Лекции по БЖД. Общие сведения о чрезвычайных ситуациях (ЧС)
 Скачать 180.12 Kb.
|
|
ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА Электромагнитные волны в диапазоне от 400 до 760 нм называются световыми. Они действуют непосредственно на человеческий глаз, вызывая специфическое раздражение его сетчатой оболочки, ведущее к световому восприятию. Тесно примыкают к видимому спектру электромагнитные волны с длиной волны менее 400 нм – ультрафиолетовой из-лучение, и с длиной волны более 800 нм – инфракрасное излучение. Все эти виды излучения не имеют принципиального различия по своим физическим свойствам и относятся к оптическому диапазону электромагнитных волн. Человеческий организм приспособился к восприятию естественного светового излучения и выработал средства защиты при превышении интенсивности излучения допустимого уровня: сужение зрачка, уменьшение чувствительности за счет перестройки восприятия. Современные технические средства позволяют усиливать оптическое излучение, уровень которого может значительно превышать адаптационные возможности человека. С 60-х годов в нашу жизнь вошли оптические квантовые генераторы, или лазеры. Лазер – устройство, генерирующее направленный пучок электромагнитного излучения оптического диапазона. Широкое применение лазеров обусловлено возможностью получить большую мощность, монохроматичностью излучения, малой расходимостью луча. Лазеры применяются в системах связи, навигации, технологии обработки материалов, медицине, контрольно- измерительной технике, военной технике и других областях. В зависимости от используемого активного элемента лазеры оптического диапазона генерируют излучение от ультрафиолетовой до дальней инфракрасной области. Так, азотный лазер генерирует излучение в ультрафиолетовой области, аргоновый – в сине-зеленой области спектра, рубиновый – в красной, лазер на двуокиси углерода – в инфракрасной области. По режиму работы лазеры делятся на импульсные и непрерывного действия. Лазеры могут быть малой и средней мощности, мощные и сверхмощные. Большую мощность легче получить в импульсном режиме. Для обработки материалов в технологических установках в импульсе длительностью порядка миллисекунд излучается энергия от единиц до десятков джоулей. За счет фокусировки достигается высокая плотность энергии и возможность точной обработки материалов. Под действием лазерного излучения происходит быстрый нагрев, плавление и вскипание жидких средств, что особенно опасно для биологических тканей. Особенно уязвимы глаза и кожа. Непрерывное лазерное излучение оказывает в основном тепловое действие, приводящее к свертыванию белка и испарению тканевой жидкости. В импульсном режиме возникает ударная волна, импульс сжатия вызывает повреждение глубоколежащих органов, сопровождающееся кровоизлияниями. Лазерное излучение оказывает воздействие на биохимические процессы. В зависимости от энергетической плотности излучения может быть временное ослепление или термический ожог сетчатки глаза, в инфракрасном диапазоне – помутнение хрусталика. Повреждение кожи лазерным излучением имеет характер термического ожога с четкими границами, окруженными небольшой зоной покраснения. Могут проявиться вторичные эффекты – реакция на облучение: сердечно-сосудистые расстройства и расстройства центральной нервной системы, изменения в составе крови и обмене веществ. Предельно допустимые уровни интенсивности лазерного облучения зависят от характеристик излучения и устанавливаются таким образом, чтобы исключить возникновение биологических эффектов для всего спектрального диапазона и вторичных эффектов для видимой области длин волн. Эксплуатация лазеров должна осуществляться в отдельных помещениях, снабженных вентиляцией, удаляющей вредные газы и пары с рабочего места. Ограничения и экраны должны предохранять окружающих от прямых и отраженных лазерных лучей. Ультрафиолетовое излучение не воспринимается органом зрения. Жесткие ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 290 нм задерживаются слоем озона в атмосфере. Лучи с длиной волны 290 нм, вплоть до видимой области, сильно поглощаются внутри глаза, особенно в хрусталике, и лишь ничтожная доля их доходит до сетчатки. Ультрафиолетовое излучение поглощается кожей, вызывая покраснение и активизируя обменные процессы и тканевое дыхание. Под действием ультрафиолетового излучения в коже об- разуется меланин, воспринимающийся как загар и защищающий организм от избыточно-го проникновения ультрафиолетовых лучей. Ультрафиолетовое излечение может привести к свертыванию белков, на этом основа-но его бактерицидное действие. Профилактическое облучение помещений и людей строго дозированными лучами снижает вероятность инфицирования. Недостаток ультрафиолета неблагоприятно отражается на здоровье, особенно в детском возрасте. От недостатка солнечного облучения у детей развивается рахит, у шахтеров появляются жалобы на общую слабость, быструю утомляемость, плохой сон, отсутствие аппетита. Это связано с тем, что под влиянием ультрафиолетовых лучей в коже из провитамина образуется витамин