Галузева безпека праці

Виробниче середовище розглядають як сукупність чинників фізичної, хімічної та біологічної природи, які діють на людину під час професійної діяльності. Така різноманітність чинників виробничого середовища та багаточисельність їхніх комбінацій у реальних виробничих умовах суттєво ускладнюють вирішення питань безпечної професійної діяльності, тому виникає потреба конкретизації знань та вмінь із створення безпечних та здорових умов праці на конкретному робочому місці.

Безпека праці під час роботи з фізичними чинниками

Характеристика чинників фізичної природи

Більшість фізичних чинників природного середовища, у взаємодії з яким еволюціонувала жива природа, має електромагнітну природу. Відомо, що в біосфері існують електромагнітні поля (ЕМП) і випромінювання всіх відомих нам діапазонів – від повільних змін магнітного і електричного полів Землі до γ-променів. Принципово можливо, що будь-який із діапазонів електромагнітного спектра випромінювань відіграв певну роль в еволюції живої природи і сьогодні продовжує забезпечувати повноцінну життєдіяльність організмів. Така вірогідність уже доведена для значної області спектра, а саме для сонячних електромагнітних випромінювань у діапазоні від інфрачервоного (ІЧ) до ультрафіолетового (УФ) випромінювання та іонізуючих випромінювань космічного та земного походження від рентгенівських променів до γ-променів. Дещо інакше складається з обширною областю спектра ЕМП надвисоких (НВЧ), ультрависоких(УВЧ); високих (ВЧ), низьких (НЧ) та інфранизьких (ІНЧ) частот, які мають техногенне походження.

ЕМП=ЕПВ?

Інші чинники фізичної природи…(коротко перерахувати їх)…

Електромагнітні випромінювання та захист від них(якого діапазону)

Сукупність всіх електромагнітних полів природного і антропогенного походження, які діють на біологічні об’єкти Землі, прийнято називати електромагнітним смогом, поширення якого пов’язане з низкою явищ і причин – це природні явища, виробничі чинники, медикодіагностична та терапевтична дія у разі захворювань тощо.

Природні джерела електромагнітних випромінювань

Електричне поле Землі. Середовище існування людини і тварин спрощено можна розглядати як електричну систему, яка є своєрідним конденсатором, обкладинками якого є поверхня Землі та іонізаційні пояси Землі, а також хмари. В атмосфері Землі існує електричне поле (ЕП) з напруженістю Ез, направлене вертикально до земної поверхні так, що ця поверхня заряджена від’ємно, а верхні шари атмосфери – додатно.

Атмосфера Землі володіє електропровідністю, яка зумовлена іонізацією газових атомів і молекул. Існування ЕП Землі є результатом поєднання різниці потенціалів і електропровідності атмосфери. Напруженість цього поля залежить від географічної широти: вона максимальна в середніх широтах, а до екватора і до полюсів спадає. В середньому на Земній кулі Ез=130 В/м. Зі збільшенням відстані від поверхні Землі Ез зменшується приблизно за експоненціальним законом, становлячи величину Ез ≈5 В/м на висоті 9 км. Електричний стан земної атмосфери встановлюється внаслідок динамічної рівноваги, зумовленої вільними зарядженими частинками, які постійно утворюються, неперервно рекомбінують і переносяться вверх вертикальним ЕП. Феномен неперервної іонізації атмосфери переважно зумовлений сонячною радіацією, космічними випромінюваннями, іонізуючим випромінюванням радіоактивних речовин, які містяться в земній корі, підземних водах і повітрі.

Магнітне поле Землі. Магнітне поле (МП) Землі є природною компонентою ЕМП, в оточенні якої відбувався і відбувається розвиток людства як біологічного виду. МП має напруженість ≈ 47,3 А/м на північному і 39,8 А/м на південному полюсах. Геомагнітне поле (ГМП) Землі зазнає часових змін – зміни магнітної активності. Всі зміни ГМП можна пояснити явищем, коли на постійне МП Землі накладається змінне, взаємодія яких і зумовлює зміну головного магнітного поля. Зміна МП є результатом сонячної активності, пов’язаної зі збільшенням кількості сонячних плям та зі спалахами на Сонці. В періоди сонячної активності корпускулярні потоки, випромінювані Сонцем, різко зростають і викликають в навколишньому середовищі Землі додаткове МП, яке накладається на постійне поле Землі. Швидкі і сильні зміни ГМП мають назву магнітних бурь.

