Безпека життєдіяльності - Купчик

Для цього найчастіше агрегати, що вібрують, встановлюють масивні фундаменти або систему обладнують віброгасниками

Шум. Будь-який небажаний звук прийнято називати шумом. Він шкодить здоров'ю, знижує працездатність, підвищує рівень небезпеки. У зв'язку з цим слід передбачати відповідні заxоди проти шуму.

За фізичною природою шум — це механічні коливанні що хвилеподібно поширюються в рідкому або газоподібному середовищі. Частинки середовища при цьому коливаються відносно положення рівноваги. Звук поширюється в повітрі зі швидкіст 344 м/с.

На організм людини шум може шкідливо впливати через слух. За певних обставин може знижувати його аж до глухоти (неврит слухового нерва). Ступінь ураження слуху і швидкісі нарощування цієї патології залежать від рівня звучності шуму, його частотної характеристики (найбільш несприятлива дія високих частот шуму), тривалості дії тощо. Шум зумовлює роздратованість,

послаблення пам'яті, пригнічений настрій, погіршення сну, зменшення продуктивності праці, підвищення тиску крові, порушення роботи шлунково-

кишкового тракту.

Шум з рівнем звукового тиску до 35 дБ є звичним для людини і не турбує її. Підвищення рівня звукового тиску до 40...70дБ створює значне навантаження на нервову систему, погіршує самопочуття, знижує продуктивність розумової праці, а при тривалому впливі може бути причиною неврозів, виразкових і гіпертонічних хвороб. Інтенсивність шуму понад 75 дБ може призвести до різкої втрати слуху, а при дії шуму вище ніж 140 дБ можливий розрив барабанних перетинок, контузія, а при ще вищій (більа ніж 160 дБ) — і смерть.

Вимірюють шум, щоб визначити рівні звукового тиску на робочих місцях і відповідність їх санітарним нормам, а також щоб розробити та оцінити ефективність різних шумопоглинальних заходів.

Головним приладом для вимірювання шуму є шумомір. У ньому звук, що сприймається мікрофоном, перетворюється в електричні коливання, які посилюються, потім, проходять крізь корегувальні фільтри і випрямник,

реєструються стрілковими приладами. Діапазон вимірювання сумарних рівнів

60

шуму звичайно становить 30... 130 дБ при частотних межах 31,5...8000,0 Гц.

Шум можна знизити такими методами:

1)знизити його в джерелі;

2)змінити напрямок випромінювання;

3)раціонально планувати приміщення та застосовувати акустичне опорядження їх;

4)знизити шум під час його поширення;

5)застосувати індивідуальний захист від шуму.

Інфразвук. Це нечутлива для людини ділянка коливань.

Верхньою мєжею інфразвукової ділянки вважаються частоти 16-25 Гц. Нижня межа інфразвуку не визначена.

Інфразвук виникає в атмосфері, у лісі, на морі. Джерелом інфразвуку є грім,

вибухи, гарматні постріли, землетрус тощо.

Для інфразвуку характерне мале поглинання, тому інфразвукові хвилі в атмосфері, воді та земній корі можуть поширюватися на дуже великі відстані.

Цю властивість інфразвуку використовують як передвісник стихійних лих, при дослідженні властивостей атмосфери і водного середовища.

Відомо, що під час зародження шторму в морі на березі різно погіршується стан хворих, зростає кількість самогубств і дорожніх пригод. Причина — інфразвук. Під час шторму і сильного вітру в морі генеруються потужні інфразвукові коливання з середньою частотою до 6 Гц, а частота звуку в 7 Гц смертельна для людини. Порівняно невеликий шторм генерує інфразвук потужністю в десятки кіловат, що може поширюватися на сотні й тисячі кілометрів як у повітрі, так і на воді.

Біологічну активність інфразвуку пов'язують із збігом частот інфразвуку та альфа-ритму головного мозку. Захист від інфразвуку — це серйозна проблема.

Ультразвук. Цей вид коливань широко використовують у металообробній промисловості, машинобудуванні, металургії на часстоті від 20 кГц до 1 МГц,

потужністю — до кількох кіловат.

Ультразвук шкідливо впливає на організм людини. У людей, які працюють з ультразвуковими приладами, нерідко спостерігаються функціональні розлади нервової системи, зміни тиску, складу і властивостей крові. Часто працівники скаржаться на головний біль, швидку втому, втрату слухової чутливості.

61

Ультразвук впливає на людину через повітряне, рідке і тверде середовища.

Рівні звукових тисків у діапазоні частот від 11 до 20 кГц не повинні перевищувати 75... 110 дБ, а загальний рівень звукового тиску в діапазоні частот

22...110 кГц не повинен перевищувати 110 дБ.

