Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физические факторы загрязнения среды обитания человека. Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов.pdf
41
Санитарно-профилактическое обеспечение включают следующие
мероприятия:
• организация и проведение контроля выполнения гигиенических
нормативов, режимов работы персонала, обслуживающего
источники радиоволн;
• выявление профессиональных заболеваний, обусловленных
неблагоприятными факторами среды;
• разработка мер по улучшению условий труда и быта персонала,
по повышению устойчивости организма работающих к
воздействиям неблагоприятных факторов среды.
Предупредительные меры защиты для пользователей мобильной
связи:
• при разговоре по мобильному телефону снимать очки с
металлической оправой, так как металл играет роль вторичного
излучателя и может привести к увеличению интенсивности
воздействия на определенные участки головы пользователя, по
сравнению со стандартной ситуацией;
• повсеместно применять систему «hands free»; человек,
пользующийся мобильным телефоном на расстоянии 30-40 см от
тела подвергается гораздо меньшему воздействию
радиочастотных полей, чем человек, прижимающий телефон к
голове.
• не подносить телефон к голове в момент вызова (в процессе
соединения с вызываемым абонентом) – в эти секунды телефон
развивает максимальную мощность для обнаружения и
соединения с ближайшей сотой;
• пациентам с имплантированными кардиостимуляторами не
рекомендуется носить мобильный телефон рядом с ним, тем
более нельзя приближать к этому устройству трубку во время
разговора;
• не пользоваться сотовыми телефонами в автомашинах,
металлических гаражах, и других экранированных помещениях,
т.к. «экран» ухудшает радиосвязь, а в ответ на это мобильный
аппарат увеличивает свою мощность;
• при нахождении в зданиях из железобетонных конструкций
разговор по сотовому телефону следует вести около окна, на
лоджии или балконе;
• использовать модели телефонов с меньшим значением мощности
излучения;
• сократить до разумного минимума время разговоров6.
Пользование телефонами в районах хорошего приема также
способствует снижению уровня воздействия, так как позволяет
осуществлять передачу при меньшей мощности.
Вопросы для самопроверки:
1. Укажите частотные диапазоны электромагнитного излучения.
6
International Commission on Non-Ionizi ng Radiation Protection – ICNIR P, 2009. [http:
//www.icnirp.org /documents /Statement EMF.pdf] - рекомендации по использованию сотовых
телефонов, работающих на СВЧ-частотах, от 450 МГц и выше
42
2. Перечислите источники электромагнитного «загрязнения»,
характерные для жителей городов.
3. Биологическая активность радиоволн возрастает:
- с уменьшением длины волны;
- с уменьшением частоты;
- с увеличением длины волны
3. Перечислите способы защиты человека от неблагоприятного
воздействия радиоволн.
4. Назовите основные меры защиты для пользователей мобильной
связи.
5. Нормируемой характеристикой электромагнитного излучения в
жилых и рабочих помещениях является:
- напряженность электрического поля, В/м;
- плотность электрического тока, А/м2;
- частота переменного тока, Гц.
43
6. ВИДИМОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
6.1 Физическая сущность
Видимое излучение («видимый свет» или «свет») – область спектра
электромагнитных колебаний, непосредственно воспринимаемая
человеческим глазом. Характеризуется длинами волн в диапазоне от 380
(фиолетовый) до 780 нм (красный). Видимое излучение попадает в
«оптическое окно», т.е. в область спектра электромагнитного излучения,
практически не поглощаемой земной атмосферой.
Видимое излучение, занимая узкий диапазон на шкале
электромагнитных волн, отвечает за глобальные процессы, являющиеся
основой для возникновения, развития и существования жизни на нашей
планете. К таким процессам относится, прежде всего, фотосинтез зеленых
растений, водорослей и бактерий, который, используя энергию Солнца,
обеспечивает все живое органическим веществом и кислородом. Видимый
свет также имеет непосредственное отношение к процессу зрения, который
на 80% определяет информационные потребности человека.
44
6.2 Источники видимого излучения
Причиной возникновения видимого света является излучение
молекул и атомов при тепловых и (или) электрических воздействиях.
Самым известным источником видимого излучения является Солнце,
поверхность которого нагрета до температуры 6000 градусов по Кельвину.
Максимум непрерывного спектра солнечного излучения расположен в
«зелёной» области ≈ 550 нм, где находится и максимум чувствительности
глаза.
Излучение видимого диапазона возникает, в частности, при
нагревании тел из-за теплового движения атомов и молекул. Чем сильнее
нагрето тело, тем выше частота, на которой находится максимум спектра
его излучения.
При определённом нагревании тело начинает светиться в видимом
диапазоне (каление), сначала красным цветом, потом жёлтым и так далее.