Із впливом Сонця пов’язана і періодичність зміни магнітного поля (цикли Вульфа). Це магнітне поле коливається з 80-річною та 11-річною циклічністю змін магнітної активності в роки максимальних сонячних плям. Крім того, спостерігають річну циклічність: максимум магнітної активності – під час рівнодення, а мінімум – під час сонцестояння, амплітуди змін залежать від сонячної активності. Деякі слабші магнітні бурі повторюються через 27 днів. Така періодичність пов’язана з відповідним періодом обертання Сонця. З впливом Сонця пов’язують і добову періодичність зміни земного магнетизму.

Випромінювання Сонця і галактик. Сонце, як космічна зірка, є джерелом потужної електромагнітної та корпускулярної радіації, яка була б смертоносною для живих організмів Землі, якщо б частина її не екранувалася атмосферою (на Землю потрапляє лише одна двохмільярдна частина цієї енергії). Сонце випромінює не лише видиме світло, а й ультрафіолетове (УФ), інфрачервоне (ІЧ), рентгенівське випромінювання і радіохвилі широкого діапазону частот (від 10 МГц до 10 ГГц). Крім того, Сонце випромінює потоки заряджених частинок – корпускул.

Спостерігається також потік радіовипромінювань із галактик ("радіозірок") з частотою 100 МГц. Інтенсивність цих радіовипромінювань змінюється з добовою періодичністю, що пов’язано з обертанням Землі відносно до джерел випромінювань. Крім того, ці випромінювання змінюються за інтенсивністю з періодичністю 27 днів, яка пов'язана з обертанням Сонця і 11-річною періодичністю сонячної активності.

Отож, атмосферна електрика – це складний комплекс фізичних складових, в який входять як статичні, так і змінні електричні величини, що тісно пов’язані між собою і, безумовно, мають значний вплив на організм людини.

Атмосферики. ЕМП, створювані атмосферними розрядами, зокрема блискавками, мають назву атмосфериків. Частотний діапазон атмосфериків досить широкий – від сотень Гц до десятків МГц. Їхня інтенсивність максимальна на частотах – 10 кГц і зменшується зі зростанням частоти. У районах, близьких до атмосферних розрядів, напруженість ЕМП (електрична складова ) становить десятки, сотні, а то і тисячі В/м на частотах ~10 кГц. Основними районами атмосфериків є континенти тропічного поясу: Центральна Африка, Центральна і Північна Америка, південний схід США (Флорида) та Азія. Грозова діяльність пов’язана також з сонячною активністю: під час спалахів на Сонці атмосферики підсилюються.

Електромагнітні випромінювання техногенного характеру

Електричні випромінювання створювані промисловими генераторами. З розвитком електроенергетики, радіо- і телевізійної техніки виникла велика кількість різних джерел ЕМП. Зазначимо лише основні параметри тих, які найчастіше використовуються у промисловості, радіо- і телевізійних станціях, медичних і дослідницьких закладах, побуті.

ЕМП промислової частоти (50 Гц) виникає біля електростанцій, ліній електропередач тощо. Поблизу цих джерел напруженості ЕМП можуть бути досить значними. Наприклад, біля високовольтних відкритих розподільчих пристроїв, обслуговуючий персонал може зазнавати дії поля з електричною складовою до декількох тисяч В/м.

Високочастотні ЕМП (від десятків до сотень кГц) найінтенсивніші поблизу промислових генераторів (сушка деревини, загартовування металів і т.п.). В цих умовах електрична складова може досягати на робочих місцях значень тисяч В/м, а магнітна – десятків А/м.

УВЧ ЕМП (від декількох МГц до десятків МГц) найінтенсивніші в робочих приміщеннях радіо- і телевізійних станцій, де напруженості електричної складової досягають сотень В/м. НВЧ ЕМП (від сотень до тисяч МГц) виникають біля відповідних установок (наприклад, радіолокаційних) оцінюють за густиною потоку потужності, значення яких можуть досягати декількох мВт/см².