Захист від дії ультразвуку при повітряному опроміненні можна забезпечити, якщо:

1)використати в обладнанні більш високі робочі частої для яких допустимі рівні звукового тиску вищі;

2)використати обладнання, що випромінює ультразвук у звукоізолювальному виконанні (на зразок кожуха). Кожух виготовляють з листової сталі або дюралюмінію (1 мм завтовшки), оклеюють їх гумою або рубероїдом, а також з гетинаксу (5 мм завтовшки). Еластичний кожух може бути виготовленений з трьох шарів гуми, загальна товщина яких 3...5 мм.

Застосування кожухів, наприклад, в установках для очищення деталей знижує рівень ультразвуку на 20...З0 дБ — у чутливому діапазоні частот і на 60...80 дБ

— в ультразвуковому; 3)встановити екрани, у тому числі прозорі, між обладнанням і працівником;

Якщо перерахованими вище заходами неможливо досягнути потрібного ефекту, то ультразвукові установки можна розмістити у спеціальних приміщеннях, загородках або кабінах.

Захист від дії ультразвуку при контактному опроміненні полягає у повному виключенні безпосереднього контакту працівник з інструментом, рідиною і виробами, оскільки така дія найбільш небезпечна. Завантаження і вивантаження виробів мають виконуватися при вимкненому джерелі ультразвуку. Якщо вимикання установки небажане, то використовують спеціальні пристрої.

4.1.2. Електромагнітні поля і випромінювання

Електромагнітне поле

Людина і навколишнє середовище перебувають під постійним впливом електромагнітних полів (ЕМП), що створюються як природними, так і техногенними джерелами електромагнітних випромінювань (ЕМВ). В табл. 4.1

наведено весь спектр ЕМВ.

62

Таблиця 4.1. Спектр електромагнітних випромінювань

Якщо ЕМП природних джерел, таких як Космос, Галактика і Сонце, є

відносно постійними природними характеристиками середовища проживання людини, що дало змогу їй в процесі еволюції пристосуватися до впливу таких полів і виробити захисні механізми, то ЕМП, що створюються техногенними джерелами, впливають на людину негативно, як прямо, так і непрямо. Поля за певних умов порушують також нормальне функціонування об'єктів та інфраструктур, які у своїх технологіях застосовують їх. Проблема взаємодії суттєво ускладнилась в зв'язку з розвитком радіозв'язку, радіонавігації,

радіолокації, телевізійних систем, з масовим розповсюдженням побутових електрота електронних приладів, широким упровадженням комп'ютерної техніки.

Раніше (25...З0 років тому) проблема захисту від ЕМП стосувалася переважно персоналу у виробничих умовах, на сьогодні більшість населення в індустріально розвинутих країнах фактично живе в електромагнітних полях, що мають складну просторову, часову і частотну структуру. ЕМП комплексно шкідливо на організм людини, на життєво важливі системи: нервову, серцево-

судинну, імунну, ендокринну і репродуктивну, змінюючи їхні функції.

З'являється роздратування, знижується увага, порушується пам'ять.

Спостерігаються загальна слабкість, підвищена

63

фактором біоритмів живого, а й мають могутню інформаційну дію на організм через органи зору.

Негативна дія ЕМП спричинює зворотні й незворотні зміни в організмі:

гальмування рефлексів, зниження кров'яного тиску (гіпотонія), уповільнення розвитку організму.

У цілому дія ЕМП на організм людини певною мірою є небезпечнішою ніж іонізуючі випромінювання, з таких причин: механізм біологічної дії ЕМП недостатньо вивчений; ЕМП постійно діє на значну частину населення,

особливо у містах; рівні електромагнітного забруднення постійно зростають;

заходи із захисту населення розроблені недостатньо; населення, як правило, не забезпечене достатньою інформацією про цю небезпеку і не має побутових приладів для систематичного контролю в житлових офісних приміщеннях.

Джерела ЕМП поділяють на природні й техногенні (рис. 4.2).

До природних джерел ЕМП належать: ЕМП Землі, що складається з постійних електричного і магнітного полів: радіохвилі, що генеруються космічними джерелами.

Електричне поле Землі створюється надлишковим від'ємним зарядом на поверхні. Напруженість електричного поля від 100 до 500 В/м грозові хмари можуть збільшити до десятків і сотень кіловольт на метр.

Магнітне (геомагнітне) поле Землі складається з постійного (99 %) і змінного

(до 1 %). Існування постійного магнітного поля Землі поясняється процесами,

що відбуваються у рідкому сталевому ядрі Землі з віковими змінами.

Напруженість магнітного поля на середніх широтах до 40 А/м. Змінне

(тимчасове геомагнітне поле, що створюється електричними струмами у магнітосфері та іоносфері, більш нестійке і може коливатись у широкому діапазоні частот — від 10-5 до 10-2 Гц. "Магнітні бурі" у багато разів збільшують амплітуду змінної складової геомагнітного поля.

Техногенні джерела ЕМП поділяють на технологічні, що використовуються в різних сферах економіки і побічно створюють негативний фактор дії ЕМП на населення, та на ЕМП, що спеціально генеруються для виведення з ладу певних об'єктів інфраструктури і для ураження населення (джерело ЕМП воєнного призначення).

