БЖД
.pdfv – швидкість транспортного потоку у км/год; сума поправок, які враховують особливості розташування досліджуваної території (у першому наближенні поправками можна знехтувати)..
ЗАДАЧА-ЗРАЗОК.
Який рівень шуму L при швидкості руху v = 60 км/год ство-
рює транспортний потік, у якому повз місце спостереження
щогодини проїздить N = 345 автомобілів, серед яких віднос - на частка легковиків становитьК1 = 87%, відносна частка ван-
тажівок, оснащених карбюраторними двигунами, становить К2 = 4,3%, а вантажівок, оснащених дизельними двигунами, К3 = 8,7%? Яким є ступінь шумового забруднення довкілля (за
12-бальною шкалою) в цьому випадку?
РОЗВ’ЯЗАННЯ
1) Кількість автомобілів кожної групи розраховується так:
N1 = K1·N = 0,87·345 = 300;
N2 = K2·N = 0,043·345 = 30;
N3 = K3·N = 0,087·345 = 15.
2) Рівень шуму, створеного цим транспортним потоком, дорівнює
Відповідь: рівень шуму L = 70,5 дБ. Це шумове забруднення може бути оцінено у 8 балів за 12 -бальною шкалою
шумового забруднення довкілля.
Завдання для самостійного розв’язання
ЗАДАЧА
Який рівень шуму L при швидкості руху v (км/год) створює
транспортний потік, у якому повз місце спостереження що-
години проїздить N автомобілів, серед яких відносна частка
легковиків становить К1, відносна частка вантажівок, оснащених карбюраторними двигунами, становить К2, а вантажівок, оснащених дизельними двигунами, К3? Яким є ступінь шумо-
вого забруднення довкілля (за 12-бальною шкалою) в цьому
випадку?
Варіанти завдань візьміть із таблиці 3..9..
Таблиця 3.9
Варіанти завдань для самостійної роботи
№ варіанта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Швидкість . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
транспортного . |
60 |
50 |
40 |
30 |
75 |
55 |
60 |
45 |
35 |
70 |
|
потоку v, км/год |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Загальна кількість |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
автомобілів, що |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
проходять повз міс- |
600 |
700 |
800 |
1500 |
1500 |
1300 |
400 |
600 |
1000 |
500 |
|
це спостережен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ня за 1 годину, N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Відносна частка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
легкових автомобі- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лів, що прохо- |
0,90 |
0,85 |
0,75 |
0,65 |
0,80 |
0,90 |
0,80 |
0,60 |
0,70 |
0,50 |
|
дять повз міс- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
це спостережен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ня за 1 годину, К1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Відносна частка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
легкових автомобі- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лів, що прохо- |
0,05 |
0,05 |
0,10 |
0,15 |
0,15 |
0,05 |
0,10 |
0,20 |
0,10 |
0,15 |
|
дять повз міс- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
це спостережен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ня за 1 годину, К2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Відносна частка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
легкових автомобі- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лів, що прохо- |
0,05 |
0,10 |
0,15 |
0,20 |
0,05 |
0,05 |
0,10 |
0,20 |
0,20 |
0,35 |
|
дять повз міс- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
це спостережен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ня за 1 годину, К3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ 3.1.6. Небезпека промислових і побутових відходів
1. .Через високу щільність населення всі сучасні міста є джерелом утворення великої кількості промислових і побутових відходів..
NON MULTA, SED MULTUM
Кількісно відходи, утворені в межах міст, оцінюють у грамах на одного міського жителя. . Найбільшим цей показник є у США: 1 450 грамів відходів на день (або 470…520 кг на рік). . Середній показник для промислово розвинених країн становить . 600…700 г/день. .
200 |
201 |
Загальна маса відходів людства перевищує 300 млн тонн на рік. .В Україні маса твердих відходів щороку складає 10…11 млн тонн. .Звалищами побутових відходів в Україні зайнято 2 600 га земель. .Вважається, що в середньому в українських містах щороку утворюється приблизно 1 тонна твердих відходів на 1 мешканця міста. .
Зверніть увагу!
В місті Полтаві з населенням близько 305 тис. . осіб маса
твердих побутових відходів, викинутих упродовж. 2008 року, склала понад 209 тис. .тонн (685 кг на одного мешканця)..
2. .За своїм складом побутове сміття сучасних міст є приблизно однаковим: папір та картон – 41%, сміття – 17,9%, гума, шкіра та деревина – 8,1%, харчові відходи – 7,5%, метали – 8,7%, скло – 8,2%, інше – 1,6%..
Зверніть увагу!
1)Структура міських відходів залежить від національних особливостей та традицій населення. .В містах Індії частка харчових відходів мізерна, натомість у США вона сягає 21%..
2)Для міст промислово розвинених країн характерною є велика частка у відходах пластику різних видів..
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
Небезпека відходів пов’язана з низькою швидкістю їхнього розкладення. . Папір руйнується упродовж 2…10 років, консервні банки – упродовж 100 років, поліетиленові матеріали – упродовж 200 років, пластмаса – упродовж 500 років, а скло для повного розкладення потребує 1 000 років..
3. .Як промислові, так і побутові відходи міст поділяють на тверді
та рідкі. .
4. .Особливу категорію рідких відходів міст становлять стічні води. . В Україні упродовж одного року викидається 19…20 млрд. .м3 стічних вод, з них 3…4 млрд. .м3 неочищених. .