Радіофон. Випромінювання численних радіо- і телевізійних станцій навколо Землі створили специфічний радіофон. Оцінити інтенсивність радіофону і його часові зміни практично не можливо. Однак деякі загальні міркування з цього приводу можна висловити. У районах розміщення радіо- і телевізійних станцій інтенсивність радіофону значно вища (до десятків В/м). У віддалених районах інтенсивність радіофону нижча і основний вклад в нього вносять короткохвильові станції, які ведуть свої передачі по всій Земній кулі практично цілодобово. Довгохвильові і середньохвильові станції, а також станції, які працюють у метровому діапазоні переважно припиняють свою роботу в період з першої години ночі до шостої години ранку. Вважається, що рівень радіосигналів ~ в 10–100 разів вищий рівнів атмосферних шумів.

Значно вищі інтенсивності ЕМП надвисокочастотного діапазону. Використання приладів НВЧ-діапазону в радіоастрономії, радіонавігації, радіорелейних лініях зв'язку тощо. призводить до зростання густини потужності НВЧ ЕМП, яка може досягати декількох мВт/см².

Станції мобільного зв’язку

Електромагнітне випромінювання та сучасні технології. Широке запровадження новітніх технологій у діяльність сучасних промислових підприємств науково-дослідних установ, підприємницьких структур, закладів освіти та медицини висуває ряд складних проблем щодо визначення ступеня небезпеки, важкості та напруженості праці.

Лазери. Оптичні квантові генератори – лазери використовують для різання, зварювання, паяння, обробки металів та надтвердих матеріалів, в радіоелектронній промисловості тощо. Лазери генерують ЕМП довжиною хвилі від 0,2 до 1000 мкм: ультрафіолетова область – (0,2–0,4) мкм; видима область – (0,4–0,75) мкм; ближня інфрачервона – (0,75–1,4) мкм; далека інфрачервона – (вище 1,4) мкм. Крім того, електромагнітні поля ВЧ- і НВЧ-діапазонів від генератора накачки, іонізуюче випромінювання та висока напруга в електричному колі живлення.

Електромагнітне випромінювання та поля відеодисплейних терміналів (ВДТ). ВДТ, наприклад, ЕОМ на основі електронно-променевої трубки (ЕПТ) є потенційним джерелом випромінювання кількох діапазонів ЕМП, зокрема мікрохвиль нетеплової інтенсивності:

• рентгенівське (іонізуюче) випромінювання (з енергією > 1,2 кеВ), яке виникає всередині колби ЕПТ в процесі бомбардування електронами матеріалу екрана. Енергія іонізуючого випромінювання обмежена величиною напруги, що використовується для розгону електронів (10–20 кеВ).

• оптичні види випромінювання з довжиною хвиль 100 нм – 1 мм (містить УФ-, видиме та ІЧ-випромінювання), що виникають завдяки взаємодії електронів з шаром люмінофора на екрані монітора;

• високочастотні ЕМП, що пов’язані з частотою формування елемента зображення та інтенсивністю електронного променя, у діапазоні частот 3–300 МГц ( електрична складова Е = 0,5 В/м; магнітна складова Н = 0,0002 А/м);

• низькочастотні ЕМП (10 кГц – 1 МГц), які виникають у системі горизонтальної розгортки (електрична складова Е=0,3 – 150 В/м; магнітна складова Н=0,05 А/м на відстані до 30 см);

• низькочастотні ЕМП (0 – 3 кГц), що пов’язані з частотою регенерації – частотою вертикальної розгортки (електрична складова Е = 65В/м; магнітна складова Н = 0,2 А/м); '

• електростатичні поля (Е = до 15 кВ/м), що виникають у зв’язку з потенціалом розгону електронів у ЕПТ та провідністю поверхні екрана. Напруженість електростатичного поля (Е) між користувачем та екраном можна наближено визначати за формулою

Е=(V_екрану+V_{користувача})×r^-1 ,

де V – потенціал; г – відстань між екраном та користувачем.

Небажані наслідки систематичної роботи з комп’ютером:

• захворювання органів зору (60% користувачів);

• захворювання серцево-судинної системи (60% користувачів);

• захворювання шлунково-кишкового тракту (40% користувачів);

• шкірні захворювання (10% користувачів);

• різні пухлини.

Найнебезпечніші поля – це поля НВЧ-діапазону. Сантиметрові і міліметрові хвилі діють на шкіру, а дециметрові, проникаючи на глибину 10–15 см, негативно впливають на внутрішні органи.

Особливо небезпечне ЕМВ комп’ютера для дітей і вагітних жінок. Виявлено, що у вагітних жінок користувачів комп’ютера з дисплеями на електронно-променевій трубці в 1,5 раза частіше трапляються викидні і в 2,5 раза частіше народжуються діти з вадами.

