Экология и безопасность жизнедеятельности / Egorov - Posobiye po bezopasnosti zhiznedeyatelnosti 2003

свойственные организму. Это приводит к нарушению деятельности отдельных функций и систем организма.

Индуцированные свободными радикалами химические реакции развиваются с большим выходом, вовлекая в процесс сотни и тысячи молекул, не задействованных излучением. В этом состоит специфика, действия ионизирующего излучения на биологические объекта. Процессы протекают в течение разных промежутков времени; от нет скольких секунд до многих часов, дней, лет.

Острые поражения развиваются при однократном равномерном гамма - облучении всего тела и поглощенной дозе выше 0,25 Гр. При дозе 0,25...0,5 Гр могут наблюдаться временные изменения в крови, которые быстро нормализуются. В интервале дозы 0,5... 1,5 Гр возникает чувство усталости, менее чем у 10 % облученных может наблюдаться рвота, умеренные изменения в крови. При дозе 1,5...2,0 Гр наблюдается легкая форма острой лучевой болезни, которая проявляется продолжительной лимфопенией, в 30...50 случаев - рвота в первые сутки после облучения. Смертельные исходы не регистрируются.

Лучевая болезнь средней тяжести возникает при дозе 2,5...4,0 Гр. Почти у всех облученных в первые сутки наблюдаются тошнота, рвота, резко снижается содержание лейкоцитов в крови, появляются подкожные кровоизлияния, в 20 % случаев возможен смертельный исход, смерть наступает через 2...6 недель после облучения. При дозе 4,0...б,0 Гр развивается тяжелая форма лучевой болезни, приводящая в 50 % случаев к смерти в течение первого месяца. При дозах, превышающих 6,0 Гр, развивается крайне тяжелая форма лучевой болезни, которая почти в 100 % случаев заканчивается смертью вследствие кровоизлияния или инфекционных заболеваний. Приведенные данные относятся к случаям, когда отсутствует лечение. В настоящее время имеется ряд противолучевых средств, которые при комплексном лечении позволяют исключить летальный исход при дозах около

10 Гр.

Хроническая лучевая болезнь может развиться при непрерывном или повторяющемся облучении в дозах, существенно ниже тех, которые вызывают острую форму. Наиболее характерными признаками хронической лучевой болезни являются изменения в крови, ряд симптомов со стороны нервной системы, локальные поражения кожи, поражения хрусталика, пневмосклероз (при ингаляции плутония - 239), снижение иммунореактивности организма.

Степень воздействия радиации зависит от того, является облучение внешним или внутренним (при попадании радиоактивного изотопа внутрь организма). Внутреннее облучение возможно при вдыхании, заглатывании радиоизотопов и проникновении их в организм через кожу. Некоторые вещества поглощаются и накапливаются в конкретных органах, что приводит к высоким локальным дозам радиации. Кальций, радий, стронций и другие накапливаются в костях, изотопы иода вызывают повреждение щитовидной железы, редкоземельные элементы - преимущественно опухоли печени. Равномерно распределяются изотопы цезия, рубидия, вызывая угнетение кроветворения, атрофию семенников, опухоли мягких тканей. При внутреннем облучении наиболее опасны альфа - излучающие изотопы полония и плутония.

Соматические повреждения организма ионизирующим излучением являются результатом воздействия излучения на большой комплекс – коллективы клеток, образующих определенные ткани или органы. Радиация тормозит или даже полностью останавливает процесс деления клеток, в котором собственно и проявляется их жизнь, а достаточно сильное излучение в конце концов убивает клетки.

291

Вотличие от соматических, генетические эффекты действия радиации обнаружить трудно, так как они действуют на малое число клеток и имеют длительный скрытый период, измеряемый десятками лет после облучения. Способность вызывать отдаленные последствия

-лейкозы, злокачественные новообразования, раннее старение - одно из коварных свойств ионизирующего излучения [1].