Видимое излучение
может создаваться и
регистрироваться в
химических и биологических
реакциях. Одна из
известнейших химических
реакций, являющихся
приёмником оптического
излучения, используется в
фотографии. Источником
энергии для большинства
живых существ на Земле
является фотосинтез –
биологическая реакция,
протекающая в растениях
под действием оптического
излучения Солнца.
6.3 Виды источников видимого излучения
может служить:
Основаниями для деления источников видимого излучения на виды
• тип излучения - естественный (светящие небесные тела, молния
и др.) и искусственный (свеча, электрическая лампа и др.);
• механизм генерирования света – тепловой, люминесцентный или
смешанный;
• назначение (область применения):
o общего назначения – для общего освещения помещений
и открытых пространств;
o местного освещения – для освещения индивидуальных
рабочих мест (в том числе – лампы хирургические,
используемые для освещения рабочего поля при
операциях (освещенность ≥ 40000 люкс); светильники
стоматологические (освещённость ≈ 30000 люкс);
45
o транспортные;
o для сигнализации и индикации;
o для оптических систем и приборов;
o метрологические;
o для технологических целей;
o для специальных светотехнических систем и установок.
• конструктивно-технологические особенности:
o лампы накаливания;
o газоразрядные лампы низкого давления;
o газоразрядные лампы высокого давления;
o светодиодные лампы.
Диапазон видимого света И. Ньютоном был поделен на семь цветов:
красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, индиго (индиго
соответствует синий цвет) и фиолетовый. Число семь он выбрал из
убеждения, что существует связь между цветами, музыкальными нотами и
днями недели.
6.4 Действие на организм
Свет является важнейшим экологическим фактором, к которому
человек приспособился в ходе эволюции, поэтому изменения светового
режима или спектрального состава света (например, при задымлённости
атмосферы) могут вызывать патологические реакции у живых организмов.
По сравнению с инфракрасными, видимые лучи проникают в ткани
организма на меньшую глубину (1 – 3 мм). При этом наибольшей
проникающей способностью обладает красное излучение (700 – 760 нм).
Видимые лучи имеют более короткую, чем у инфракрасных, длину волны,
несколько большую энергию квантов, поэтому при поглощении энергии
видимого излучения тканями организма имеет место не только тепловое, но
и химическое воздействие и, как следствие, - фотобиологический отклик.
Разнообразные фотобиологические процессы начинаются с
поглощения квантов света одним из биологически важных соединений, а
заканчиваются определенной физиологической реакцией в тканях или
организме. Различают следующие фотобиологические процессы:
• фотосинтез – превращение энергии солнечного света в энергию
химических связей органических веществ;
• фототаксис и фототропизм – направленное движение организмов,
растений под влиянием света;
• фотопериодизм – регуляция суточных и годовых циклов
организмов при циклических сменах освещения, проявляющаяся
в колебаниях интенсивности физиологических процессов;
• помутнение хрусталика – необратимое фотоповреждение
хрусталика;
• световые воздействия на кожу – образование витамина D,
эритема, загар, пигментация, ожог, рак кожи (наблюдается, в
основном, под влиянием ультрафиолетового излучения);
• зрение – восприятие света глазом, сопровождающееся
превращением световой энергии в энергию нервного импульса в
сетчатке глаза.
Действуя на фоторецепторы сетчатки глаза, видимое излучение
вызывает в них фотохимические реакции. Колбочки воспринимают свет
только при относительно высокой освещенности, создают ощущение цвета,
46
палочки являются высокочувствительными рецепторами лучей видимого
света в условиях слабой освещенности. Они образуют аппарат
центрального, дневного и цветового зрения. Импульсы с фоторецепторов,
поступающие в зрительные центры, оказывают влияние на центральную
нервную систему, гипофиз и другие эндокринные железы.
Ритм физиологических процессов и суточный ритм активности
человека, находятся в тесной связи с ритмом изменения естественного
освещения (смена дня и ночи). В работах А.Я. Потапенко отмечено, что в
пасмурные осенние дни у многих людей возникает синдром "осенней
грусти", сопровождающийся психической депрессией и даже приводящий
иногда к самоубийствам. Экспериментально доказано, что подобную
депрессию можно снять, если человека помещать на несколько часов в
течение ряда дней подряд в ярко освещенную комнату.
Лучи отдельных участков видимого спектра вызывают различные
психофизиологические реакции организма. Темнота, освещение синим
светом влекут за собой понижение возбудимости, красный свет
значительно повышает возбудимость (и ускоряет заживление ран), зеленый
и желтый не оказывают существенного влияния на возбудимость нервной
системы.