Відомо, що магнітне поле виникає навколо будь-якого приладу, який працює на електричній енергії. Заміри від побутових електроприладів показали, що їхня короткочасна дія може бути сильнішою, ніж довготривале перебування поблизу лінії електропередач. Якщо вітчизняні норми допустимих значень напруженості магнітного поля Н для населення від дії ЛЕП становить 1000 мГс, то часто побутові електроприлади перевищують цю величину. У таблиці наведено значення рівня напруженості магнітного поля Н на різних відстанях від приладу до людини, мГс

Таблиця

таблицю оформити згідно вимог

Прилад	3 см	30 см	100 см
Фен	60-20000	1-70	0,1-3
Електробритва	150-15000	1-90	0,4-3
Телевізор	25-560	0,4-20	0,1-2

_м

Ці результати пояснюють той факт, що деякі мужчини відмовляються від користування електричними бритвами, нарікаючи на головний біль. Подібні скарги надходять від жінок, які регулярно використовують фен для укладання волосся. Дослідники США і Швеції виявили факт виникнення пухлин у дітей при дії на них МП з напруженістю 2-3 мГс, які випромінюють телевізори і персональні комп’ютери.

Тривале користування мобільними телефонами шкідливе для здоров’я людини, а надто шкодить здоров’ю дітей та людям похилого віку. Ці групи людей найбільше вразливі новою технікою через нестійку нервову систему і більше поглинання енергії тканинами голови. Пульсуюче випромінювання низької інтенсивності здатне спричиняти нетеплові впливи, часто виникають головний біль, розлади сну, нервової системи, втрата пам’яті.

Крім того, використання мобільних телефонів під час водіння автомобілів – серйозна загроза для здоров’я. Водії, які розмовляють по мобільному телефону під час руху, майже удвічі частіше, ніж ті, хто рідко використовує послуги радіотелефону, потрапляють у важкі аварії.

Немалу проблему для нормальної життєдіяльності у містах створюють автотранспорт та електротранспорт. ЕМП, які створює транспорт, є складовою електромагнітного смогу, що безумовно негативно впливає на організм людини та довкілля.

Вплив електромагнітного поля на біологічні об’єкти

Перші теоретичні та експериментальні дослідження доводили, що будь-який суттєвий вплив ЕМП на організм людини можливий лише у разі достатньо високої їхної інтенсивності і, що в основі такої дії лежить процес перетворення електромагнітної енергії в теплову.

Однак, подальші дослідження привели до достовірних експериментальних результатів про нетеплові ефекти впливу ЕМП, про надзвичайно високу чутливість до ЕМП живих організмів всіх видів від одноклітинних до людини. Тому проблема біологічної дії ЕМП на організми різних видів та роль ЕМП у життєдіяльності є актуальною і становить неабиякий інтерес вчених, особливо в аспекті механізмів взаємодії в середині організмів, між організмами, організмів з зовнішнім середовищем.

Дослідження впливу зовнішніх ЕМП на біологічні суб’єкти показали, що максимальною чутливістю до електромагнітних полів володіють цілісні організми, меншою – ізольовані органи і клітини, а ще меншою – розчини молекул. Можливо, виникнення підвищеної чутливості до ЕМП тільки у достатньо складноорганізованих біологічних системах, можна розглядати як один із проявів специфічної особливості живої природи – її “електромагнітної організації”.

Дія ЕМП на людину залежить від частоти, напруги, електричної Е і магнітної Н складових поля, потоку потужності S (Вт/м²), площі опромінюваної поверхні тіла та індивідуальних особливостей організму. Встановлено, що електромагнітне поле (електричне і магнітне зокрема ) діє на живий організм на різних рівнях – молекулярному, клітинному, системному. Це дало змогу застосовувати електромагнітні поля НВЧ і ВЧ-діапазону в медицині для лікування людей (захворювання суглобів, радикуліту, м’язового апарату, шлункові, гіпертонічні та гінекологічні захворювання, хвороби сечового і жовчного міхура, неврози тощо). Експериментально показано, що високочастотний струм у разі глибокої амплітудної модуляції викликав наркотизуючий ефект (гальмівний процес). Це явище покладено в основу процедури ритмостимуляції – тренування і укріплення вищої нервової діяльності.