Вотличии от генетических эффектов, которые вызываются малыми дозами радиации, соматические эффекты всегда начинаются с определения пороговой дозы: при меньших дозах повреждения оганизма не происходит. Другое отличие соматических повреждений от генетических заключается в том, что организм способен со временем преодолевать последствия облучения, тогда как клеточные повреждения необратимы.

Значения некоторых доз и эффектов воздействия излучения на организм приведены в табл.4.26 [28].

1. .

Таблица 4.26 Радиационное воздействие и соответствующие биологические эффекты [28]

Воздействие

Примечание. О- общее облучение тела; Л- локальное облучение; СД50 - доза, приводящая к 50 %-ной смертности среди лиц, подвергшихся облучению

Нормирование ионизирующих излучений определяется характером воздействия ионизирующей радиации на организм человека. Ионизирующая радиация при воздействии

292

на организм человека может вызвать два вида эффектов, которые клинической медициной относятся к болезням: детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь, лучевой ожог, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, анамалии в развитии плода и др.) и стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни).

Обеспечение радиационной безопасности определяется следующими основными принципами:

2.Принципом нормирования – непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников ионизирующего излучения.

3.Принципом обоснования – запрещение всех видов деятельности по использованию источников ионизирующего излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным к естественному радиационному фону облучения.

Принципом оптимизации – поддержание на возможном низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника ионизирующего излучения

Гигиеническая регламентация ионизирующего излучения осуществляется Нормами радиационной безопасности НРБ – 99. Документ относится к категории санитарных правил (СП 2.6.1.758–99), утвержден Государственным санитарным врачом Российской Федерации от 2 июля 1999 г. Основные дозовые пределы облучения и допустимые уровни устанавливаются для следующих категорий облучаемых лиц:

-персонал - лица, работающие с техногенными источниками (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б);

-все население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности.

Для категорий облучаемых лиц устанавливают три класса нормативов: основные дозовые пределы, допустимые уровни, соответствующие основным дозовым пределам и контрольные уровни (табл.4.27) [28].

Таблица 4.27 Основные дозовые пределы [28]

Примечания. * Доза облучения, как и все остальные допустимые производные уровни персонала группы Б, не должны превышать ¼ значений для персонала группы А.

** Относится к среднему значению в слое толщиной 5 мг/см2 под покровным слоем толщиной 5 мг/см2. На ладонях толщиной покровного слоя – 40 мг/см2.

Доза эквивалентная НТ,R - поглощенная доза в органе или ткани DT,R , умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного излучения WR ,

293

Интервал времени для определения величины ожидаемой эффективной дозы устанавливается равным 50 лет для лиц из персонала и 70 лет - для лиц из населения.

Помимо дозовых пределов облучения нормы НРБ - 99 устанавливают допустимые уровни мощности дозы при внешнем облучении всего тела от техногенных источников, которые составляют для помещений постоянного пребывания лиц из персонала 10 мкГр/ч, а для жилых помещений и территории, где постоянно находятся лица из населения, - 0,1 мкГр/ч, а также допустимые уровни общего радиоактивного загрязнения рабочих поверхностей, кожи (в течение рабочей смены), спецодежды и средств индивидуальной защиты. Допустимые значения уровней общего радиоактивного загрязнения приведены в табл.4.28 [1].

4.2.8 Электрический ток

Электронасыщенность современного производства формирует электрическую опасность, источником которой могут быть электрические сети, элктрофицированное оборудование и инструмент, вычислительная и организационная техника, работающая на электричестве.

Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Проходя через организм человека, электроток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действия.

Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути тока, вызывая в них значительные функциональные расстройства. Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе крови, в нарушении ее физико-химического состава. Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови. Биологическое действие тока проявляется раздражением и возбуждением живых тканей организма, а также нарушением внутренних биологических процессов [1].

