Одним из важнейших условий нормальной жизнедеятельности человека при выполнении профессиональных функций является сохранение теплового баланса организма. Значительные колебания параметров производственного микроклимата оказывают существенное влияние на состояние теплового обмена между человеком и окружающей средой.
Производственный микроклимат зависит от климатического пояса и сезона года, характера технологического процесса, вида используемого оборудования, размеров помещений и числа работающих, условий отопления и вентиляции.
Нормативные показатели производственного микроклимата установлены ГОСТ 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.584-96.
Этими нормами регламентированы показатели микроклимата в рабочей зоне производственного помещения: температура, относительная влажность, скорость движения воздуха в зависимости от способности организма человека к акклиматизации в разное время года, характера одежды, интенсивности производимой работы и характера тепловыделений в рабочем помещении.
В рабочей зоне производственных помещений должны быть созданы оптимальные и допустимые микроклиматические условия.
Эффективным средством обеспечения допустимых показателей микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция. По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции. При естественной вентиляции перемещение воздушных масс осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания. При механической вентиляции воздух подается в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием специальных механических побудителей.
Системы механической вентиляции подразделяются на общеобменные, местные, аварийные, смешанные и системы кондиционирования.
Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет ряд преимуществ: большой радиус действия; возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра; подвергать вводимый в помещение воздух предварительной очистке, осушке или увлажнению, подогреву или охлаждению; улавливать вредные выделения непосредственно на местах их образования; очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмосферу.
К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость ее сооружения и эксплуатации, а также необходимость проведения мероприятий по снижению шума.
Контроль микроклимата проводят в рабочей зоне на высоте 1,5 м от пола, повторяя эту процедуру в различное время дня и года, в разные периоды технологического процесса. Принято измерять в рабочей зоне помещений температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха. Для измерения температуры и относительной влажности воздуха используют аспираци-онный психометр Асмана. Скорость движения воздуха измеряется с помощью анемометров.
Фактором, воздействующим на организм человека, а соответственно, и на качество выполнения производственного задания, является освещение. При правильном освещении рабочей зоны и производственных помещений уменьшается количество несчастных случаев, повышается производительность труда. Отклонения в освещении наносят вред здоровью работающих, могут быть причиной заболеваний (близорукость, спазм, аккомодация), чреваты снижением умственной и физической работоспособности, увеличением числа ошибок в производственных процессах.
При освещении производственных помещений используют естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода и меняющееся в зависимости от географической широты, времени года и суток, степени облачности и прозрачности атмосферы.
Освещение может быть и искусственным, создаваемым электрическими источниками света; совмещенным, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.
По конструктивному использованию естественное освещение подразделяют на боковое, верхнее и комбинированное, а искусственное —- на общее и комбинированное.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное и специальное, которое может быть охранным, дежурным, эвакуационным, бактерицидным и др.
Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы — газоразрядные лампы и лампы накаливания.
Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется СНиП 23-05—95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном.
При организации производственного освещения следует обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окружающих предметах. Светлая окраска потолка, стен и оборудования способствует равномерному распределению яркостей в поле зрения работающего. В поле зрения работающего не должно быть резких теней, также следует выбирать необходимый спектральный состав светового потока.
Осветительные установки должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, электробезопасности. Чтобы осветительные установки не стали причиной возникновения взрыва или пожара, необходимо применять защитное зануление или заземление, ограничивать напряжение питания переносных и местных светильников, защищать элементы осветительных сетей от механических повреждений и т. п. Контроль освещенности проводится люксметром.
Большую опасность представляют химические вещества, синтетические материалы, нерационально применяемые в производственных условиях. Пары, газы, жидкости, аэрозоли, соединения, смеси при контакте с организмом человека могут вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья. Воздействие вредных веществ на человека может сопровождаться отравлениями и травмами.
Химические вещества подразделяются на органические, неорганические и элементоорганические. В зависимости от практического использования их классифицируют следующим образом:
• промышленные яды, используемые в производстве, — органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин);
• ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве;
• лекарственные средства;
• бытовые химикаты, применяемые в виде пищевых добавок (уксус), средства санитарии, личной гигиены, косметики
и т. д.;
• биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях, грибах, у животных и насекомых;
• отравляющие вещества — зарин, иприт, фосген и др.
