Лекции по БЖД. Конспект лекций по дисциплине б б14. Безопасность жизнедеятельности внимание! Так как законодательство постоянно меняется, ссылки на нормативные документы в конспекте лекций могут быть устаревшими!
Скачать 0.51 Mb.
|
Электромагнитные излучения Источниками электромагнитных излучений в широком диапазоне частот (сверх-иинфранизкочастотном, радиочастотном, инфракрасном, видимом, ультрафиолетовом, рентгеновском) являются мощные радиостанции, антенны, генераторы сверхвысоких частот, установки индукционного и диэлектрического нагрева, радары, лазеры, измерительные и контролирующие устройства, исследовательские установки, медицинские высокочастотные приборы и устройства, персональные электронно-вычислительные машины (ПЭВМ), видеодисплейные терминалы на электронно-лучевых трубках, используемые как в промышленности, научных исследованиях, так и в быту. Источниками повышенной опасности с точки зрения электромагнитных излучений являются также микроволновые печи, телевизоры, мобильные и радиотелефоны. Низкочастотные излучения Все системы производства, передачи и распределения электроэнергии (электростанции, трансформаторные подстанции, системы и линии электропередачи), электросети жилых и административных зданий, транспорт на электроприводе и его инфраструктура являются источниками низкочастотных излучений. При длительном воздействии низкочастотного излучения могут появиться головные боли, изменение артериального давления, развиваться утомление. Могут наблюдаться выпадение волос, ломкость ногтей, снижение массы тела, стойкое снижение работоспособности. Меры защиты от низкочастотных излучений заключаются в экранировании источника излучения или зоны нахождения человека. Радиочастотные излучения Электромагнитное поле радиочастот характеризуется способностью нагревать материалы; распространяться в пространстве и отражаться от границы раздела двух сред; взаимодействовать с веществом, благодаря которой магнитные поля используются в различных отраслях народного хозяйства: промышленности, науке, технике, медицине и в быту. Источниками электромагнитных полей радиочастот являются неэкранированные элементы оборудования и приборов для индукционной обработки металла (закалка, отжиг, плавка, пайка, сварка и т. д.) и других материалов, а также элементы оборудования и приборов, применяемых в радиосвязи, радиовещании, телевидении, радиоастрономии, медицине (радиоспектроскопия, физиотерапия) и т. п. Длительное воздействие радиоволн на организм человека по последствиям имеет многообразные проявления. Наиболее характерными при воздействии радиоволн всех диапазонов являются отклонения от нормального состояния центральной нервной системы и сердечно-сосудистой системы человека. Субъективными ощущениями облучаемого персонала являются жалобы на частую головную боль, сонливость или общую бессонницу, утомляемость, слабость, повышенную потливость, снижение памяти, рассеянность, головокружение, потемнение в глазах, беспричинное чувство тревоги, страха и т.д. Установлено влияние ЭМП средневолнового диапазона при длительном воздействии на центральную нервную систему, которое проявляется в возбудительных процессах, нарушении положительных рефлексов. Отмечают изменения в крови, вплоть до лейкоцитоза. Выявлено нарушение функции печени, дистрофические изменения в головном мозге, внутренних органах и половой систем. Электромагнитные излучения коротковолнового диапазона провоцируют изменения в коре надпочечников, сердечно-сосудистой системе, биоэлектрических процессах коры головного мозга. Электромагнитные излучения УКВ диапазона оказывают на человека вредное влияние, выраженное в функциональных изменениях нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной и других систем человека. Степень опасности влияния на человека СВЧ-излучения зависит от мощности источника электромагнитных излучений, режима работы излучателей, конструктивных особенностей излучающего устройства. Электромагнитные волны лишь частично поглощаются тканями биологического объекта, поэтому биологический эффект зависит от физических параметров ЭМП радиочастот: длины волны, интенсивности и режима излучения (непрерывный, прерывистый, импульсно-модулированный), продолжительности и характера облучения организма, а также от поверхности и анатомического строения органа или ткани. Степень поглощения энергии тканями зависит от их способности к ее отражению на границах раздела, определяемой содержанием воды в тканях и другими особенностями. При воздействии ЭМП на биологический объект происходит преобразование электромагнитной энергии внешнего поля в тепловую, что сопровождается повышением температуры тела или локальным избирательным нагревом тканей, органов, клеток, особенно с плохой терморегуляцией (хрусталик, стекловидное