 -36 -32 -27 -25 -21 -18
7 -37 -35 -32 -27 -23 -20 -17 -14
10 -34 -32 -29 -23 -20 -17 -14 -12
13 -32 -30 -26 -21 -18 -15 -12 -10
15 -31 -28 -24 -20 -16 -14 -11 -8
17 -30 -26 -23 -18 -15 -12 -9 -7
1 3 5 10 15 25 40 60
Температура воздуха, ОС
Время, мин
Еще одним неблагоприятным фактором, снижающим теплозащитные
характеристики одежды, является влажность. В результате накопления в
одежде влаги воздух из нее вытесняется и тепловое сопротивление падает. Это
обусловливается тем, что вода обладает в 20 раз большей теплопроводимостью,
чем воздух. При замерзании влаги в слоях одежды тепловое сопротивление
падает еще значительнее.
Увлажнение одежды может происходить как извне, за счет осадков, так и
изнутри, в результате потоотделения. При интенсивной физической нагрузке
(передвижение по глубокому снегу, перенос тяжести и т.д.) потоотделение даже
зимой составляет 0,3–1 кг/ч.
Часто работающие на открытом воздухе вынуждены оставаться на морозе
в увлажненной одежде при резком снижении теплопродукции. При
неблагоприятном сочетании упомянутых факторов (сильный ветер, низкая
температура воздуха, мокрая одежда) теплоизоляция одежды может снижаться
на 90 %.
3. Влияние химических загрязнителей на организм человека
Известно, что загрязняющие вещества, содержащиеся в атмосферном
воздухе, оказывают значительное негативное воздействие на организм
человека. Это связано с тем, что они попадают внутрь человека вместе с
вдыхаемым воздухом.
В современных условиях наибольшую опасность представляют не
природные, а антропогенные химические загрязнения, особенно инородные для
природы синтетические вещества.
Принято, что вредными являются вещества, которые при контакте с
организмом человека могут вызывать производственные травмы,
профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья,
обнаруживаемые современными методами, как в процессе работы, так и в
отдельные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Эта группа веществ вследствие их токсичности играет ведущую роль в
создании воздушной среды того или иного химического состава, опасного для
здоровья человека. Наибольшую опасность представляют токсичные вещества
для людей, работающих в замкнутых помещениях, например, на командных
пунктах, в кабинах, каютах, шахтных установках, хранилищах. Группа
химически опасных и вредных веществ по характеру воздействия на организм
человека подразделяется на следующие шесть подгрупп:
общетоксичные вещества, воздействующие на центральную нервную
систему, кровь и кроветворные органы (сероводород, ароматические
углеводороды, оксиды углерода и др.);
раздражающие вещества, воздействующие на слизистые оболочки глаз,
носа, гортани, на кожный покров (пары щелочей и кислот, аммиак, оксиды азота);
вещества, вызывающие быстро развивающиеся реакции типа
астматических явлений, болезней крови, кожных заболеваний (ртуть,
альдегиды, ароматические соединения);
канцерогенные вещества, приводящие к развитию злокачественных
(раковых) опухолей (сажа, деготь, продукты перегонки нефти);
мутогагенные соединения, вызывающие нарушения наследственного
аппарата человека (соединения свинца, ртути и др.);
вещества, влияющие на детородную функцию человека (ртуть, свинец,
стирол, радиоактивные вещества).
Все вредные и опасные химические вещества воздействуют на человека
через дыхательные пути, пищеварительную систему и кожный покров.
Они могут поступать в организм с воздухом, водой и пищей, приводить к
травмам и профессиональным заболеваниям, которые обнаруживаются либо в
ходе работы с ними, либо после увольнения с данного производства.
Одномоментный выброс в атмосферу или сброс в воду большого
количества вредных химических веществ при аварийных ситуациях приводит к
отравлениям, а иногда и к гибели населения, находящегося вблизи таких
объектов.
От 80 до 90 % токсичных веществ поступает в организм человека через
органы дыхания. Проникая вместе с вдыхаемым воздухом в легкие, токсичные
вещества минуют печень, которая обладает защитными нейтрализующими
свойствами, а затем поступают в кровь. Кровь разносит эти вещества к
большинству жизненно важных органов.
Отравление организма вредными веществами, поступившими вместе с
пищей и водой, редко связано с исполнением человеком своих
непосредственных функциональных обязанностей. Оно происходит, как
правило, при приеме пищи или употреблении воды, загрязненной
болезнетворными микробами, тяжелыми металлами и другими вредными
веществами.
В результате воздействия вредных и опасных химических веществ могут
возникать острые (быстро протекающие) и хронические (развивающиеся
постепенно) отравления организма.
Антропогенное воздействие, в том числе и химических веществ, на
организм человека так же, как и в целом на биоту, имеет следующие
особенности:
наличие кумулятивного эффекта, т.е. накопления неблагоприятного
воздействия на организм. В частности, в организме человека кумулятивный
эффект загрязнений проявляется в виде накопления стресса, общей усталости,
напряжения, переходящих в предболезнь;
синергетическое, т.е. совместное действие. Если даже малые
концентрации каких-либо химических веществ действуют на один и тот же
организм одновременно, то возможен самый разнообразный интегральный
эффект. Одни вещества могут усиливать этот эффект, а в некоторых случаях
возможен неожиданный результат. Пример синергизма: лекарственные
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]