К промышленным ядам относится большая группа химических веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются в производстве.
На производстве токсические вещества поступают в организм человека через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт и кожу.
В соответствии с общей токсилогической классификацией различают следующие виды воздействия на живые организмы:
• нервно-паралитические (судороги, параличи);
• кожно-резорбтивные (местные воспаления в сочетании с общетоксическими явлениями);
• общетоксические (кома, отек мозга, судороги);
• слезоточивые и раздражающие (раздражение слизистых оболочек глаз, носа, горла);
• психотропные (нарушение психической активности, сознания).
Кроме того, яды обладают избирательной токсичностью.
По данному признаку подразделяются на: сердечные, нервные, печеночные, почечные, кровяные, легочные.
Классификация вредных веществ по степени опасности включает четыре класса:
первый — чрезвычайно опасные вещества, ПДК < 0,1 мг/м (например, свинец, ртуть имеют ПДК = 0,01 мг/м3);
второй — высокоопасные вещества, ПДК = 0,1—1,0 мг/м3;
третий — умеренно опасные, ПДК = 1,0-10 мг/м;
четвертый — малоопасные, ПДК > 10 мг/м3.
По характеру развития и длительности течения различают две основные формы профессиональных отравлений — острые и хронические.
Химические вещества по характеру воздействия подразделяются на общетоксические, раздражающие, синсибилизирующие, мутагенные, канцерогенные, влияющие на репродуктивную функцию.
Данная классификация не учитывает большой группы аэрозолей (пыли), которые не обладают выраженной токсичностью, но оказывают фиброгенный эффект действия на организм человека. Аэрозоли угля, кокса, сажи, пыли животного и растительного происхождения, силикат и кремнийсодержащие пыли, попадая в органы дыхания, вызывают повреждение слизистой верхних дыхательных путей.
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны регламентируются ГОСТ 12.1.005-88 и ГН 2.2.5.686-98.
Мероприятия по профилактике профессиональных отравлений включают гигиеническую рационализацию технологического процесса, его механизацию и герметизацию. Эффективным средством является замена ядовитых веществ безвредными или менее токсичными.
Рассмотрим другой важный фактор опасности — механические колебания. К ним относятся: вибрация, шум, инфразвук, ультразвук. Все эти физические процессы связаны с переносом энергии, которая при определенной величине и частоте может оказывать неблагоприятное воздействие на человека: вызывать различные заболевания, создавать дополнительные опасности.
Вибрация — это малые механические колебания, возникающие в упругих телах. Причиной вибрации являются неуравновешенные силовые воздействия. Воздействие вибраций на человека классифицируется по:
• способу передачи колебаний;
• направлению действия вибраций;
• временной характеристике.
В зависимости от способа передачи колебаний человеку вибрацию подразделяют на общую и локальную (местную). Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека. Локальная вибрация передается через руки или участки тела человека, контактирующие с вибрирующими поверхностями.
По направлению действия вибрация подразделяется на: вертикальную и горизонтальную (от спины к груди, от правого плеча к левому плечу).
По временной характеристике различают: постоянную вибрацию, для которой контролируемый параметр изменяется не более чем в 2 раза (6 дБ), и непостоянную вибрацию, изменяющуюся более чем в 2 раза.
Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Ее действие зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и других условий. Резонанс человеческого тела наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил.
При действии на организм общей вибрации страдают опорно-двигательный аппарат, нервная система и такие анализаторы, как вестибулярный, зрительный, тактильный. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, сопряженные с нарушением снабжения конечностей кровью. Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани.
Нормирование вибраций осуществляется по ГОСТ 12.1.012—90 и СН 2.2.4/2.1.8.566—96. Данные документы устанавливают нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий.
Существует несколько направлений борьбы с вибрацией. Для снижения вибраций в источнике ее возникновения предполагаются конструирование и проектирование таких машин и технологических процессов, в которых исключены или снижены неуравновешенные силы, отсутствует ударное взаимодействие деталей. Отстройка от режима резонанса достигается либо изменением характеристик системы, либо изменением угловой скорости.
Снижение вибрации объекта возможно путем превращения ее энергии в другие виды; введения в систему дополнительных реактивных сопротивлений; упругой связи, препятствующей передачи вибрации от источника колебаний к основанию или смежным элементам конструкций, а также применения других видов виброзащиты.
