Иондаушы емес электромагниттік сәулеленулер мен өрістер, олардың адам ағзасына әсері.

Иондаушы емес электромагниттік сәулелену мен өрістерге оптикалық және радиожиілікті диапазонындағы электромагниттік сәулеленулерді, сонымен қатар шартты-статикалық электрлік және тұрақты магниттік өрістерді жатқызу қабылданған.

Электромагниттік сәулеленулер (ЭМС) толқын ұзындығымен - λ(м), тербеліс жиілігімен - f (Гц) және таралу жылдамдығымен -V (м/с) сипатталатын элктромагниттік толқындар түрінде таралады. Бос кеңістікте ЭМС таралу жылдамдығы жарық жылдамдығына тең - С=3·10⁸. м/с

Келтірілген параметрлер бір-бірімен келесі қатынаспен байланысады:

Ағзаға әсер ететін факторлардың бұл тобына:

· табиғи иондаушы емес электромагниттік сәулеленулер мен өрістер;

· статикалық электрлік өрістер;

· тұрақты магниттік өрістер;

· электромагниттік сәулелену мен өнеркәсіптік жиіліктегі және радиожиілікті диапазонындағы өрістер;

· лазерлік сәулелену жатады.

Өндіріс жағдайында адамға аталған өрістер мен сәулеленулердің соңғы төрт түрі әсер етеді.

Табиғи иондаушы емес сәулеленулер мен өрістер салыстырмалы түрде жақын арада зерттеле бастады және соңғы он жылдықтарда жерде тіршілік пайда болуында, одан әрі дамуы мен реттелуінде олардың маңызды ролі дәлелденді. Табиғи электромагниттік өрістердің спектрін шартты түрде бірнеше құрам бөліктеріне бөлуге болады. Олар жердің тұрақты магниттік өрісі, немесе геомагнитті өріс (ГМӨ), және 10^-3 -нен 10¹² Гц дейінгі жиілік диапазонындағы электростатикалық өріс пен айнымалы электромагниттік өрістер.

Табиғи электромагниттік өрістер, оның ішінде геомагнитті өріс ағзаға әр түрлі әсер етуі мүмкін. Бір жағынан, геомагниттік ауытқулар экологиялық қауіп-қатер факторы ретінде қарастырылады – биологиялық ырғақтардың, мидың функционалдық жағдайы модуляциясының синхрондылығын бұзады, клиникалық тұрғыдан ауыр медициналық патологиялар (миокард инфарктысын, инсульттерді, жол-көлік жағдайлары мен апаттарын, соның ішінде әуе апаттарының) санының өсуіне себеп болады. Басқа жағынан, ГМӨ-нің кезеңдік емес түрінің циркадтық, инфрадтық және циркосептадтық биологиялық ырғақтармен және олардың ара қатынастарымен байланысы анықталған.

Ағзаға тек магниттік толқу (буря) ғана қолайсыз әсер етіп қоймайды, сонымен қатар, адамның әлсіз электромагниттік өріс жағдайында ұзақ уақыт болуы факторы да, оның ішінде, жұмысы экрандалған бөлмелер мен құрылыстарда істелетін бірқатар өндірістерде де қолайсыз әсер етуі мүмкін. Мұндай жағдайда жұмыс істеушілер жиі көңіл-күйінің және денсаулығының нашарлағанына шағымданады, бұл-геомагниттік өрістің әсерін зерттейтін гигиенаның жаңа бағытының пайда болуына негіз болды. Геомагниттік өрістің төмен деңгейі тек экрандалған құрылыстарда ғана емес, сонымен қатар метрополитеннің жерасты құрылыстарында (2-5 есе), темір-бетонды конструкциялардан салынған ғимараттарда (1,3-2,3 есе), тез жүретін лифт кабинасында (15-19 есе), бұрғылау қондырғылары мен эксковаторлардың кабиналарында, жеңіл автокөліктердің салонында (1,5-3 есе) және басқаларда да байқалады.

Гипогеомагниттік өрістің орталық жүйке жүйесіне (негізгі жүйкелік үрдістердің дисбалансы, ми тамырларының дистониясы, жауап реакциясы уақыттының ұзаруы), вегетативтік жүйке жүйесіне (тамыр соғуымен, артериалды қысымның лабильділігі, гипертензивті типті нейроциркуляторлық дистония, миокардтың реполяризация үрдісінің бұзылуы), иммундық жүйеге (Т-лимфоциттердің жалпы санының, IgG және IgA концентрацияларының азаюы, IgE концентрациясы жоғарылауы) әсер ететіні анықталған.