5. .Позбавлення від твердих міських відходів ведеться трьома способами: складуванням (захороненням) на спеціальних звалищах, знищенням шляхом спалювання, очисткою (механічною, хімічною, фізико-хімічною, біологічною). .
NON MULTA, SED MULTUM
У більшості міст світу переважає вивезення відходів на зва лища, незважаючи на те, що це, з екологічної точки зору, найгірший спосіб позбавлення від відходів. .Стічні води звалищ є надзвичайно токсичними, вони забруднюють ґрунтові води, води річок і
водойм. .Атмосферне повітря над звалищами насичене токсичними газоподібними речовинами, утвореними при розкладенні звалених відходів..
Іншим видом позбавлення від міських відходів є їхнє спалю вання. .Недолік такого способу – накопичення великих обсягів попелу, що містить у собі токсичні речовини. .Та й газоподібні речовини, утворені при спалюванні відходів, несуть у собі небезпеку для людини й довкілля (у тому числі через видалення діоксину)..
Прогресивним способом позбавлення від міських відходів вважається спалювання їх у спеціальних печах. .При таких технологіях переробки відходи без сортування надходять у печі, де розплавляються. . Як побічний продукт такої переробки отримують залізо і кольорові метали. .Сучасні сміттєспалювальні установки викидають лише 0,1 кг токсичних речовин на 1 м3 утвореного газу. . На кінець XX ст. .у країнах Західної Європи працювало 595 таких установок, у США – 157, в Японії – 1899. .
Усі інші способи позбавлення від міських відходів потребують попереднього сортування відходів. .
Значних успіхів у переробці міських відходів досягла Франція. . Майже в усіх містах тут є спеціальні сміттєспалювальні підприємства, а сміття проходить попереднє сортування. .Створена розгалужена мережа компостних підприємств, що зайняті утилізацією побутових відходів і виробленням компосту для виноградників та супутнього біогазу. .
3. .Розроблені і впроваджуються технології знешкодження рід ких відходів міст, які передбачають їхню хімічну та біологічну очистку. .
4. .Високу ефективність при очищенні рідких відходів мають метод крапельного фільтрування та метод активного мулу..
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
Чим вищим є рівень життя суспільства, тим більше від ходів життєдіяльності продукується. .Проблема утилізації відходів є й постійно буде актуальної для усього людства..
§ 3.1.7. Небезпеки дорожнього руху
1. .Небезпеки, спричинені дорожнім рухом, завдають помітної шкоди здоров’ю і життю людей. .В Україні ризик загибелі людини внаслідок дорожньо-транспортних пригод (ДТП) є четвертим за рангом прояву небезпеки: на дорогах країни щороку гине 9…10 тисяч осіб..
202 |
203 |
2. .Причиною більшості дорожньо-транспортних пригод із дітьми (близько 61%) є нехтування ними норм безпечної поведінки на вулицях і дорогах. .Більшість ДТП із дітьми, що потрапляють у ДТП, припадає на дітей віком 7…9 років..
3. .Поведінка на дорогах регулюється в Україні Правилами дорож нього руху 2011 р., введеними в дію відповідною постановою Кабінету Міністрів України, з урахуванням Конвенції про дорожній рух, Закону України «Про дорожній рух», Державних стандартів та інших нормативних актів. .
4. .Перетинаючи проїжджу частину дороги, пішохід повинен керуватися такими правилами:
1) переходячи дорогу, слід користуватися пішохідним переходом (підземним чи наземним);
2) у разі відсутності пішохідних переходів переходити дорогу слід по лініях тротуарів або узбіч;
3) перетинати дорогу слід під прямим кутом до краю проїжджої частини, не затримуючись і не створюючи перешкод іншим учасникам руху. .
5. .Правила дорожнього руху забороняють пішоходам переходити проїжджу частину дороги поза пішохідним переходом, якщо:
1) на проїжджій частині дороги нанесено розділювальну смугу; 2) проїжджа частина дороги має чотири і більше смуг для руху
в обох напрямах; 3) якщо вздовж проїжджої частини дороги встановлено огорожу..
6. .Правила дорожнього руху дозволяють водити організовані групи дітей не по тротуарах, а по узбіччю доріг лише:
1) за відсутності тротуарів і пішохідних доріжок; 2) у світлу пору доби; 3) тільки в супроводі дорослих..
7. .Пішоходу слід мати на увазі, що швидкість великогабаритного транспортного засобу (автопоїзда, автобуса тощо) сприймається ним як більша, ніж вона є насправді, а більшість транспортних засобів рухаються швидше, ніж це здається людині. .
8. .Пішоходу слід мати на увазі, що для зупинення транспортно го засобу потрібен певний час: при екстреному гальмуванні час реакції становить у висококваліфікованих водіїв до 1,16 с, у кваліфікованих – 1,16.....1,60 с, у посередніх – понад 1,60 с. .
Зверніть увагу!
За швидкості 60 км/год (дозволеної у межах міста) автомобіль посереднього водія ще до початку гальмування (до того, як водій натисне на педаль гальма) долає шлях понад 27 метрів..
9. .Правила дорожнього руху забороняють пасажиру транспортного засобу:
а) відчиняти двері транспортного засобу, не переконавшись у тому, що він зупинився біля тротуару чи на узбіччі;
б) перешкоджати зачиненню дверей; в) використовувати для їзди підніжки і виступи транспорт
них засобів..