D, регулирующий фосфорнокальциевый обмен. Отсутствие витамина D приводит к нарушению обмена веществ. В таких случаях применяется искусственное облучение ультрафиолетом как в лечебных целях, так и для общего закаливания организма. Избыточное ультрафиолетовое облучение во время высокой солнечной активности вызывает воспалительную реакцию кожи, сопровождающуюся зудом, отечностью, иногда образованием пузырей и изменениями в коже и в более глубокорасположенных органах. Длительное действие ультрафиолетовых лучей ускоряет старение кожи, создает условия для злокачественного перерождения клеток. Ультрафиолетовое излучение от мощных искусственных источников вызывает острые поражения глаза – электроофтальмию. Через несколько часов после воздействия появляются слезотечение, спазм век, резь и боль в глазах, покраснение и воспаление кожи и слизистой оболочки век. Подобное явление наблюдается также в снежных горах из-за высокого содержания ультрафиолета в солнечном свете. В производственных условиях устанавливаются санитарные нормы интенсивности ультрафиолетового облучения, обязательным является применением защитных средств (очки, маска, экраны) при работе с ультрафиолетом. Инфракрасное излучение производит тепловое действие. Инфракрасные лучи довольно глубоко (до 4 см) проникают в ткани организма, повышают температуру облучаемого участка кожи, а при интенсивном облучении всего тела повышают общую температуру и вызывают резкое покраснение кожных покровов. Чрез-мерное воздействие инфракрасных лучей при повышенной влажности может вызвать нарушение терморегуляции – острое перегревание, или тепловой удар. Тепловой удар – клинически тяжелый симптомокомплекс, характеризующийся головной болью, головокружением, учащением пульса, затемнением или потерей сознания, нарушением координации движений, судорогами. Первая помощь при тепловом ударе требует удаления от источника излучения, охлаждения, создания условий для улучшения кровоснабжения головного мозга, врачебной помощи. ВИБРАЦИЯ В условиях современного производства процесс техники связан с чрезвычайно интенсивным внедрением в промышленность машин, генерирующих вибрацию. Почти во всех отраслях производства находят широкое применение инструменты и машины, работа которых сопряжена со значительной вибрацией. С воздействием вибрации на организм связаны также эксплуатация транспортных средств, использование сельскохозяйственной техники, землеройных машин, строительные работы. В настоящее время проблема воздействия вибрации на организм человека приобрела исключительно серьезное значение. Наиболее часто вибрационной болезнью страдают рабочие определенных профессий: бурильщики, обрубщики, бетонщики, шлифовальщики, полировщики, клепальщики, сверловщики, кондуктора товарных поездов, водители тяжелых землеройных машин, швеи-мотористки. Биологический эффект воздействия вибрации на организм в значительной степени определяется физическими ее свойствами. Вибрация – колебательные движения, при которых тело либо материальная точка совершает движения с правильной периодичностью отклонения от устойчивого положения в ту или иную сторону, затрачивая на каждое из колебательных движений одинаковое время. Малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля, называются вибрацией. Воздействие вибрации на человека классифицируют: по способу передачи колебаний, по направлению действия вибрации, по временной характеристике вибрации. В зависимости от способа передачи колебаний человеки вибрацию подразделяют на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, и локальную, передающуюся через руки человека. Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека, на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, также относится к локальной. Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Выраженность ответных реакций обусловливается главным образом силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы. Мощность колебательного процесса в зоне контакта и время этого контакта являются главными параметрами, определяющими развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебания, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса и других условий. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВИБРАЦИИ Вибрация представляет собой процесс распространения механических колебаний в твердом теле. При воздействии вибрации на организм (рис. 4) важную роль играют анализаторы ЦНС – вестибулярный, кожный и другие аппараты. Длительное воздействие вибрации ведет к развитию профессиональной вибрационной болезни. Вибрация, воздействуя на машинный компонент системы ЧМ («человек – машина»), снижает производительность технических установок (за исключением специальных случаев) и точность считываемых показаний приборов, вызывает знакопеременные, приводящие к усталостному разрушению, напряжения в конструкции и т. Д. Вибрации могут быть непреднамеренными (например, из-за плохой балансировки и центровки вращающихся частей машин и оборудования, пульсирующего движения жид-кости, работы перфоратора) и специально используемыми в