Шум, инфразвук и ультразвук относят к акустическим колебаниям, которые могут быть как слышимыми, так и неслышимыми. Акустические колебания в диапазоне 16 Гц - 20 кГц, воспринимаемые человеком с нормальным слухом, называют звуковыми; колебания с частотой менее 16 Гц — инфразвуковыми, а с частотой выше 20 Гц — ультразвуковыми. Распространяясь в пространстве, звуковые колебания создают акустическое поле.
Всякий нежелательный звук принято называть шумом. По классификационному составу в зависимости от преобладания звуковой энергии в соответствующем диапазоне частот различают низко-, средне- и высокочастотные шумы; по временным характеристикам — постоянные и непостоянные; по длительности действия — продолжительные и кратковременные; по спектру — широкополосные и тональные.
Интенсивный шум на производстве приводит к снижению внимания и увеличению числа ошибок при выполнении работы. Из-за шума снижается производительность труда и ухудшается качество работы.
Воздействию шума подвергается весь организм человека: он угнетает центральную нервную систему, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка и др.
Гигиенические нормативы шума определены ГОСТ 12.1.003—83 и СН 2.2.4/2.1.8.562-96.
Для снижения шума могут быть применены следующие меры:
1) снижение шума в источнике;
2) изменение направленности излучения;
3) рациональная планировка предприятий и цехов, акустическая обработка помещений;
4) снижение шума на пути его распространения;
5) применение средств индивидуальной защиты от шума.
Инфразвук относят к неслышимым человеком колебаниям.
В условиях производства инфразвук, как правило, сочетается с низкочастотным шумом, в ряде случаев — с низкочастотной вибрацией.
При воздействии на организм инфразвука с уровнем от ПО до 150 дБ могут возникать неприятные субъективные ощущения и функциональные изменения: нарушения в сердечно-сосудистой и дыхательной системах, центральной нервной системе, вестибулярном анализаторе. Регламентация инфразвука производится по СН 2.2.4/2.1.8.583-96.
По физической сущности ультразвук не отличается от слышимого звука. Отличие от шума характеризуется большими значениями интенсивности. Ультразвук может быть, низкочастотным и высокочастотным.
Длительное действие ультразвука вызывает функциональные нарушения нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, снижение слуха, изменения состава крови, повышение артериального давления.
Допустимые характеристики воздушного и контактного ультразвука регламентированы ГОСТ 12.1.001-89 и ГН 2.2.4.582-96.
При воздушном облучении защита от действия ультразвука может быть обеспечена путем:
1) использования в оборудовании более высоких рабочих частот, для которых допустимые уровни звукового давления выше;
2) размещения оборудования, излучающего ультразвук, в звукоизолирующих кожухах;
3) установки экранов между оборудованием и работающим;
4) размещения ультразвуковых установок в специальных помещениях.
Для защиты от действия контактного ультразвука необходимо полностью исключить непосредственное соприкосновение работающих с инструментом, жидкостью и изделиями.
Электромагнитные поля и излучения относят к неионизирующим излучениям.
Естественными источниками электромагнитных полей и излучений являются атмосферное электричество, радиоизлучения Солнца и галактик, электрическое и магнитное поля Земли. Все промышленные и бытовые электро- и радиоустановки являются источниками искусственных полей и излучений, но разной интенсивности.
Рассмотрим наиболее существенные источники этих полей.
Электростатические поля возникают при работе с легко электризующимися материалами и изделиями, при эксплуатации высоковольтных установок постоянного тока.
Источниками постоянных электростатических и магнитных полей являются: электромагниты с постоянным током и соленоиды, магнитопроводы в электрических машинах и аппаратах, металло-керамические магниты, используемые в радиотехнике.
Источниками электрических полей промышленной частоты (50 Гц) являются: линии электропередач и открытые распределительные устройства, включающие коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы, соединительные шины, а также все высоковольтные установки промышленной частоты.
Магнитные поля промышленной частоты возникают вокруг любых электроустановок и токопроводов промышленной частоты. Источниками электромагнитных излучений радиочастот являются мощные радиостанции, антенны, генераторы сверхвысоких частот, установки индукционного и диэлектрического нагрева, радары, измерительные и контролирующие устройства, высокочастотные приборы и устройства в медицине, исследовательские установки.