Электрические травмы условно разделяют на общие и местные. К общим относят электрический удар, при котором процесс возбуждения различных групп мышц может привести к судорогам, остановке дыхания и сердечной деятельности. Остановка сердца связана с фибрилляцией - хаотическим сокращением отдельных волокон сердечной мышцы (фибрилл). К местным травмам относят ожоги, металлизацию кожи, механические повреждения, электроофтальмии. Металлизация кожи связана с проникновением в нее мельчайших частиц металла при его расплавлении под влиянием чаще всего электрической дуги.

Исход поражения человека электротоком зависит от многих факторов: силы тока и времени его прохождения через организм, характеристики тока (переменный или постоянный), пути тока в теле человека, при переменном токе - от частоты колебаний.

Ток, проходящий через организм, зависит от напряжения прикосновения, под которым оказался пострадавший, и суммарного электрического сопротивления, в которое входит сопротивление юла человека. Величина последнего определяется в основном сопротивлением рогового слоя кожи, составляющее при сухой коже и отсутствии повреждений сотни тысяч ом. Если эти условия состояния кожи не выполняются, то ее сопротивление падает до 1 кОм. При высоком напряжении и значительном времени протекания тока через тело сопротивление кожи падает еще больше, что приводит к более

295

тяжелым последствиям поражения током. Внутреннее сопротивление тела человека не превышает нескольких сот ом и существенной роли не играет.

На сопротивление организма воздействию электрического тока оказывает влияние физическое и психическое состояние человека. Нездоровье, утомление, голод, опьянение, эмоциональное возбуждение приводят к снижению сопротивления.

Допустимым считается ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи. Его величина зависит от скорости прохождения тока через тело человека: при длительности действия более 10 с - 2 мА, при 10 с и менее - 6 мА. Ток, при котором пострадавший не может самостоятельно оторваться от токоведущих частей, называется неотпускающим.

Переменный ток опаснее постоянного, однако, при высоком напряжении (более 500 В) опаснее постоянный ток. Из возможных путей протекания тока через тело человека (голова - рука, голова - ноги, рука - рука, нога - рука, нога - нога и т. д.) наиболее опасен тот, при котором поражается головной мозг (голова - руки, голова - ноги), сердце и легкие (руки - ноги). Неблагоприятный микроклимат (повышенная температура, влажность) увеличивает опасность поражения током, так как влага (пот) понижает сопротивление кожных покровов. Характер воздействия тока на человека в зависимости от силы и вида тока приведены в табл.4.29 [1].

Таблица 4.29 Характер воздействия тока на человека (путь тока рука-нога, напряжение 220 В) [1]

При гигиеническом нормировании ГОСТ 12.1.038 – 82* устанавливает предельно допустимые напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека. (рука – рука, рука – нога) при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц.

296

Контрольные вопросы

1.Назовите типы промышленных загрязнений?

2.Назовите основные токсичные вещества, загрязняющие атмосферу?

3.Негативные последствия антропогенных воздействий на гидросферу?

4.Назовите сновные источники загрязнения воды?

5.Последствия антропогенных воздействий на почву?

6.Что такое рецепторы и на какие группы они подразделяются?

7.Назовите основную систему, с помощью которой происходит связь между различными системами и частями организма человека?

8.Как классифицируются химические вещества в зависимости от их практического использования?

9.Чем регламентируется содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны?

10.Каким документом регламентируются допустимые уровни звукового давления?

11.На какие категории облучаемых лиц подразделяется население и какие основные дозовые пределы облучения устанавливаются для них?

12.Какое напряжение считается безопасным?

297

Раздел 5. БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ПРОИЗВОДСТВ

5.1 Человеческий фактор в обеспечении производственной безопасности

5.1.1 Физиология труда и её задачи

Физиология труда - часть общей физиологии, занимающаяся изучением изменения физиологических функций человека в процессе труда с целью разработки научно обоснованных рекомендаций по оптимизации трудового процесса и условий окружающей среды для поддержания высокого уровня работоспособности человека в процессе трудовой деятельности.