тело, семенники и др.). Чем выше напряженность поля и больше время воздействия, тем сильнее проявляется тепловое воздействие. При плотности потока энергии W = 1О Вт/м2 организм не справляется с отводом теплоты, температура тела повышается и начинаются необратимые процессы. Биологическое воздействие СВЧ-излучения проявляется в ослаблении биологической активности белковых структур, нарушении сердечно-сосудистой системы и обмена веществ. Это воздействие проявляется при интенсивности ЭМП менее теплового порога, который равен 10 Вт/м2. Воздействие ЭМП СВЧ-излучения особенно вредно для тканей со слабой сосудистой системой или недостаточным кровообращением (глаза, мозг, желудок, желчный и мочевой пузыри). Облучение глаз может привести к помутнению хрусталика (катаракте). Помимо катаракты при воздействии СВЧ-облучения возможны ожоги роговицы. Интенсивность ЭМП радиочастот на рабочих местах персонала, проводящего работы с источниками излучений, и требования к проведению контроля регламентирует ГОСТ 12.1.006-84 «Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля». Для обеспечения безопасности работ с источниками электромагнитных волн производится систематический контроль фактических нормируемых параметров на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала. Контроль осуществляется измерением напряженности электрического и магнитного полей, а также измерением плотности потока энергии. Если условия работы не удовлетворяют требованиям норм, то при всех видах работ осуществляется защита персонала. Средства и методызащиты делятся на три группы: организационные, инженерно-технические, лечебно-профилактические. Организационные мероприятия предусматривают предотвращение попадания людей в зоны с высокой напряженностью ЭМП, создание санитарно-защитных зон вокруг антенных сооружений различного назначения. Инженерно-технические мероприятия сводятся к следующему: электрогерметизация элементов схем, блоков, узлов, установки в целом с целью снижения или устранения электромагнитного излучения; защита рабочего места от облучения или удаление его на безопасное расстояние от источника излучения. Эффективным средством защиты является экранирование источников излучения и рабочих мест с помощью экранов, поглощающих или отражающих электромагнитную энергию. Выбор конструкции экрана зависит от характера технологического процесса, мощности источника, диапазона волн. Для изготовления отражающих экранов используются материалы с высокой электропроводностью (металлы). В качестве средств индивидуальной защиты рекомендуется специальная одежда, выполненная из металлизированной ткани, и защитные очки. Лечебно-профилактические мероприятия должны быть направлены на раннее выявление нарушений в состоянии здоровья работающих для этой цели предусмотрены предварительные и периодические медицинские осмотры лиц, работающих в условиях воздействия СВЧ - 1 раз в 12 месяцев, УВЧ и ВЧ-диапазона - 1 раз в 24 месяца. Оптические излучения Электромагнитное излучение, вызывающее световое ощущение, называется оптическим излучением. Основным источником оптических излучений является Солнце. Электромагнитный спектр Солнца в разных областях имеет длину волны примерно от 0,1 до 100 000 нм. Солнечное электромагнитное излучение распространяется в космическом пространстве со скоростью 300 000 км/с и достигает поверхности Земли за 8 мин. Оптическое (видимое) излучение. Несмотря на то, что оптическое излучение в спектре ЭМИ занимает очень узкий диапазон (400--700 нм). По физиологическому и гигиеническому значению оно занимает ведущее место. Наиболее важной областью оптического спектра ЭМИ является видимый свет. Свет - это возбудитель зрительной сенсорной системы, обеспечивающий нас информацией об окружающей среде (около 80 %). Освещение выполняет полезную общефизиологическую функцию, способствующую появлению благоприятного психического состояния людей. С улучшением освещения повышается работоспособность, качество работы, снижается утомляемость, вероятность ошибочных действий, травматизма, аварийности. Недостаточное освещение ведет к перенапряжению глаз, к общему утомлению человека. В результате снижается внимание, ухудшается координация движений, что может привести при конкретной физической работе к несчастному случаю. Кроме того, работа при низкой освещенности способствует развитию близорукости и других заболеваний, а также расстройству нервной системы. Повышенная освещенность тоже неблагоприятно влияет на общее самочувствие и зрение, вызывая прежде всего слепящий эффект. Световой импульс большой энергии приводит к ожогам открытых участков тела, временному ослеплению или ожогам сетчатки глаз. Освещение, удовлетворяющее гигиеническим и экономическим требованиям, называется рациональным. К этим требованиям