10. .Правила дорожнього руху дозволяють водію мопеда виїжджати на проїжджу частину дороги, починаючи з 16-річного віку..
11. .Правила дорожнього руху дозволяють велосипедисту виїжджати на проїжджу частину дороги і рухатися по ній, починаючи з 14-річного віку..
12. .Правила дорожнього руху забороняють водіям мопедів та велосипедистам:
а) під час руху триматися за інший транспортний засіб; б) перевозити вантажі, які заважають керувати транспор-
тним засобом (мопедом чи велосипедам); в) буксирувати інший мопед чи велосипед; г) перевозити пасажирів, старших за 7 років..
13. .Правила дорожнього руху вимагають, щоб під час пересування на транспортному засобі, обладнаному ременями безпеки, всі пасажири і водій мають бути пристебнутими. .Під час руху в населеному пункті ременями безпеки можуть не користуватися тільки водії і пасажири автомобілів оперативних служб. .Без ременя безпеки зіткнення автомобіля з нерухомою перешкодою за швидкості лише 50 км/год можна порівняти зі стрибком обличчям униз з четвертого поверху. .
NON MULTA, SED MULTUM
Найважливіше під час автомобільної аварії – перешкодити переміщенню свого тіла вперед і захистити голову. .Пасажир, знаходячись у машині, в момент аварії повинен закрити голову руками і завалитися набік, напружити всі м’язи і не розслаблятися до цілковитої зупинки машини. .Слід мати на увазі, що найнебезпечнішим місцем для пасажира є переднє сидіння. .Після удару, перш за все, треба зорієнтуватися, де ти перебуваєш, у якому місці автомобіля. .Усвідомивши ситуацію, треба рухатися до виходу через двері або через вікно. .Машину слід покинути якомога швидше, тому що завжди є небезпека її загоряння (особливо, якщо машина перекинулася). .Якщо двері машини не відкриваються (їх заклинило), треба відчинити або розбити вікна..
204 |
205 |
§ 3.1.8. Кількісна оцінка перевантажень при автомобільних аваріях
1. .Відомий з фізики другий закон Ньютона встановлює зв’язок
між силою, що діє на тіло, і прискоренням, якого воно набуває r
під дією цієї сили: F = ma . .Прискорення, набуте тілом унаслідок притягання його Землею (згідно із законом всесвітнього тяжіння), називається прискоренням вільного падіння і позначається буквою g . .Середнє значення цього прискорення, яке береться для практичних розрахунків, становить g = 9,80 м/с2. .
2. .Сила, з якою Земля притягує до себе тіло масою m, у звичайних r
умовах може бути розрахована за формулою F = mg .. Людина відчуває наявність цієї сили як свою вагу лише тоді, коли вона спирається на опору (наприклад, на підлогу) або тягне підвіс (наприклад, висячи на так званій «тарзанці»). .
Зверніть увагу!
1)За багато тисяч років еволюції людина пристосувала ся до дії земного тяжіння і до обов’язкової наявності опори, яка заважає нам рухатися вниз (аж до центра Землі). . Якщо ж опора чомусь зникає, людина відчуває значний дискомфорт. .Стан, при якому тіло людини (тимчасово) не діє ані на опору, ані на підвіс, називається невагомістю..
2)Фізіологічне відчуття невагомості полягає у зникненні звичних напружень і навантажень, зумовлених протидією (з боку опори) силі тяжіння. .При невагомості зникає деформація внутрішніх органів, знімається звичне навантаження з більшості скелетних м’язів, порушується діяльність вестибулярного апарату, який забезпечує нам відчуття рівноваги. .
3. .Явищем, протилежним невагомості, є перевантаження. .
NON MULTA, SED MULTUM
Кожного разу, підстрибуючи, ми обов’язково надаємо своєму тілу прискорення, натомість на короткий час відчуваємо дію сили з боку опори, від якої відштовхуємося. .Чим більшим є прискорення, тим більша сила діє (з боку опори) на прискорюване тіло. . Наприклад, коли тіло здобуває прискорення, що за числовим значенням дорівнює прискоренню вільного падіння g, це можна роз-
глядати як збільшення ваги тіла вдвічі:. .
Коли стрибає блоха, вона набуває прискорення понад 200g. .Це означає, що на комаху діє сила, яка у 200 разів перевищує її власну вагу! Будь-який ссавець був би такою силою розчавлений, а блоха – ні. .Такі перевантаження блохи, як і багато інших дрібних тварин, витримують завдяки особливостям будови скелету і внутрішніх органів..
Людина блошиним захистом не оснащена, і тому перевантажен ня для неї є серйозною загрозою для здоров’я. .Значних прискорень, наприклад, набуває під час підйому і спуску космічний корабель: його «нормальні» прискорення сягають (6…7)g, отже, і вага космонавта зростає в таку саму кількість разів. .У повсякденному житті значних перевантажень людина може зазнати лише в аварійних ситуаціях, наприклад, при екстреному гальмуванні автомобіля..
4. .Усередині організму найпомітнішу дію перевантаження чинить на кров, оскільки вона легко рухається і не зв’язана механічно з іншими частинами організму. .