Психофизиология - часть физиологии, занимающаяся изучением физиологических основ психической деятельности.

Физиология труда - это базовая медицинская наука. Пограничными с физиологией труда науками, решающими ту же задачу - повышение уровня работоспособности человека в процессе труда - но уже со своих позиций, являются психология труда, охрана труда, эргономика.

Психология труда - часть общей психологии, занимающаяся изучением трудовой деятельности с целью использования закономерностей общей психологии для повышения эффективности и качества выполняемой работы, для работы без травм и аварий. При этом изучению подлежат личность, её профессиональные и биологические особенности, конкретная среда, межличностные отношения, предметы, орудия, продукты труда, методы производственного обучения. Психология труда включает в себя 4 раздела:

-психологическую трудовую экспертизу, включая профориентацию, профотбор с последующим ретроспективным анализом ошибок;

-психологию профессионального обучения, занимающуюся формированием трудовых навыков;

-инженерную психологию, разрабатывающую требования к рабочим местам с точки зрения их соответствия трудовым закономерностям, имея в виду сенсомоторное поле; этот раздел является одной из составных частей эргономики;

-психологические вопросы организации труда: рационализацию условий труда, его организацию и нормирование, имея в виду ритм и утомление; этот раздел перекликается с физиологией труда.

Изучаемая физиологией труда работоспособность человека - это способность поддерживать работу в течение возможно более длительного времени при неизменных качественных показателях и мощности. Поэтому физиологией труда изучаются влияющие на показатели работоспособности изменения физиологических функциях человека, их колебания под влиянием трудовой деятельности, тренировка и упражнение, утомление, эмоциональные состояния, условия окружающей среды, возраст и стаж работающих. Исследования проводятся с помощью датчиков и аппаратуры. Используются методы электроэнцефалографии, электрокардиографии, электромиографии, электроокулографии, пневмографии, эргометрии и эгографии, динамометрии, исследования кожно-гальванической реакции, артериального давления, пульса, состава внутренних сред.

Электрофизиологические методы сегодня сочетаются с радиотелеметрическими.

298

Основные формы трудовой деятельности. Все достижения человека мы связываем с деятельностью. Деятельность - специальная форма активного отношения к окружающему миру, содержание которой составляет его целесообразное преобразование. Деятельность охватывает интеллектуальные, духовные и физические процессы. Это свойство человека, выделяющее его из животного мира. Осознанность - отличительная черта деятельности. Можно выделить такие виды деятельности как трудовая, учебная, бытовая, спортивная, военная, творческая, сценическая и др.

Среди многообразных видов деятельности человека основное значение имеет труд - высшая форма деятельности. Все материальные и духовные богатства созданы трудом человека.

Труд - это целесообразная деятельность человека, в процессе которой он приспосабливает предметы природы для удовлетворения своих потребностей, т.е. это целесообразная деятельность человека для создания потребительских стоимостей. На протяжении всей истории существования человеческое общество находится в постоянном взаимодействии со средой, приспосабливается к ней. Человек осуществляет взаимодействие со средой посредством труда, и эта производимая природопреобразующая деятельность является специфической характеристикой человека, отличающей его от других животных организмов. Во время труда расходуется физическая, умственная и нервная энергия человека. Труд включает в себя цель, средство, процесс, результат. Труд по сущности социальное явление используются физиологические функции для создания потребительских ценностей. Благодаря труду человек становится общественным существом.

Работа в отличие от труда - это любая физическая деятельность человека. С физической точки зрения работа - это мера внешнего воздействия на тело, которая характеризуется переходом из одной формы энергии в другую: P = F cos а, кгм, эрг, Дж, электронвольт.