относятся: достаточная освещенность, равномерность, отсутствие слепи мости, благоприятный спектральный состав, экономичность. Для оценки условий освещения используются светотехнические единицы, принятые в физике. Световой поток - мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению, воспринимаемому человеческим глазом. За единицу светового потока принят люмен (лм). Световой поток, отнесенный к пространственной единице - телесному углу, называется силой света и выражается в канделах (кд). Освещенность - мера количества света, падающего на поверхность от окружающей среды и локальных источников. За единицу освещенности принят люкс (лк). Яркость поверхности в данном направлении - отношение силы света, излучаемого поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся на плоскость, перпендикулярную данному направлению. Единица яркости - кандела на квадратный метр (кд/м2). Для защиты от видимого излучения применяются защитные костюмы, комбинезоны, фартуки, очки, маски. Инфракрасное излучение. Инфракрасное излучение (ИК) составляет большую часть солнечного электромагнитного спектра. Поверхности Земли достигает ИК-излучение с длиной волны 760—3000 нм, более длинноволновое излучение задерживается атмосферой. ИК-излучение, излучение, молекулы и атомы различных веществ, усиливает их колебательные движения, вызывая тепловой эффект. Оно проникает сквозь атмосферу, воду и почву, оконное стекло, одежду. ИК-излучение представляет собой невидимый поток электромагнитных волн с длиной волны 0,76--540 нм, обладающий волновыми и квантовыми свойствами. По характеру воздействия на организм человека ИК подразделяются на коротковолновые (менее 1,4 мкм), средневолновые (1,4--3,0 мкм), длинноволновые (более 3 мкм). Тепловые излучения коротковолнового диапазона глубоко проникают в ткани и разогревают их, вызывая быструю утомляемость, понижение внимания, усиленное потовыделение, а при длительном облучении - тепловой удар. Длинноволновые лучи глубоко в ткани не проникают и поглощаются в основном в эпидермисе кожи. Они могут вызывать ожог кожи и глаз. Наиболее частым и тяжелым поражением глаз вследствие воздействия ИК-лучей является катаракта глаза. Под влиянием ИК-излучения в организме человека возникают биохимические сдвиги, уменьшается кислородная насыщенность крови, понижается венозное давление, замедляется кровоток и, как следствие, наступает нарушение деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем. При оптимальных уровнях интенсивности ИК-излучение вызывает приятное тепловое ощущение, способствует тепловому равновесию организма с окружающей средой. При локальном действии на ткани оно несколько ускоряет биохимические реакции, ферментативные процессы, рост клеток, кровоток. Активные продукты распада, образующиеся под его влиянием на кожу, и нервные импульсы от кожи распространяют местное действие излучения на весь организм. Такое влияние нормализует его работу, ослабляя тонус мышц, сосудов, чрезмерное напряжение, болевые ощущения. ИК-излучение обладает противовоспалительным действием и поэтому используется в лечебной практике как физиотерапевтическое средство. Организм человека, благодаря экзотермическим реакциям обмена веществ, генерирует тепловую энергию, большая часть которой выделяется поверхностью кожи в виде ИК-излучения. Это лежит в основе обмена тепла организма с окружающей средой и поддержании постоянства температуры тела. Источником ИК-излучения является любое нагретое тело. Степень ИК-излучения обусловлена следующими основными законами, важными в гигиеническом отношении. В производственных условиях выделение тепла возможно: - от плавильных, нагревательных печей и других термических устройств; - от остывания нагретых или расплавленных металлов; - от перехода в тепломеханической энергии, затрачиваемой на привод основного технологического оборудования; - от перехода электрической энергии в тепловую и т.п. Производственные источники лучистой теплоты по характеру излучения можно разделить на четыре группы: с температурой излучающей поверхности до 5000С(наружная поверхность печей и др.); их спектр содержит инфракрасные лучи с длиной волны 1.9-3.7мкм; с температурой поверхности от 500 до 13000С (открытое пламя, расплавленный чугун и др.); их спектр содержит преимущественно инфракрасные лучи с длиной волны 1.9-3.7 мкм; с температурой от1300 до 18000С (расплавленная сталь и др.), их спектр содержит как инфракрасные лучи вплоть до коротких с длиной волны 1.2-1.9мкм, так и видимые большой яркости; с температурой выше 18000С (пламя электродуговых печей, сварочных аппаратов и др.); их спектр излучения содержит ультрафиолетовые лучи. Одной из количественных характеристик излучения является интенсивность теплового облучения, которуюможно определить как