NON MULTA, SED MULTUM
Якщо прискорення направлене від ніг до голови людини, кров під час прискореного руху відтікає із судин голови і припливає до ніг та органів нижньої частини тіла. .Це викликає кисневе голодування мозку. .Наприклад, за прискорення a = 4g на рівні голови людини повний тиск крові взагалі стає від’ємним і дорівнює . -4 кПа: у людини виникають розлади зору, вона може навіть знепритомніти. .Водночас у нижніх частинах тіла тиск крові зростає. . При тому ж прискоренні a = 4g на рівні ніг людини повний тиск крові збільшується до 100 кПа і більше. .Під таким тиском вода із крові починає просочуватися через стінки судин – виникають набряки ніг і навіть спостерігаються розриви кровоносних судин..
Якщо ж прискорення направлене від голови до ніг, то тиск крові збільшується не в нижній, а у верхній частині організму. . Найбільш уразливими в такому випадку виявляються кровоносні судини очей і мозку, які можуть розриватися: виникають крововиливи, гематоми, синці тощо..
Зверніть увагу!
1)Для зменшення негативних наслідків перевантаження космонавти одягають спеціально розроблені гідрокостюми, виготовлені так, що між двома шарами тканини знаходиться вода;
2)перевантаження легше переноситься космонавтом, якщо той знаходиться в лежачому положенні у кріслі, яке повторює форму його тіла..
3)І гідрокостюми, і лежаче положення космонавтів в ін дивідуальному кріслі-ложементі під час старту й посадки були винайдені полтавцем Юрієм Кондратюком на початку ХХ століття. .Нині ім’я Юрія Кондратюка носить Полтавський національний технічний університет. .
206 |
207 |
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
Перевантаження обов’язково виникає при аварійному гальмуванні транспортних засобів (автомобілів, автобусів, мотоциклів, потягів тощо)..
5. .Під час аварійного гальмування транспортних засобів величини перевантаження можуть набувати великих значень, небезпечних для здоров’я і життя людини..
6. .Людина (водій, пасажир) може залишитися живою під час аварійного гальмування транспортних засобів, якщо:
1)отримане нею прискорення не перевищує 30g;
2)людина була міцно і правильно пристебнута ременем безпеки..
Зверніть увагу!
Прискорення a , набуте за рівноприскореного руху, може бути розраховане за відомими гальмівним шляхом s , початковою швидкістю v0 та кінцевою швидкістю v рухомого тіла:
a = |
v2 |
−v2 |
.(3..4) |
|
0 . |
||
|
|
2s |
|
ЗАДАЧА-ЗРАЗОК
Водій, міцно і правильно пристебнутий ременем безпеки, їхав в автомобілі зі швидкістю v0 = 75 км/год. Через несприятливі погодні умови він не впорався з керуванням – автомобіль врізався у дерево, внаслідок чого його передня частина деформувалася. При аварійному гальмуванні тіло водія перемістилося на відстань s = 0,8 метра (разом із кріслом водія) і зупинилося (v = 0). Яким було прискорення, набуте тілом во -
дія при такому екстреному гальмуванні? Чи залишився водій живим?
РОЗВ’ЯЗАННЯ
1) Щоб виконати розрахунок у Міжнародній системі одиниць фізичних величин СІ, запишемо швидкість, із якою рухався автомо-
біль (разом із водієм), у метрах на секунду:
..
2) Розрахуємо прискорення, набуте тілом водія при аварійному гальмуванні:
.
Знак «мінус» означає тут лише те, що прискорення тіла відбувалося у напрямку, протилежному початковому напрямкові руху.
3) Оцінимо, у скільки разів отримане прискорення перевищує
прискорення вільного падіння g = 9,80 м/с2:
.
ВИСНОВОК
Прискорення, набуте тілом водія під час аварійного гальмування автомобіля (a ≈ 28g), не перевищує гранично допустимого значення 30g, яке викликає неминучу загибель людини: водій зали-
шиться живим, хоча й отримає значні ушкодження.
Завдання для самостійного розв’язання
Задача
Водій, міцно і правильно пристебнутий ременем безпеки, їхав в автомобілі зі швидкістю v0 . Через несприятливі погодні умови він не впорався з керуванням – автомобіль врізався у дерево, внаслідок чого його передня частина деформувалася. При аварійному гальмуванні тіло водія перемістилося на відстань s (разом із кріслом водія) і зупинилося (v = 0). Яким було прискорення, набуте тілом водія при такому екстреному гальмуванні? Чи залишився водій живим?
Варіанти завдань візьміть із таблиці 3.10.
Таблиця 3.10
Варіанти завдань для самостійної роботи
№ варіанта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Початкова швидкість |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
45 |
55 |
60 |
65 |
автомобіля v0, км/год |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Відстань s, на яку . |
0,70 |
0,70 |
0,70 |
0,70 |
0,70 |
0,70 |
0,70 |
0,50 |
0,50 |
0,50 |
перемістилося тіло . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
водія, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
208 |
209 |
§ 3.1.9. Електромагнітні випромінювання та їх небезпека
1. .Електромагнітні випромінювання спричиняються електромагнітними хвилями, які поширюються у просторі з кінцевою швидкістю, що залежить від властивостей середовища. .У вакуумі швидкість поширення електромагнітних хвиль дорівнює 300 000 км/с. .Це найвища з усіх можливих швидкість поширення взаємодій у природі..
2. .За ступенем охоплення тіла людини дія електромагнітних ви промінювань поділяється на загальну (охоплюється все тіло людини) і місцеву (охоплюється частина тіла людини)..