Все виды труда условно делятся на:

-физический труд, где преобладает мышечная деятельность, и

-умственный труд с преобладанием умственной и творческой деятельности. Различают следующие виды трудовой деятельности:

1. Формы труда, требующие значительной мышечной активности. Это уходящие

формы, но составляющие сегодня ещё около 1 % всех видов трудовой деятельности. Их характеризуют энерготраты порядка 4000 - 6000 ккал в сутки и работа 200 - 300 тыс. кгм в смену. Для достижения оправданной производительности требуется неоптимальное напряжение физических сил. При энерготратах порядка 8 ккал в минуту отдых должен составлять около 50% рабочего времени. Требуется одностороннее развитие мышечной силы. Такие формы труда не должны иметь места в массовом производстве.

2.Механизированные формы труда. Энерготраты при этих формах составляют 3000 - 4000 ккал в сутки, работа - 100 тыс. кгм в смену.

Введение этих форм с постепенной заменой естественных функций человека средствами техники означало начало полного переворота в производстве. Отличие этих форм труда от предыдущей в снижении и ином применении мышечного компонента: задействованы дистальные отделы опорно-двигательного аппарата человека, повышаются скорость и точность реакций, отмечается большее разнообразие движений, усложняется программа действий. Отсюда необходимость повышения квалификации, удлинение сроков обучения, накопление специальных знаний и двигательных умений.

3.Формы труда связанные с полуавтоматическим и автоматическим производством.

299

Первые - полуавтоматические, например штамповку, характеризует простота операций по обслуживанию станка, неквалифицированный труд, монотонность: человек становится придатком машины.

Вторые - , например труд наладчика, содержат в себе функции управления и близки к труду инженерно-технических работников. Основная черта деятельности - готовность к действию, т.н. оперативный покой. С этой готовностью связана срочность реакции на предстоящую деятельность.

4. Групповые формы труда - конвейерные.

Основой высокой производительности, а она выше на 15 - 18% - здесь является автоматизация двигательных навыков с минимизацией времени на их выполнение. При устройстве этих форм основными тенденциями являются:

-освобождение человека от вспомогательных операций,

-упрощение двигательных функций путём механизации. Следствием является усиление гиподинамии.

Групповые формы немыслимы без синхронизации работы участников. Она

определяет такт работы конвейера.

Такт - интервал времени для выполнения операции, мера монотонности. Чем он меньше, тем монотоннее труд.

Ритм конвейера - великий экономизатор сил, но он входит в противоречие с бессодержательностью труда. Для ликвидации этого противоречия необходимы оптимальные ритмы, средние интервалы, содержательность, законченность. укрупнение операций, разнообразие действий, синхронизация ритма с работоспособностью человека как пооперационно, так и в динамике.

5. Формы труда, связанные с дистанционным управлением - пульты. Пульты управления - дальнейший качественный скачок во взаимоотношениях человека и техники, где управление производством выведено за пределы технического процесса. Различают две основные формы пультов:

-с частичными активными действиями, где человек получает разрядку в речедвигательных актах и является звеном управления;

-формы, где работник находится в состоянии готовности к действию уже названного оперативного покоя.

Усложнение пультов прослеживается при следующем сравнении: у крановщика, тракториста, шофёра на пульте отсутствует сенсорное поле, имеет место естественное наблюдение за производственными процессами. На следующих этапах усложнения пульта естественное наблюдение за процессом заменяется сенсорным полем, наблюдение ведётся уже за кодированными сигналами с пульта. Причём одни сигналы требуют прямого действия, другие - выбора действий, алгоритмирования. Использование ЭВМ ликвидирует необходимость наблюдения за сигнальными устройствами, т.к. ЭВМ объективирует определённые механизмы человеческого мышления.

Направление дальнейшего прогресса в этой области - освобождение человека от роли оперативного звена в системе - автоматизация. Однако функции наблюдения и контроля и здесь останутся за человеком. Следующим этапом является широкое применение роботов - станков с числовым программным управлением.

6.Формы интеллектуального труда. Их две:

-профессии, занятые в сфере материального производства;

-профессии вне его.

Первая группа - профессии инженерного профиля:

300