Електромагнітні хвилі радіочастотного діапазону (УВЧ, НВЧ) впливають на зміну діяльності систем організму, серця, судин, залоз внутрішньої секреції, обміну речовин. Головними шляхами впливу чинників ЕМП на організм є рефлекторний вплив і безпосередня дія на центральну нервову систему (ЦНС). В певних діапазонах можливий вплив на внутрішні органи. Рефлекторний вплив властивий всьому спектру ЕМП, а безпосередній вплив на ЦНС залежить від діапазону частоти ЕМП.

Вплив ЕМП зовнішнього середовища на живі організми реалізується завдяки енергетичній взаємодії, яка полягає у надходженні, а потім у перетворенні електромагнітної енергії в інші форми. Біологічний ефект від дії ЕМП залежить від величини поглинутої енергії та значною мірою зумовлений фізико-хімічними процесами, що виникають в живих тканинах під дією ЕМП, а також залежністю цієї дії від макроскопічних параметрів біологічних об’єктів.

Інтенсивність дії ЕПМ з проникненням в глибину середовища поступово зменшується. Глибина проникнення ЕМП залежить від частоти: чим частота більша в діапазоні НВЧ, тим менша глибина проникнення.

Прийнято вважати, що енергія проникає в тканину на глибину орієнтовно 0,1 λ-хвилі. Водночас є біоефекти від дії радіохвиль НВЧ діапазону, які не супроводжуються нагрівом тканин. Однією з головних особливостей біологічної дії ЕМП є зміна функціонального стану різних відділів ЦНС і вегетативної нервової системи, що безпосередньо чи опосередковано призводить до порушення нормальних функцій організму.

Оцінюючи результати наукових досліджень впливу ЕМП на функції живих організмів необхідно констатувати, що механізм дії вищезгаданих чинників поки що не вивчено. Відсутній чіткий біофізичний фундамент для розв’язання складного питання про механізм біологічної дії ЕМП і його роль в життєдіяльності організмів. Очевидно лише спільні зусилля біологічної і фізичної наук зможуть привести до розв’язання цієї важливої проблеми.

Захист від впливу ЕМП на організм людини

Електромагнітні поля невидимі і їхня дія не виявляється органами чуття людини, що може призвести до небажаних наслідків. ЕМП негативно впливають на людей, які безпосередньо працюють з джерелами випромінювань, а також населення, яке проживає поблизу джерел випромінювання.

Ступінь впливу ЕМП на організм людини залежить від діапазону частот, потужності потоку, характеру випромінювання, тривалості випромінювання, розміру і частин тіла, яке опромінюється. Внаслідок дії ЕМП можливі як гострі, так і хронічні ураження, порушення в системах і органах, функціональні зміни в діяльності нервово-психічної, серцево-судинної, ендокринної та інших систем, спостерігається зміна кров’яного тиску, аритмія, втомлюваність, головний біль.

гігієнічне нормування, граничнодопустимі рівні!!!

Для зменшення впливу ЕМП на персонал та населення, яке знаходиться в зоні його дії можуть входити організаційні, інженерно-технічні та санітарно-профілактичні заходи. Здійснення організаційних та інженерно-технічних заходів покладено насамперед на органи санітарного нагляду.

Інженерно-технічні засоби захисту поділяють на:

• колективні (група будинків, район, населений пункт);

• локальні (окремі будівлі, приміщення);

• індивідуальні.

В свою чергу вони поділяються на засоби і заходи захисту часом, відстанню, екрануванням джерел випромінювання, зменшення випромінюваної потужності джерела, екрануванням робочих місць, використання засобів індивідуального захисту та ін.

Економічно найдоцільніше використовувати (де це є можливим) природні екрани (як один із засобів колективного захисту) – рельєф (складки) місцевості, лісонасадження, нежитлові будівлі, тощо. Встановленням більш високих антен, можна зменшити інтенсивність поля, яке опромінює ближні населені пункти.

Локальний захист досить ефективний. Він заснований на використанні радіозахисних матеріалів, які забезпечують високе поглинання енергії ЕМП, чи віддзеркалення від його поверхні. Радіопоглинювальні матеріали можуть використовуватись для захисту навколишнього середовища від ЕМП, яке генерується джерелом, що знаходиться в екранованому об’єкті.

Засоби індивідуального захисту (одяг, окуляри, рукавиці виготовлені із спеціально металізованих матеріалів) базуються на принципі екранування людини з використанням відбивання та поглинання ЕМП і застосовуються лише тоді, коли інші захисні заходи неможливі чи недостатньо ефективні.