Источником электростатического поля и электромагнитных излучений в широком диапазоне частот являются персональные ЭВМ; видеодисплейные терминалы на электронно-лучевых трубках, используемые в промышленности, научных исследованиях. Длительное воздействие на человека электромагнитных полей промышленной частоты приводит к различным расстройствам: головная боль, вялость, нарушение сна, снижение памяти, повышенная раздражительность, боли в сердце, нарушение ритма сердечных сокращений. Могут наблюдаться функциональные нарушения в сердечно-сосудистой системе, нервной системе, изменения в составе крови.
Предельно допустимые значения напряженности электрического и магнитного полей частотой 50 Гц в зависимости от времени пребывания в нем установлены ГОСТ 12.1.002—84 и СанПиН 5802-91.
Приведем наиболее известные способы и средства защиты от воздействия электромагнитных полей: время и расстояние; уменьшение параметров излучения непосредственно в самом источнике излучения; оснащение рабочего места экраном; рациональное размещение установок в рабочем помещении; установление рациональных режимов эксплуатации установок и работы обслуживающего персонала; применение средств предупредительной сигнализации и средств индивидуальной защиты.
Значительную часть неионизирующих электромагнитных излучений составляют радиоволны и колебания оптического диапазона (инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое излучение). В зависимости от места и условий воздействия электромагнитных излучений радиочастот различают четыре вида облучения: профессиональное, непрофессиональное, бытовое и в лечебных целях, а по характеру облучения — общее и местное.
Следствием поглощения энергии организмом человека является тепловой эффект. Начиная с некоторого предела, организм человека не справляется с отводом теплоты от отдельных органов и температура их может повышаться. Воздействие данного излучения особенно вредно для тканей со слаборазвитой сосудистой системой или недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок и др.). При длительном воздействии излучений могут произойти нарушения обменных веществ, расстройство нервной системы и др. Нормирование электромагнитных излучений радиочастотного диапазона проводится по ГОСТ 12.1.006—84 и СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96.
Инфракрасное излучение — часть электромагнитного с длиной волны от 780 до 1000 мкм, энергия которого при поглощении веществом вызывает тепловой эффект. Наиболее активно коротковолновое излучение, так как оно обладает наибольшей энергией фотонов, способно глубоко проникать в ткани организма и интенсивно поглощаться водой, содержащейся в тканях.
У человека наиболее поражаемые инфракрасным излучением органы — кожный покров и органы зрения.
Инфракрасные излучения нормируются по ГОСТ 12.1.005—88 и СанПиН 2.2.4.548-96.
Видимое излучение при высоких уровнях энергии также может представлять опасность для кожи и глаз.
Ультрафиолетовое излучение, как и инфракрасное, является частью электромагнитного с длиной волны от 200 до 400 нм. Естественные солнечные ультрафиолетовые излучения являются жизненно необходимыми, оказывают благотворное стимулирующее действие на организм.
Излучение искусственных источников может стать причиной острых и хронических профессиональных поражений. Наиболее уязвимым органом являются глаза. Острые поражения глаз называются электроофтальмией. Попадая на кожу, ультрафиолетовые излучения могут вызывать острые воспаления, отек кожи. Может подняться температура, появиться озноб, головная боль.
Допустимая плотность потока излучения в производственных помещениях регламентируется по СН 4557—88.
Лазерное излучение представляет собой особый вид электромагнитных излучений, генерируемых в диапазоне волн 0,1—1000 мкм. Лазерное излучение отличается от других видов излучений монохроматичностью (строго одной длины волны), когерентностью (все источники излучения испускают электромагнитные волны в одной фазе) и острой направленностью луча. * Степень и последствия воздействия лазерного излучения на организм человека зависят от интенсивности излучения, длины волны, длительности импульса, частоты повторения импульсов, времени воздействия.
Лазерное излучение действует на различные органы избирательно. Локальное повреждение связано с облучением глаз, повреждением кожи. Общее воздействие может приводить к различным функциональным нарушениям организма человека (нервной и сердечно-сосудистой систем, артериального давления и др.).
Нормирование лазерного излучения проводится по СанПиН
5804-91.
Для защиты от воздействия лазерного излучения предусматриваются следующие меры: установка сигнальных устройств экранов, ограждений; размещение установки в отдельном помещении; применение противолазерных очков и защитных масок; возможность дистанционного управления.