3. .За умовами перебування в них людини електромагнітні ви промінювання поділяють на: а) професійні; б) непрофесійні;. в) опромінення в побуті; г) опромінення в лікувальних цілях..
4. .Електромагнітні випромінювання поділяють на неіонізуючі та іонізуючі. У гігієнічній практиці до неіонізуючих електромагнітних випромінювань відносять також електростатичні й магнітні поля..
5. .Джерелом неіонізуючих електромагнітних полів є змінні електричні струми промислової частоти 50 Гц:
• лінії електропередач (ЛЕП) напругою до 1150 кВ;
• відкриті розподільні пристрої (комутаційні системи й апарати, засоби захисту та автоматики, вимірювальні прилади тощо)..
6. .Наслідком поглинання тілом людини неіонізуючих електро магнітних полів є тепловий ефект. .Негативна дія неіонізуючих електромагнітних випромінювань проявляє себе у таких розладах здоров’я:
1)головний біль у скроневій і потиличній частинах голови;
2)кволість;
3)розлади сну;
4)зниження пам’яті;
5)підвищена дратівливість;
6)апатія;
7)болі в ділянці серця..
7. .Найуразливішими щодо дії електромагнітних випромінювань
є очі, мозок, нирки, шлунок, жовчний і сечовий міхури..
8. .Довготривала дія неіонізуючих електромагнітних випроміню вань промислової частоти спричиняє хронічні захворювання, що супроводжуються: 1) порушенням ритму серцевих скорочень; 2) уповільненням частоти серцевих скорочень; 3) зміною складу крові..
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
Оскільки більшість ефектів, спричинених електромагнітним полем, зумовлюється дією електричного поля у складі електромагнітного, основною характеристикою електромагнітного поля вважають напруженість електричного поля Е, яка вимірюється у вольтах на. метр (В/м)..
NON MULTA, SED MULTUM
Уся наша планета і всі живі організми, що на ній мешкають, постійно знаходяться під дією електромагнітних хвиль, які викидаються Сонцем і галактиками. .Діапазон частот цих електромагнітних хвиль від 10 МГц до 10 ГГц (довжини хвиль від 30 м до . 0,03 м), але їхня інтенсивність є незначною і зазвичай не перевищує 10-9 Вт/м2 (щоправда при сонячних спалахах вона може зростати в сотні разів). .
За останні 30–40 років у зв’язку з розвитком електроенергетики, радіо, телебачення і мобільного телефонного зв’язку інтен сивність електромагнітних полів на планеті швидко зростає. . Телевізійні передавачі, а особливо станції мобільного телефонного зв’язку створюють «радіофон», інтенсивність якого хоча й не дуже велика з фізичної точки зору, але й нині вже не менше, ніж у 10 разів перевищує інтенсивності природних електромагнітних полів. .Поблизу самих передавачів та базових станцій мобільного зв’язку напруженість електричних полів у складі електромагнітного поля може сягати 0,1 В/м при тому, що середня напруженість електричного поля «атмосфериків», тобто електричних розрядів в атмосфері, не перевищує 10-3 В/м..
9. .Допустимий час перебування в зоні дії ЕМВ з напруженістю до 20 кВ/м (у годинах) розраховується за формулою
, |
(3..5) |
де Е – напруженість електричного поля у складі електромагнітного (за-
писана у кВ/м)..
Зверніть увагу!
Гранично допустимі рівні напруженості електричних по лів змінного струму становлять:
• у житлових приміщеннях – 0,5 кВ/м; • на території житлової забудови – 1 кВ/м;
• у населеному пункті поза зоною житлової забудови –. 5 кВ/м;
210 |
211 |
• на ділянках перетину повітряних ліній електропередач з автомобільними дорогами – 10 кВ/м; • у ненаселеній місцевості – 15 кВ/м;
• у важкодоступних місцевостях, а також на ділянках, де доступ населення спеціально виключений – 20 кВ/м..
ПРИКЛАД
Поблизу дачного будиночка господаря проходить високовольтна лінія електропередач (ЛЕП) з напругою 110 кВ.
Відстань від електричних проводів до даху будинку становить
20 м. Який має бути максимально безпечний час перебування в цьому будинку?
РОЗВ’ЯЗАННЯ
1). Дачний будиночок знаходиться в зоні дії електромагнітного випромінювання (ЕМВ), створюваного ЛЕП, тривалість перебування в якій залежить від напруженості електричної складової Е електромагнітного поля. Знайдемо її величину:
Е = U/L = 110 кВ/20 м = 5,5 кВ/м.
2). Обчислимо допустиму тривалість знаходження в електро-
магнітному полі такої напруженості:
Т = 50/Е – 2 = 50/5,5 – 2 = 7,1 год.
ВІДПОВІДЬ:
максимально безпечний час знаходження в будинку, що пере-
буває в зоні ЕМВ, становить 7,1 години.
10.. Допустима напруженість електричного поля (у складі ЕМП) на робочих місцях працівників становить 5 кВ/м, а гранично допустима – 25 кВ/м..
11. .Іонізуючі електромагнітні випромінювання спричиняють два види ефектів, які призводять до розладів здоров’я людини:
а) детерміновані порогові ефекти: променеву хворобу, променеві опіки, променеву катаракту, променеве безпліддя;
б) стохастичні (безпорогові) ефекти: утворення злоякісних пухлин, лейкози, спадкові хвороби, котрі найяскравіше виявляються при радіаційних ураженнях..