энергию, излучаемую с единицы площади в единицу времени (ккал/(м2/час) или Вт/м2). Прибор, с помощью которого производят определение интенсивности излучения, называется актинометром. Лучеиспускание обусловлено только состоянием излучающего тела и не зависит от окружающей среды. Лучеиспускательная способность любого тела пропорциональна его луче поглощательной способности. Тело, поглощающее все падающие на него лучи (абсолютно черное тело), обладает максимальным излучением. На этом основано применение отражающей защитной одежды, светофильтров, окраска оборудования, устройство приборов для измерений теплового излучения. Тепловое излучение образуется всяким телом, температура которого выше абсолютного нуля. По закону Стефана-Больцмана мощность излучения увеличивается пропорционально четвертой степени абсолютной температуры. Таким образом, даже небольшое повышение температуры тела приводит к значительному росту отдачи теплоты излучением. Используя этот закон, можно определить величину теплообмена излучением в производственных условиях. Для защиты от инфракрасного излучения используют защитные экраны, спецодежду, защитные очки. Ультрафиолетовое излучение. Естественным источником ультрафиолетового излучения (УФ – излучения) является солнце. Невидимые ультрафиолетовые лучи появляются в источниках излучения с температурой выше 15000С и достигают значительной интенсивности при температуре более 20000С УФ-излучение обладает способностью вызывать фотоэлектрический эффект, проявлять фотохимическую активность (развитие фотохимических реакций), вызывать люминесценцию и проявлять значительную биологическую активность. Наиболее распространенными источниками УФ-излучения на производстве являются электрические дуги, ртутно-кварцевые горелки, автогенное пламя. Люди, работающие под открытым небом, подвергаются действию УФ-излучения солнечного спектра, особенно в осенне-летний период. Различают три участка спектра ультрафиолетового излучения, имеющего различное биологическое воздействие. Слабое биологическое воздействие имеет ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0.39-0.315 мкм. Противорахитичным действием обладают УФ – лучи в диапазоне 0,315-0,28 мкм, а ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,28-0,2 мкм обладает способностью убивать микроорганизмы. При длительном недостатке УФ-излучения солнечного света возникают нарушения физиологического равновесия организма, развивается «световое голодание». Наиболее часто следствием недостатка УФ-излучения являются авитаминоз D, ослабление иммунобиологических реакций организма, обострение хронических заболеваний, функциональные расстройства центральной нервной системы. УФ-излучение от производственных источников может стать причиной острых и хронических поражений. Наиболее подвержен действию УФ-излучения зрительный анализатор. Острые поражения глаз называются электроофтальмиями. Проявляется заболевание ощущением постоянного постороннего тела или песка в глазах, светобоязнью, слезотечением. Нередко обнаруживается эритема (покраснение) кожи лица и век. Заболевание длится до 2-3 суток. Профилактические мероприятия по предупреждению электроофтальмий сводятся к применению светозащитных очков или щитков при электросварочных и других работах. К хроническим заболеваниям относят воспаление слизистой оболочки глаз (хронический конъюнктивит), воспаление края век (блефарит), помутнение хрусталика (катаракта). Кожные поражения протекают в виде острых дерматитов с эритемой, иногда отеком, вплоть до образования пузырей. Наряду с местной реакцией могут отмечаться общетоксические явления с повышением температуры, ознобом, головными болями. Классическим примером поражения кожи, вызванного ультрафиолетовым излучением, служит солнечный ожог. Хронические изменения кожных покровов, вызванные УФ-излучением, выражаются в «старении», развитии кератоза (утолщение рогового слоя), атрофии эпидермиса, возможно развитие злокачественных новообразований. Негативную роль играет способность УФ-излучения производственных источников изменять газовый состав атмосферного воздуха вследствие его ионизации. При этом в воздухе образуются озони оксиды азота, обладающие высокой токсичностью и представляющие большую опасность, особенно при сварочных работах в ограниченных, плохо проветриваемых помещениях или в замкнутых пространствах.[ Для профилактики отравлений окислами азота и озоном соответствующие помещения должны быть оборудованы местной и обще обменнойвентиляцией, а при сварочных работах в замкнутых объемах необходимо подавать воздух непосредственно под щиток или шлем сварщика. Защитные меры включают средства отражения УФ-излучений, защитные экраны и средства индивидуальной защиты кожи и глаз (защитную одежду, очки, специальные кремы). |