Энергетическое загрязнение техносферы

(ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ)

Основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов, городской среды, жилищ и природных зон являются промышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорт.

К энергетическим загрязнениям относят:

- вибрационное и акустическое воздействия;

- электромагнитные поля и излучения;

- воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.

При повышении частот колебаний более 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах человека.

Область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20...30 Гц, при горизонтальных – 1,5...2 Гц.

Расстройство зрительных восприятий проявляется 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.

Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Вибрационная патология стоит на втором месте (после пылевых) среди профессиональных заболеваний.

Гигиеническое нормирование вибраций регламентирует параметры производственной вибрации и правила работы с виброопасными механизмами и оборудованием (ГОСТ 12.1.012—90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования», Санитарные нормы СН 1.2.4/2.1.8.556–96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий»).

АКУСТИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ

Физическое понятие об акустических колебаниях охватывает как слышимые, так и неслышимые колебания упругих сред.

Акустические колебания в диапазоне частот:

16 Гц...20 кГц – звуковые;

менее 16 Гц – инфразвуковые;

выше 20 кГц – ультразвуковые.

Область слышимых звуков ограничена двумя пороговыми кривыми: нижняя – порог слышимости, верхняя – порог болевого ощущения. Самые низкие значения порогов лежат в диапазоне 1...5 кГц. Слуховой аппарат человека наиболее чувствителен к звукам высокой частоты.

Звук – это фактор среды обитания. Негативным фактором среды обитания является шум.

Шум – это совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты.

Как физическое явление шум – это механические колебания, распространяющиеся в твердой, жидкой и газообразной среде.

Шумы бывают природного, антропогенного, техногенного и иного происхождения.

Шум создается источником, который создает определенную мощность. Мощность, приходящуюся на единицу площади, перпендикулярной к направлению распространения звука, называется интенсивностью – I, или силой звука.

Шум оказывает вредное воздействие на весь организм и, в первую очередь, на центральную нервную и сердечно-сосудистую системы человека, уменьшает работоспособность и устойчивость организма к негативным воздействиям и может приводить к профессиональным заболеваниям.

Основными причинами возникновения механического шума, наиболее распространенного в различных отраслях промышленности, являются:

– конструктивные особенности машин, оборудования, в результате которых появляются удары, трение узлов (зубчатые передачи, шатунно-кривошипные механизмы, недостаточная жесткость отдельных частей);

– технологические недостатки, появившиеся в процессе изготовления оборудования (плохая балансировка вращающихся деталей, узлов, неточность выполнения шага, профиля зубчатых колес);

– некачественный монтаж технологического оборудования;

– нарушение правил технической эксплуатации, плохой уход за оборудованием;

– несвоевременный и некачественный планово-предупредительный ремонт.

УЛЬТРАЗВУК как упругие волны не отличается от слышимого звука, однако, частота колебательного процесса способствует большему затуханию колебаний вследствие трансформации энергии в теплоту.

По частотному спектру ультразвук классифицируют на:

низкочастотный – колебания 1,12×10⁴…1,0×10⁵ Гц;

высокочастотный – 1,0×10⁵…1,0×10⁹ Гц;

по способу распространения – на воздушный и контактный ультразвук.

ИНФРАЗВУК – область акустических колебаний с частотой ниже 16…20 Гц. В условиях производства инфразвук, как правило, сочетается с низкочастотным шумом, в ряде случаев – с низкочастотной вибрацией.

При воздействии инфразвука на организм уровнем 110...150 дБ могут возникать неприятные субъективные ощущения и многочисленные реактивные изменения: нарушения в ЦНС, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе.

ВИДИМОЕ СВЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ – электромагнитные колебания в диапазоне длин волн 400... 780 нм.

Рациональное освещение помещений и рабочих мест – один из важнейших элементов обеспечения благоприятных условий труда. Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещенности, соответствующей характеру зрительной работы.

Излучение видимого диапазона при высоких уровнях энергии также может представлять опасность для кожных покровов и органа зрения. Пульсации яркого света вызывают сужение полей зрения, оказывают влияние на состояние зрительных функций, нервной системы, общую работоспособность.

Широкополосное световое излучение больших энергий характеризуется световым импульсом, действие которого на организм приводит к ожогам открытых участков тела, временному ослеплению или ожогам сетчатки глаз. Например, световое излучение ядерного взрыва является одним из поражающих факторов.

ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (ИК) – часть электромагнитного спектра с длиной волны l = 780 нм... 1000 мкм, энергия которого при поглощении в веществе вызывает тепловой эффект.

УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (УФИ) представляет собой невидимое глазом электромагнитное излучение, занимающее в электромагнитном спектре промежуточное положение между светом и рентгеновским излучением (200– 400 нм).

УФ-лучи обладают способностью вызывать фотоэлектрический эффект, проявлять фотохимическую активность (развитие фотохимических реакций), вызывать люминесценцию и обладают значительной биологической активностью.

УФИ, составляющее приблизительно 5% плотности потока солнечного излучения, – жизненно необходимый фактор, оказывающий стимулирующее действие на организм. Ультрафиолетовое облучение может повышать устойчивость организма к некоторым вредным воздействиям вследствие. Оптимальные дозы УФИактивизируют деятельность сердца, обмен веществ, повышают активность ферментов дыхания, улучшают кроветворение.

ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (ЛИ) представляет собой особый вид электромагнитного излучения, генерируемого в диапазоне длин волн 0,1…1000 мкм.

Действие лазерных излучений наряду с морфофункциональными изменениями тканей непосредственно в месте облучения вызывает разнообразные функциональные изменения в организме: в центральной нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной системах, которые могут приводить к нарушению здоровья.

ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Ионизирующее излучение вызывает в организме цепочку обратимых и необратимых изменений. Пусковым механизмом воздействия являются процессы ионизации и возбуждения атомов и молекул в тканях. Диссоциация сложных молекул в результате разрыва химических связей – прямое действие радиации.

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 объекты. Эффекты развиваются в течение разных промежутков времени: от нескольких секунд до многих часов, дней, лет.

Воздействие ионизирующего излучения на человека может происходить в результате внешнего и внутреннего облучения.

Внешнее облучение вызывают источники рентгеновского и излучения, потоки протонов и нейтронов.

Внутреннее облучение вызывают a- и b - частицы, которые попадают в организм человека через органы дыхания и пищеварительный тракт.

Ионизирующая радиация при воздействии на организм человека может вызвать два вида последствий: детерминированные пороговые эффекты – лучевая болезнь, лучевой ожог, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода и др. и стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты – злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни.

Лучевая болезнь средней тяжести возникает при дозе 2,5...4,0 Гр. При дозах, превышающих 6,0 Гр, развивается крайне тяжелая форма лучевой болезни, которая почти в 100 % случаев заканчивается смертью вследствие кровоизлияния или инфекционных заболеваний.