NON MULTA, SED MULTUM
Серед усіх технічних пристроїв, якими людина нині користується в повсякденному житті, мобільний телефон має найбільший системний вплив. .Адже ми тримаємо його безпосередньо біля голови, і випромінювання безперешкодно пронизує наш мозок з частотою 3,6 Гц. .При цьому найбільшу дозу ми дістаємо під час зв’язку з абонентом. .
Оскільки мозок людини насичений рідиною, під дією ЕМВ він інтенсивно нагрівається – виникає тепловий ефект. . За тривалої
розмови людина навіть відчуває, як нагрівається вушна мушля. . Такий же ефект виникає й у тканинах мозку, і це дуже небезпечно. .
Іншим органом, чутливим до дії електромагнітного випромінювання, є кришталик ока. .Він желеподібний, і під дією випромінювання може втратити свою прозорість – тобто виникає ризик формування катаракти. .
Мобільні телефони стандарту GSM мають частоти електромагнітного випромінювання, що збігаються з біоелектричними частотами головного мозку. .Виникає резонанс, який призводить до функціональних змін мозку. . Такі зміни непомітні для людини, проте їх можна побачити на енцефалограмі, зробленої під час розмови по мобільному. .Мало того – вони довго не зникають і після закінчення розмови. .Помічено також, що після користування мобільним телефоном артеріальний тиск може підвищуватися на 5…10 мм рт. .ст. .
Небезпечною є звичка класти мобільний біля себе уночі, використовуючи його як будильник, оскільки навіть у стані очікування пристрій постійно працює в пульсуючому режимі. . Особливо чутливі до ЕМВ діти і вагітні жінки. .В багатьох країнах дітям та підліткам заборонено користуватися стільниковим зв’язком..
Зверніть увагу!
За даними ВООЗ, уже після десяти років користування мобільним телефоном зростає ризик виникнення:
• пухлин головного мозку – на 40%; • пухлин слинних залоз – на 50%; • пухлин слухового нерва – у 4 рази. .
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
Загальний час користування мобільним телефоном слід обмежити до 50 хвилин на добу. .А якщо ви розмовляєте по мобільному в екранованому приміщенні (наприклад, у салоні автомобіля), цей час слід скоротити у 4–5 разів. . Оскільки мобільний телефон увесь час перебуває в режимі очікування, його не варто носити в кишені, на поясі чи на шиї..
212 |
213 |
§ 3.1.10. Оптичні випромінювання та їхня дія на людину
1. .Одним із видів електромагнітних випромінювань є оптичні ви промінювання: це електромагнітні випромінювання з довжиною хвилі від 100 нм до 1 000 мкм (табл. .3..11)..
|
|
|
|
|
Таблиця 3.11 |
||
|
|
Шкала оптичних випромінювань |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Оптичні випромінювання |
|
|
|
||
|
|
|
|
||||
Ультрафіолетове (УФ) |
Видиме світло |
Інфрачервоне (ІЧ) |
|||||
випромінювання |
випромінювання |
||||||
|
|||||||
|
|
|
|
||||
100 нм < λ < 400 нм |
400 нм < λ < 760 нм |
760 нм < λ < 1 мм |
|||||
|
|
|
|
|
|
||
УФ-С |
УФ-В УФ-А |
Видимий спектр: при- |
ІЧ-А |
ІЧ-В |
ІЧ-С |
||
|
|
|
родне світло в сукуп- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
100– |
280– |
315– |
ності монохроматич- |
760– |
1 400– |
3 000 |
|
них хвиль від фіоле- |
|||||||
280 |
315 |
1 400 |
3 000 |
нм-1 |
|||
400 нм |
тового до червоного: |
||||||
нм |
нм |
нм |
нм |
мм |
|||
|
Ф–С–Г–З–Ж–О–Ч |
||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Майже по- |
|
λ= 555 нм –. |
Ближня область |
Середня область |
Дальня область |
||
вністю по- |
|
||||||
|
|
|
|
||||
глинають- |
|
зелене |
|
|
|
||
ся атмосфе- |
|
світло |
|
|
|
||
рою Землі |
|
|
|
|
|
2. .Оптичні випромінювання з довжиною хвилі від 100 нм до 400 нм називаються ультрафіолетовим випромінюванням (УФ- випромінювання). .УФ-випромінювання не викликає відчуття світла у людини: його дія зводиться до двох ефектів – еритемного та бактерицидного..
Зверніть увагу!
1)Еритема – це почервоніння шкіри внаслідок збільшення кровонаповнення тканин..
2)Бактерицидність – це властивість УФ-випромінювання викликати незворотні процеси коагуляції білкових речовин бактерій, спричиняючи у такий спосіб їхню загибель..
3. .Відповідно до рекомендацій Міжнародного конгресу з фітотерапії та фотобіології УФ-випромінювання поділяють на три діапазони: УФ-С із довжиною хвилі 100.....280 нм, УФ-В із довжиною хвилі 280.....314 нм, УФ-А із довжиною хвилі 315.....400 нм..
4. .У складі сонячного випромінювання на УФ припадає близько 9% усієї променевої енергії, але поблизу поверхні Землі УФ-випромінювання з довжиною хвилі λ<290 нм практично немає: від усієї УФ-радіації до поверхні Землі доходить не більше ніж 0,1% початкової променевої енергії цього діапазону електромагнітних хвиль. .