65

За критерієм частоти технологічні джерела ЕМП поділяють дві групи:

перша група — джерела, що генерують випромінювання в діапазоні від 0 Гц до

3 кГц; друга група — джерела, що генерують випромінювання в діапазоні від 3

кГц до 300 ГГц.

У фізиці під ЕМП розуміють особливу форму матерії, що зумовлює взаємодію між зарядженими частинками. Будь-яка електрично заряджена частинка оточена електромагнітним полем, що становить з нею єдине ціле. Але ЕМП може існувати у вільному, віддаленому від заряджених частинок стані, у

вигляді фотонів або електромагнітних хвиль, що рухаються зі швидкістю світла

с = 3*108 м/с і мають довжину α і частоту f (с = α*f).

Електромагнітне поле, що рухається, характеризується векторами напруженості електричного Е (В/м) і магнітного Н (А/м) полів, які визначають силові властивості його. В електромагнітній хвилі вектори Е і Н завжди взаємоперпендикулярні, безперервно змінюються, збуджуючи одне одного.

Електромагнітне поле має ближню і віддалену зони. В ближній зоні (зоні індукції) на відстані r < α формується електромагнітна хвиля. В цій зоні напруженості електричного і магнітного полів вимірюють окремо. У віддаленій зоні випромінювання (r <3α) вимірюють тільки напруженість електричного поля Е на частотах f < 300 МГц, а інтенсивність ЕМП визначають густиною електромагнітної енергії, Вт/м2,

де Рдж — потужність джерела випромінювання, Вт.

У зоні індукції магнітну складову ЕМП характеризують магнітною індукцією В з одиницею тесла (Тл). Магнітна індукція1 мкТл рівнозначна напруженості магнітного поля 1,25 А/м.

Принципи нормування електромагнітних полів. Щоб захистити населення і запобігти професійним захворюванням, встановлюють гранично допустимі рівні (ГДР) ЕМП, тобто такі значення параметрів його, які при щоденному опроміненні у притаманному для даного джерела режимі не спричиняють у населення (без обмеження статі й віку) захворювань або відхилень у стані здоров'я, що визначаються сучасними методами

67

дослідження в період опромінення або у віддалені строки після його припинення.

На сьогодні вплив електричних і магнітних полів частої 10...З0 кГц оцінюється за густиною струму провідності. Вважається, що густина струму провідності j < 0,1 мкА/см2, індукована зовнішнім полем, не впливає на роботу мозку, оскільки імпульсні біоструми, що наводяться в ньому, мають більші значення.

Небезпеку для здоров'я людини оцінюють за значенням і густини струму,

наведеного в тканинах, і характеристикою ЕМП Густину струму, що індукується магнітним полем, визначають за

формулою

де R — відстань від поверхні органа до його середини, см; у — питома електрична провідність, См/м; f

— частота, Гц; В = µН — магнітна індукція, Тл.

Для питомої провідності мозку у = 0,2 См/м, для серцевого м'яза у = 0,25

См/м. Якщо взяти R = 7,5 см для голови і 6 см для серця, то добуток уR є

однаковим у обох випадках. За такого підходу безпечна для здоров'я магнітна індукція дорівнює близько 0,4 мТл при частоті 50 (60) Гц. Це еквівалент напруженості магнітного поля Н < 300 А/м.

Густину струму, що індукується в тілі людини електричним полем, з

різними коефіцієнтами К для ділянок серця і мозку оцінюють за формулою

Для орієнтовних розрахунків беруть К = 3*10-3 См/(Гц-м).

У діапазоні частот від З0 до 100 кГц механізм дії полів, що проявляється у збудженні нервових і м'язових клітин, поступається місцем тепловій дії і за визначальний фактор беруть питому потужність поглинання (Вт/кг).

Вважається, що безпечною питомою потужністю поглинання є 0,4 Вт/кг.

Залежно від густини струму наведеного зміненим полем у тілі людини, можливі

68

Щоб запобігти захворюванням, пов'язаним з дією радіочастот, встановлено гранично допустимі рівні напруженості й густини потоку енергії (ГПЕ) на робочому місці персоналу і для населення. У діапазоні частот 60 кГц...300 МГц на робочих місцях персоналу протягом робочого дня напруженість не повинна перевищувати ГДР, встановлених стандартом (табл. 4.2).

Таблиця 4.2. ГДР напруженості ЕМП на частотах 60 кГц...300 МГц

Гранично допустимі значення густин потоку енергії і напруженості електричного поля на території житлової забудови, а також на робочих місцях осіб віком до 18 років та вагітних жінок:

Гранично допустимі рівні ЕМП для окремих джерел і гранично допустима густина потоку енергії під час експлуатації мікрохвильових печей не повинні перевищувати 0,1 Вт/м2 при триразовому щоденному опроміненні по 40 хв і загальній тривалості опромінення не більше ніж 2 год за добу.

Допустимий рівень опромінення користувача стільникового телефону не повинен перевищувати 1 Вт/м2.

69