Еще В.М. Бехтерев указывал: “... все наши наблюдения говорят в
пользу успокаивающего влияния голубого цвета при состояниях
психического возбуждения, благодаря чему такого рода больных хорошо
помещать в палаты, окрашенные в голубой цвет, или с окнами голубого
стекла. Больных же с психическим угнетением следует помещать в палаты
с розовым цветом стен. Это имеет значение не только для психических
больных в тесном смысле слова, но и для больных с общими неврозами
(истерия, психастения, эпилепсия), у которых обнаруживаются те или иные
изменения настроения”7.
Выбор цвета должен учитываться при покраске
учреждений. Специальные
исследования показали, что
стены вестибюлей
лечебных учреждений и
залов ожидания необходимо
окрашивать в яркие цвета.
Стены коридоров следует
окрашивать в светлые
тона, палат - в персиковый,
светло-розовый, светложелтый или кремовый.
С недавних пор в
офтальмологической и оптометрической
литературе утвердился термин
"компьютерный зрительный синдром"
7
Бехтерев В.М. Светотерапия в лечении нервных болезней 1907 г.: переиздание. - М.:
Наука, 1991 г. - 280 с.
47
(computer vision syndrome – CVS). Жалобы людей, проводящих большую
часть рабочего времени за экраном монитора, делят на две группы:
"зрительные" и "глазные".
К первым относятся:
• затуманивание зрения (снижение остроты зрения);
• замедленная перефокусировка с ближних предметов на дальние
и обратно (нарушение аккомодации);
• двоение предметов;
• быстрое утомление при чтении.
Ко вторым:
• жжение в глазах;
• чувство "песка" под веками;
• боли в области глазниц и лба;
• боли при движении глаз;
• покраснение глазных яблок.
Исследование зрительных функций у лиц, в течение нескольких лет
работавших за экранами ПК, выявило снижение объема аккомодации по
сравнению с возрастной нормой и большую частоту близорукости по
сравнению с людьми того же возраста, не связанных с компьютером.
Происходят также сдвиги мышечного равновесия глаз, снижение
контрастной чувствительности зрения и другие функциональные
нарушения. Все эти изменения оказались весьма сходными с теми, которые
наблюдаются у исполнителей других зрительно-напряженных работ:
микроскопистов, сборщиков печатных схем-плат, сортировщиков
драгоценных камней, часовщиков и т.п. Таким образом, в органе зрения в
результате работы за компьютером происходят изменения, связанные с
системой рефракции, то есть с оптической установкой глаза, и
аккомодации.
Опасения врачей-офтальмологов о том, что
длительная работа с компьютером приводит к
органическим заболеваниям глаз (катаракты и
глаукомы) не подтвердились.
6.5 Допустимые уровни воздействия
Возможность отрицательного воздействия условий освещения на
работников определяется рядом факторов:
• отсутствием или недостаточностью естественного света;
• пониженной освещенностью;
• повышенной яркостью;
• прямой или отраженной блескостью;
• повышенной пульсацией освещенности.
Освещенность (измеряется люксметрами в люксах) определяется
отношением падающего светового потока к площади освещаемой
поверхности. Примерные значения освещенности разных объектов:
операционная 30000-120000 лк
солнечный летний день 60000-100000 лк
пасмурный летний день 20000 лк
пасмурный зимний день 3000 лк
рабочее место с настольной лампой 500-750 лк
пешеходная зона 5-100 лк
48
ночь в полнолуние 0,25 лк
Столовые
200
Кухня
500
Комнаты для отдыха и спальные помещения
100
Душевые, туалетные комнаты
100
Лестницы, эскалаторы и пандусы
100
Офисные помещения
300-500
Зрелищные помещения
200
Дисплейные залы
500
Техническое черчение
750
Торговые залы
300
Часовые и ювелирные мастерские
1000-1500
Больничные палаты
100-200
Кабинеты для врачебного обследования
600
ночь в новолуние 0,01 лк
В России главным документом, устанавливающим параметры
освещения, являются Строительные нормы и правила СНиП 23-05-95.
Кроме этих норм, имеются Санитарные правила и нормы СанПиН
2.21/2.1.1.1278-03 и множество отраслевых документов, в которых
подробно расписаны требования к освещению различных рабочих мест.
В СНиП 23-05-95 даны нормы освещенности в зависимости от класса
зрительных работ. Этот класс определяется по минимальным размерам
деталей, с которыми приходится работать на данном рабочем месте, и по
контрасту деталей и фона. Контраст – это отношение яркостей предметов,
которые нужно видеть, к яркости поверхности (фона), на которой эти
предметы находятся. Очевидно, что чем меньше угловые размеры
рассматриваемых деталей и чем меньше контраст, тем выше должна быть
освещенность, обеспечивающая нормальную работу.