5. .Ультрафіолетові випромінювання діапазонів УФ–С та УФ–В майжеповністюпоглинаютьсяазотом,щоміститьсяватмосфері Землі, а також шаром озону, котрий існує в стратосфері на висотах 20…25 км..
Зверніть увагу!
1) Якби УФ-випромінювання діапазонів УФ–В та УФ–С не поглиналося, а досягало б земної поверхні, життя на Землі не існувало б..
2)Біологічна дія УФ-випромінювання пов’язана із фотохімічними реакціями, що відбуваються з біополімерами у складі живих тканин — білками й нуклеїновими кислотами..
3)Бактерицидна дія УФ-випромінювання широко використовується для знезаражування повітря в закритих приміщеннях (в операційних, перев’язувальних, у пташниках при промисловому птахівництві тощо)..
7. .Як джерело УФ-випромінювання використовують ртутні лампи з колбами із кварцу або увіолевого скла..
8. .Позитивна дія УФ-випромінювання на людину проявляється як поява загару (пігментація шкіри), а також як утворення вітаміну D, котрий сприяє всмоктуванню поживних речовин із кишечнику й засвоєнню кальцію, що входить до складу кісток і виконує низку важливих фізіологічних функцій в організмі..
9. .Шкідлива дія УФ-випромінювання на людину проявляє себе в ураженні очей, оскільки слизова оболонка ока (кон’юнктива) не має захисного рогового шару і тому око є більш чутливим до УФ-випромінювання, ніж, наприклад, шкіра..
10. .При тривалому УФ-опроміненні очей виникає замулення кришталика ока — катаракта. .
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
Усі роботи в умовах УФ-випромінювання слід виконувати у захисних окулярах, які затримують УФ-складову світла..
11. .Оптичні випромінювання з довжиною хвилі від 400 нм до 760 нм сприймаються людиною як видиме світло. .Око людини найбільш чутливе до видимого світла із довжиною хвилі λ=555 нм, котра сприймається як світло зеленого кольору..
214 |
215 |
12. .Видиме світло поглинається багатьма тілами, навіть такими, що зовні здаються прозорими..
13. .Якщо тіло сприймається як кольорове, воно сильно поглинає видиме світло в широкому діапазоні електромагнітних хвиль, але відбиває електромагнітні хвилі певної довжини: наприклад, речовина зеленого кольору поглинає видиме світло усього видимого спектру за винятком зеленого (з довжиною хвилі λ=555 нм)..
14. .Під дією видимого світла відбувається найважливіша для життя фотохімічна реакція фотосинтезу:
.
Продуктами цієї реакції є кисень та вуглеводень, із якого утворюється глюкоза. .Реакція фотосинтезу є
зворотною до реакції, що відбувається під час дихання, тобто зворотною до утворення вуглекислого газу СО2 та води Н2О з органічних речовин і кисню..
18. .Оптичні випромінювання з довжиною хвилі λ>760 нм називаються інфрачервоним випромінюванням (ІЧ-випро мінюванням)..
19. .У сонячному світлі на ІЧ-випромінювання припадає близько 50% променевої енергії, а у лампах розжарювання — близько 90%..
20. .Поглинання і відбиття ІЧ-випромінювання різними речовинами відрізняється від поглинання і відбиття видимого світла: наприклад, вода є прозорою для видимого світла, але сильно поглинає ІЧ-випромінювання, особливо якщо у воді розчинено трохи мідного купоросу..
Зверніть увагу!
Щоб запобігти нагріванню будь-якого предмета, між ним і джерелом світла (ІЧ-випромінюванням) розміщують кювету з водою (у такий спосіб поглинання ІЧ-світла водою та водяною парою забезпечує тепловий баланс нашої планети)..
21. .Звичайне скло не пропускає ІЧ-випромінювання із довжинами хвиль λ= 1,5...2,0 мкм..
22. .Біологічна дія ІЧ-випромінювання на людину починається з ефектів, що відбуваються у шкірі. .Волосяний покрив, роговий шар шкіри, весь епідерміс є прозорими для ІЧ-променів, тому ІЧ-випромінювання поглинається переважно у дермі..
Зверніть увагу!
Дерма (у перекладі з грецької — шкіра) — сполучнотканинна частина шкіри, розташована під епідермою. .Інші назви дерми — коріум, кутис. .Ураження дерми призводить до захворювання — дерматиту..
23. .Деяка частина ІЧ-випромінювання (25-30%) проникає на глибину до 2,5.....4,0 см, сягаючи підшкірного жирового шару і навіть розташованих під ним органів. .
24.. Температура живих тканин, підданих дії ІЧ-випромінювання, зростає: внаслідок цього збільшується надходження до цих тканин крові (а разом із ним і кисню, що транспортується кров’ю) — біологічні функції тканин активізуються..
25. .ІЧ-випромінювання відповідно до його дії на живі тканини поділяють на три області: ближню (із довжиною хвилі. 760.....1 400 нм) — ІЧ-А, середню (1 400.....3 000 нм) — ІЧ-В, дальню (3 000.....1 000 нм) — ІЧ-С. .