технологических процессах (вибропогружатели свай, вибрационное оборудование для производства железобетонных конструкций и укладки бетона, специальное оборудование для ускорения химических реакций и т. П.). Вибрации характеризуются частотой и амплитудой смещения, скоростью и ускорением. Особенно вредны вибрации с вынужденной частотой, совпадающей с частотой собственных колебаний тела человека или его отдельных органов (для тела человека – 6…9 Гц, желудка – 8 Гц, других органов – в пределах 25 Гц). Частотный диапазон расстройств зрительных восприятий лежит между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок. При работе строительных машин и технологических процессов существуют горизонтальные и вертикальные толчки и тряска, сопровождающиеся возникновением периодических импульсных ускорений. При частоте колебаний от 1 до 10 Гц предельные ускорения, равные 10 мм/с, являются неощутимыми, 40 мм/с – слабо ощутимыми, 400 мм/с – сильно ощутимыми и 1 000 мм/с – вредными. Низкочастотные колебания с ускорением 4 000 мм/с – непереносимые. Вибрация по способу передачи телу человека подразделяется на общую (воздействие на все тело человека) и локальную (воздействие на отдельные части тела – руки или ноги). Общую вибрацию по источнику возникновения и возможности регулирования ее интенсивности оператором подразделяют на следующие категории (ГОСТ 12. 1. 012 – 90. Вибрационная безопасность). Общие требования: Категория 1 – транспортная вибрация, воздействующая на оператора на рабочих местах самоходных и прицепных машин и транспортных средств, при их движении по местности, агрофону и дорогам, в том числе при их строительстве; при этом оператор может активно, в известных пределах, регулировать воздействия вибрации. Категория 2 – транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на человека-оператора на рабочих местах машин с ограниченной подвижностью при перемещении их по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок и горных выработок; при этом оператор может лишь иногда регулировать воздействие вибрации. Категория 3а – технологическая вибрация, воздействующая на оператора на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. Категория 3б – вибрация на рабочих местах работников умственного труда и персонала, не занимающегося физическим трудом. К ней относятся рабочие места на промышленных кранах, у станков металло- и деревообрабатывающих, кузнечно-прессового оборудования, литейных машин и другого стационарного технологического оборудования. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов, которые начинаются с концевых фаланг пальцев рук и распространяются на всю кисть, предплечья, захватывают сосуды сердца. Диапазон частот 35…250 Гц является наиболее критическим для развития вибрационной болезни. Локальная вибрация по источнику воздействия подразделяется на: - Передающуюся от ручных машин (с двигателями), органов ручного управления машин и оборудования; - Передающуюся от ручных инструментов (без двигателей) и обрабатываемых деталей. При гигиенической оценке двух видов вибрации следует иметь в виду, что санитарно-гигиенические требования и правила в первом случае включаются в техническую документацию на машины и оборудование, а во втором – в документацию на технологию проведения работ. Вибрация рабочих мест операторов транспортных средств и оборудования носит преимущественно низкочастотный характер с высокими уровнями в октавах 1…8 Гц и зависит от технологической операции, скорости передвижения, типа сиденья, виброзащиты, степени изношенности машины, профиля дорог и т. Д. Характер спектров широкополосный, при этом максимум энергии лежит в диапазоне 1…2 Гц; 4…8 Гц. На операторов транспортных средств обычно воздействует переменная по уровням и спектрам вибрация, включающая микро- и макропаузы, причем операторы имеют возможность (в известных пределах) регулировать вибрационную экспозицию. Спектры вибраций рабочих мест технологического оборудования носят низко- и среднечастотный характер с максимумом энергии в октавах 4…16 Гц. Благодаря наличию мягких тканей, костей, суставов, внутренних органов и особенностей конфигурации, тело человека представляет собой сложную колебательную систему, первичная механическая реакция которой на вибрационное воздействие зависит от диапазона частот, предопределяя последующие физиологические эффекты. Для санитарного нормирования и контроля вибраций используют среднеквадратичные значения виброускорения и виброскорости, а также их логарифмические уровни в децибелах (ГОСТ 12. 1. 012 – 90). Для измерения вибрации применяют виброметры и шумомеры с дополнительным приспособлением – предусилителем, устанавливаемым вместо микрофона. Широкое распространение получили приборы ВШВ ЗМ2 – измерители шума и вибрации. Между ответными реакциями организма и уровнем воздействующей вибрации нет линейной зависимости. Причину этого явления видят в резонансном эффекте. При повышении частот колебания более 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах чело-века. Резонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил. Область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20…30 Гц, при горизонтальных – 1,5…2 Гц. Особое значение резонанс приобретает по отношению к органу зрения. Расстройства зрительных восприятий проявляются в частотном диапазоне между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок. Для органов, расположенных в грудной клетке и брюшной полости, резонансными являются частоты 3…3,5 Гц. Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4…6 Гц. Вибрационная патология стоит на втором месте (после пылевых) среди профессиональных заболеваний. Рассматривая нарушения состояния здоровья при вибрационном воздействии, следует отметить, что частота заболеваний определяется величиной дозы, а особенности клинических проявлений формируются под влиянием спектра вибрации. Выделяют три вида вибрационной патологии: от воздействия общей, локальной и толчкообразной вибраций. У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения, расстройство координации движений, симптомы укачивания, вестибуловегетивная неустойчивость. Нарушение зрительной функции проявляется сужением и выпадением отдельных участков полей зрения, снижением остроты зрения, иногда до 40 %, субъективно – потемнением в глазах. Под влияние общих вибраций отмечается снижение болевой, тактильной и виб-рационной чувствительности. Особенно опасна толчкообразная вибрация, вызывающая микротравмы различных тканей с последующими реактивными изменениями. Общая низкочастотная вибрация оказывает влияние на обменные процессы, проявляющияся в изменении углеводного, белкового, ферментного, витаминного и холестеринового обме-нов, биохимических показателей не столько от уровня, сколько от дозы (эквивалентного уровня) вибрации в течение рабочей смены. Преимущественное значение имеет время непрерывного контакта с вибрацией и суммарное время воздействия вибрации за смену. У формовщиков, бурильщиков, заточников, рихтовщиков при среднечастотном спектре вибраций заболевание развивается через 8…10 лет работы. Обслуживание инструмента ударного действия (клепка, обрубка), генерирующего вибрацию среднечастотного диапа-зона (30…125 Гц), приводит к развитию сосудистых, нервно-мышечных, костно-суставных и других нарушений через 12…15 лет. При локальном воздействии низкоча-стотной вибрации, особенно при значительном физическом напряжении, рабочие жалу-ются на ноющие, ломящие, тянущие боли в верхних конечностях (часто по ночам). Од-ним из постоянных симптомов локального и общего воздействия является расстройство чувствительности. Наиболее резко страдают вибрационная, болевая и темпераментная чувствительность. Вибрация характеризуется частотой и амплитудой колебаний, а также их производны-ми – скоростью и ускорением. Частота – число полных колебаний, совершаемых в 1с. Различают: 1) инфразвуковые частоты – от 1 до 16 Гц; 2) звуковые частоты – от 16 до 20 000 Гц; 3) ультразвуковые частоты – более 20 000 Гц. Несмотря на то, что в условиях производства вибрация чаще всего представлена сочетанием колебаний различной частоты, необходимо учитывать возможность преобладания частот вполне определенного диапазона. Реакция организма на различные частоты колебаний неодинакова. Так, для вибрационной болезни, обусловленной преимущественным воздействием высокочастотной (свыше 30 Гц) вибрации, характерно преобладание сосудистых реакций. У больных, работающих в контакте с низкочастотной вибрацией, более выражен болевой синдром, сочетающийся с расстройствами чувствительности, изменениями в мышцах и суставах. На основании экспериментальных и клинических данных установлено, что частота вибрации выше или ниже диапазона 32 – 250 Гц не вызывает ангиоспастического эффекта, занимающего существенное место в патогенезе вибрационной болезни. Наиболее не-благоприятен контакт с вибрацией частотой 100 – 200Гц. Амплитуда колебания существенно влияет на степень воздействия вибрации. Так, при больших амплитудах колебательных движений одной и той же частоты влияние вибрации на организм выражено более значительно. Ускорение – величина, характеризующая нарастание амплитуды колебательного движения, имеет огромное значение при развитии ответных реакций на вибрацию. Так, при полетах, особенно связанных с освоением космического пространства, качании на качелях, морской качке и т. П., относительно небольшая частота вибрации сочетается со значительным ее ускорением, определяющим периодические изменения массы тела, возможные перемещения массы крови и перезагрузку вестибулярного аппарата. Особенности патологического процесса, обусловленного вибрацией, зависят не только от ее физических свойств. Существенное значение имеет характер производственного процесса. Следует учитывать, что воздействию вибрации нередко сопутствуют такие факторы, как статическое напряжение мышц, сила обратной отдачи, вынужденное поло-жение тела, охлаждение рук вследствие подачи холодной струи воздуха, интенсивный шум. Различают местную вибрацию, действующую преимущественно на руки рабочего, со-прикасающиеся с вибрирующим инструментом, и общую вибрацию, оказывающую