Таблица 13 Примеры рекомендуемых значений освещенности:
Здание (помещение) / деятельность Освещённость, лк
Требования к освещению рабочего места при работе с компьютером
содержатся в Санитарно-эпидемиологических правилах и нормативах
СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 "Гигиенические требования к персональным
электронно-вычислительным машинам и организации работы".
В соответствие с СанПиН, освещенность на поверхности стола в зоне
размещения рабочего документа должна быть 300-500 лк. Освещение не
должно создавать бликов на поверхности экрана. Освещенность
поверхности экрана не должна быть более 300 лк.
Следует также, ограничивать неравномерность распределения
яркости в поле зрения пользователя ПЭВМ, при этом соотношение яркости
между рабочими поверхностями не должно превышать 3:1-5:1, а между
рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования 10:1.
6.6 Минимизация вредного воздействия видимого излучения
Проблема повреждающего действия света на сетчатку глаза была
осознана российскими и зарубежными учеными, занимающимися
экспериментальной и клинической офтальмологией относительно недавно.
49
Естественный фотобиологический парадокс зрения
состоит в том, что свет, являясь источником
зрительной информации, одновременно является
фактором риска для фоторецепторных клеток и
пигментного эпителия, вызывая знакомое в быту
многим состояние, когда глаза болят от яркого
света.
Сейчас, когда к традиционным источникам информации – газетам,
журналам, книгам, добавились новые: телевизоры, компьютеры,
мобильные телефоны, карманные компьютеры, смартфоны и т.д., глаза
подвергают огромным перегрузкам, вызывающим постоянное утомление
глаз и увеличивающим процент людей, нуждающихся в коррекции зрения.
К основным мероприятиям, направленным на снижение опасности
воздействия избыточного видимого излучения, относятся:
• нормирование интенсивности излучения источника (замена
устаревших технологий современными и др.);
• защитное экранирование рабочего места от избытка излучения
(зонты, тенты, облицовка отражающими покрытиями и др.);
• использование средств индивидуальной защиты (использование
для защиты глаз и лица щитков и очков со светофильтрами).
Защита глаз при работе за компьютером обеспечивается
выполнением требований к освещению на рабочих местах, оборудованных
ПЭВМ8. Практические советы по сохранению зрения при работе за
компьютером из книги Мартина Суссмана «Программа улучшения зрения»
можно посмотреть по ссылке: http://www.see.active.by/methods/zaschita-glaz-
pri-rabote-za-kompom.html
Для защиты глаз от такой оптической помехи как блеск, используют
поляризационные очки.
Обычные солнцезащитные очки, в которые установлены простые
солнцезащитные (затемненные) линзы, используются для того, чтобы
уменьшить поток света, попадающий в глаза. Это значит, что мы
используем солнцезащитные очки для защиты глаз от слишком яркого
солнечного света. С обычными солнцезащитными очками повышается
зрительный комфорт, нам не приходится щуриться, когда слишком ярко
светит солнце. Однако этого недостаточно для того, чтобы хорошо видеть в
таких ситуациях. На качество нашего зрения отрицательно влияют также
ослепляющие блики, возникающие в результате отражения солнечного
света от различных поверхностей (например, от лежащего на земле снега,
от водной поверхности, от дорожного полотна, от стен и крыш домов).
Отражение тем сильнее, чем выше отражающая способность поверхности.
Например, сильно отражаются солнечные лучи от мокрого дорожного
полотна, особенно когда солнце стоит низко над горизонтом. Ослепление
водителя в этих ситуациях увеличивает риск возникновения аварийной
ситуации на дороге.
Солнцезащитные поляризационные очки обладают способностью
блокировать отраженные световые лучи и таким образом улучшают
8
Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03
"Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации
работы"
50
качество зрения, повышают контраст изображения, увеличивают
зрительный комфорт в целом.
Поляризационные линзы обычно представляют собой многослойную
конструкцию, внутри которой находится прозрачная поляризационная
пленка. Поляризационная пленка установлена в линзы так, что она
пропускает свет, имеющий только вертикальную поляризацию. Световые
лучи, отраженные от горизонтальных поверхностей, имеют, наоборот,
горизонтальную поляризацию и поэтому не проходят через
поляризационные линзы. В то же время лучи, исходящие от других
объектов, неполяризованные и поэтому проходят через поляризационные
линзы и формируют четкое изображение на сетчатке глаза.
Вопросы для самопроверки:
1. Укажите диапазон длин волн видимого излучения.
2. Перечислите источники видимого излучения.
3. На каком основании свет считается важнейшим экологическим
фактором?
3. По какой причине для жителей Забайкалья не характерен синдром
«осенней грусти»?
4. Назовите факторы отрицательного воздействия условий
освещения на человека.
4. Назовите основные меры защиты для пользователей мобильной
связи.
5. Чем отличается конструкция поляризационных линзы от линз
простых солнцезащитных очков?