26. .Короткохвильова складова ІЧ-випромінювання проникає у живі тканини на глибину до 6.....8 см, викликаючи прогрівання внутрішніх органів. .Ця особливість дії ІЧ-випромінювання використовується у медичній практиці з метою: 1) лікування хворої шкіри, лімфатичної системи, суглобів (артрити, ревматизм тощо), плевритів, маститів; 2) підсушування мокнучих екзем, обморожувань. .
27. .Надмірне ІЧ-опромінення шкіри проявляється у вигляді: 1) опіків шкіри; 2) розширення артеріокапілярів; 3) посилення пігментації шкіри, яка навіть може набути стійкого характеру — еритемоподібний (червоний) колір властивий обличчю склодувів, сталеварів та інших робітників гарячих виробництв. .
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
Дія ІЧ-випромінювання не обмежується тим місцем, що було піддане опроміненню, а й охоплює своєю дією весь організм..
28. .Загальні ураження організму внаслідок ІЧ-опромінення спричиняють: 1) порушення водно-сольового балансу в організмі;. 2) ураження верхніх дихальних шляхів (хронічні ларингіти, риніт, синусит та ін..). .
29. .Особливо негативну дію ІЧ-випромінювання чинить на очі, оскільки електромагнітні хвилі цього діапазону сильно поглинаються кришталиком ока та скловидним тілом. .Наслідками такого опромінення є катаракта, відшарування сітківки ока, кон’юктивіти. .
216 |
217 |
Зверніть увагу!
1)Унаслідок надмірного ІЧ-опромінення найчастіше уражаються пекарі, ливарники, ковалі, тобто ті робітники, котрі мають справу із розжареними тілами. .
2)Під час роботи із розжареним тілами слід користуватися захисними окулярами..
§ 3.1.11. Небезпека ураження електричним струмом
1. .Електричний струм — це впорядкований рух електричних зарядів. .Електричний струм виникає внаслідок дії електричного поля за наявності в речовині вільних електричних зарядів, здатних рухатися..
2. .У живих тканинах (гетерогенних, дисперсних системах) елек тричний струм спричиняє електрокінетичні явища — рух частинок речовини (твердих частинок, крапель рідини, газових пухирців тощо). .
3. .Основними електрокінетичними явищами є: 1) електрофорез (рух у рідині частинок речовини під дією зовнішнього електричного поля); 2) електроосмос (рух рідини через капіляри або мембрани під дією електричного поля); 3) ефект Дорна (виникнення різниці потенціалів у рідині внаслідок переміщення зважених у ній заряджених частинок)..
4. .Проходячи через живі тканини, електричний струм чинить такі дії: термічну, електролітичну, механічну, фізіологічну..
5. .Термічна дія електричного струму проявляється як:
1) опіки окремих ділянок тіла; 2) нагрівання до високої температури органів, розташованих на шляху струму; 3) функціональні розлади в органах, підданих впливу струму..
6. .Електролітична дія електричного струму проявляється перш за все у розкладанні органічної речовини — крові і викликаних цим порушень її фізико-хімічного складу..
7. .Механічна дія електричного струму проявляється у розшаруванні й розриві тканин організму внаслідок електродинамічного ефекту, а також унаслідок дуже швидкого (практично миттєвого) вибухоподібного утворення пари з тканинної рідини й крові. .
ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!
Можливим наслідком механічної дії електричного струму може бути електротравма. .Електротравми поділяють на загальні (при яких процеси збудження різних груп м’язів можуть призвести до судом, зупинки дихання і серцевої діяльності) та місцеві (ураження організму у вигляді опіків, металізації шкіри, електрофтальмії)..
8. .Фізіологічна дія електричного струму проявляється у подразненні й збудженні живих тканин, а також у порушенні внут рішніх біологічних процесів. .
NON MULTA, SED MULTUM
Фізіологічна дія постійного електричного струму значною мірою пов’язана з процесами, які відбуваються в електролітах, що заповнюють клітини і тканини. .Якщо прикласти до поверхні тіла два електрода, на які подана напруга U, то навіть при слабких струмах буде відчуватися печія, а при збільшенні сили струму на шкірі з’явиться опік. Пояснюється це тим, що іони Натрію і Хлору, які у великій кількості містяться у цитоплазмі й міжклітинній рідині, внаслідок вторинних реакцій на електродах утворюють такі речовини, як HCl і NaOH, дія яких на тканини і призводить до опіку. .
Встановлено, що подразнення живих тканин електричним струмом має певний поріг, нижче якого дія електричного струму живим організмом не відчувається. .Величини порогових сили електричного струму і напруги залежать від часу їхньої дії на організм (закон Вейса). .
Слабкі електричні струми мають терапевтичну дію. .Метод лікування постійними електричними струмами низької напруги, відомий ще від початку XIX ст.., має назву гальванізації. Гальванізація в зоні дії струму посилює кровообіг, обмін речовин, чинить на організм місцевий протизапальний, розсмоктуючий, гемодинамічний, болевгамовуючий, антисептичний та інші ефекти. . Як фізіотерапевтичні процедури застосовують також електрофо рез, що водночас поєднує дію постійного електричного струму та іонів лікарських препаратів у вигляді розчину з концентрацією активної лікарської речовини від 0,5 до 5%..
9. .Сила струму, що проходить через організм, залежить не лише від електричної напруги, під якою опинився постраждалий, а й сумарного електричного опору, до якого входить опір тіла людини. .
218 |
219 |