значительное равномерное влияние на весь организм. Местная вибрация может иметь место при использовании рабочими пневматических и электрических инструментов. Влияние общей вибрации возможно в случаях пребывания рабочих непосредственно на вибрирующих установках, а также в случаях передачи вибрации от работы двигателей, машин и оборудования через пол и другие элементы здания. Деление вибрации на общую и ло-кальную весьма условно, так как работа с пневматическими инструментами не исключает возможности распространения вибрации на плечевой пояс и более отдаленные участки тела вплоть до нижних конечностей, включая стопы. В условиях производства воздействие вибрации часто сочетается с интенсивным шумом. Однако и сама по себе вибрация, особенно больших частот, может оказать на слуховой аппарат влияние, близкое к действию шума. Радикулиты и радикулоневриты, встречающиеся при вибрационный болезни, наряду с непосредственным воздействием вибрации, могут быть обусловлены тяжелой нагрузкой на позвоночник, перенапряжением мышц-разгибателей, отчасти сопутствующим влиянием низкой температуры окружающего воздуха. К начальным проявлениям болезни относится снижение мышечной силы при отчетливом изменении биоэлектрической активности мышц, причем не только на рабочей, но и на интактной конечности. В дальнейшем развивается атрофия ряда мышечных групп конечностей. Изменения в костях возникают довольно рано, на второй – пятый год работы с вибрирующими инструментами. В развитии патологических изменений в костно-суставном аппарате наряду с нервно-сосудистыми и трофическими расстройствами общего характера существенное значение имеют непосредственное местное влияние вибрации, сила обратной отдачи и статическое напряжение. Структурным изменениям костной ткани предшествуют отклонения в минеральном и ферментном обменах. Под влиянием вибрации в костной ткани изменяется дисперсность коллоидов, и эта ткань относительно быстро утрачивает способность связывать соли кальция. Поражение костно-суставного аппарата, обусловленное воздействием вибрации, чаще встречается у бурильщиков, отбойщиков, клепальщиков, водителей гоночных машин. Оно характеризуется некоторым своеобразием, которое определяется особенностями производственного процесса и отдельных профессий. Серьезное значение в развитии висцеральной патологии имеет и непосредственное воздействие вибрации на внутренние органы. Многие технологические процессы сопряжены с прямым воздействием вибрации на область груди и нижнюю часть живота, например в случаях, когда упор инструмента или обрабатываемой детали приходится на область эпигастрия. Развитие ответных реакций сердца и желудка на воздействие вибрации в значительной мере объясняется множеством расположенных в этих зонах рецепторов. Вибрация оказывает выраженное влияние на ритм сердца и трофику миокарда, секреторную и моторную деятельности желудка. При непосредственном воздействии вибрации на область желудка отмечается выраженное повышение желудочной секреции, тонуса и перистальтики. Клиническая картина вибрационной болезни характеризуется довольно многообразной симптоматикой и вариабельностью проявлений. Определенное значение имеют присущие различным профессиональным группам специфические особенности условий труда. При воздействии низкочастотной вибрации возникают более грубые изменения мышечной системы и чувствительности. При высококачественных спектрах на первый план вы-ступают выраженные сосудистые расстройства. Известно, что степень чувствительности человека к вибрации зависит от положения тела. Так, в положении стоя отмечается большая чувствительность к вертикальным колебаниям, в положении лежа – к горизонтальным. Значительную роль играют так называемые дополнительные компоненты условий труда: охлаждение, микротравматизация, вынужденное положение, физическое перенапряжение. Перечисленные факторы могут определить некоторое своеобразие клинической картины. Выделяют отдельные, присущие некоторым профессиональным группам, клинические синдромы, обусловленные как воздействием самой вибрации, так и сопутствующими факторами. В клинике профессиональных заболеваний различают следующие формы вибрационной болезни. 1. Вибрационная болезнь, обусловленная воздействием так называемой локальной вибрации. Развитие ее характерно для бурильщиков, забойщиков, обрубщиков, шлифовальщиков, точильщиков и рабочих некоторых других профессий, выполняющих работу с помощью ручного механизированного инструмента. 2. Вибрационная болезнь, обусловленная воздействием комбинированной вибрации. Иногда эту форму называют вибрационной болезнью бетонщиков. Заболевание встречается при работе на виброуплотнителях и других аналогичных установках. 3. Вибрационная болезнь от воздействия общей вибрации, сочетающейся с толчками. Заболевание встречается у машинистов, кондукторов, трактористов, комбайнеров, водителей некоторых видов транспорта. Приведенное подразделение вибрационной болезни носит несколько условный характер. Как правило, на производстве организм подвергается воздействию различных видов вибраций. |