Әлсіз геомагниттік өрістің әсерін регламенттейтін гигиеналық ұсыныстар жоқ. Берілген жергілікті жерге тән геомагниттік өріс деңгейі, адам үшін қолайлы болып есептеледі.

8.1 Статикалық электрлік өрістер (СЭӨ). Бұл-қозғалыста болмайтын электр зарядының өрісі, немесе тұрақты тоқтың стационарлық элетрлік өрісі. Бұлар электрмен, газбен тазалауда, рудаларды және материалдарды электростатикалық жолмен бөліп алуда, сырларды және полимерлі материалдарды электростатикалық жолмен жағу кезінде кеңінен қолданылады. Сондай-ақ диэлектрлік материалдарды жасау өңдеу, тасымалдау кезінде өнімнің электрленуінен электростатикалық зарядтар мен өрістер пайда болатын бірқатар өндірістер мен технологиялық үрдістері (тоқыма, ағаш өңдейтін, целлюлозді-қағаз, химия өнеркәсіптері және басқалары) бар.

Статикалық электрлік өрістің негізгі физикалық параметрлеріне өрістің кернеулігі және жеке нүктелердің потенциалдары жатады. СЭӨ нүктелік зарядқа әсер ететін күштің заряд шамасына қатынасымен анықталады және вольттің метрге қатынасымен өлшенеді (В/м). Статикалық электрлік өрістің энергиялық сипаттамасы өріс нүктелерінің потенциалымен анықталады.

СЭӨ әсер ету жағдайдағы жұмыс істеушілердің денсаулығында анықталатын өзгерістер, әдетте функционалды сипатта болады және астеноневроздық синдромы мен вегетативтік-тамыр дистониясы шеңберінде болады. Объективті көрінісінде өзіне тән көріністері жоқ, айқындылығы онша емес, функционалдық ауытқулар білінеді. Жұмыс орындарындағы статикалық электрлік өрістің кернеулілігінің шектік рұқсат етілген мәндері жұмыс күні бойына әсер ету уақытына байланысты орнатылады. Жұмыс орындарындағы электростатикалық өрістің шектік рұқсат етілген кернеулігі (Е_ngy ) 1 сағатқа дейінгі уақытта әсер еткенде 60кВ/м артық болмауы тиіс, ал одан да ұзағырақ жұмыс істеген кезде келесі өрнек (формула)бойынша анықталады:

мұндағы t – 1-ден 9-ға дейінгі сағатпен берілген уақыт.

8.2 Тұрақты магниттік өрістер. Жұмыс орындарындағы тұрақты магниттік өрістің көздеріне тұрақты магниттер, электрлік магниттер, тұрақты токтың күшті ток жүйелері (тұрақты токтың берілу желісі, электрлік- магниттік ванналар және т.б.) жатады.

Тұрақты магниттер мен электрлік магниттер аспап жасауда, көтергіш крандардың магнитті шайбаларында, магниттік сепараторларда, суды магнитпен өңдеуге арналған құрылғыларда, магниттік гидрадинамикалық генераторларда (МГД), ядролық магниттік резонанс (ЯМР) және электрондық парамагниттік резонанс құрылғыларында, сондай-ақ физиотерапия практикасында кең қолданылады.

Тұрақты магниттік өрісті сипаттайтын негізгі физикалық параметрлері өріс кернеулігі (Н), магнит ағыны (Ф) және магнит индукциясы (В) болып табылады. Магниттік өріс кернеулігінің СИ жүйесіндегі өлшем бірлігі ампердің метрге қатынасы (А/м), магниттік ағынның бірлігі– Вебер (Вб), магниттік ағын тығыздығының (магниттік индукция) бірлігі – тесла (Тл) болып табылады.

ТМӨ 2 Тл дейінгі деңгейлері ағзаға айтарлықтай әсер көрсетпейді. Сонымен қатар, ТМӨ көздерімен жұмыс істейтіндердің денсаулық жағдайындағы өзгерістер болатыны анықталған. Бұл көріністер жиі вегетодистония, астеновегетативті және шеткі вазовегетативті синдромдар немесе олардың қатар жүретін түрінде байқалады. Қан құрамындағы эритроциттер саны мен гемоглобин мөлшерінің төмендеу жағына беталуы, орташа дәрежеде лимфо- және лейкоцитоз болуы мүмкін.

Жұмыс орындарындағы ТМӨ кернеулігі 8 кА/м (10мТл) аспауы тиіс. (1991 ж.) иондаушы емес сәулеленулер жөніндегі Халықаралық комитет ұсынған тұрақты магниттік өрістің рұқсат етілген деңгейлері жұмыс істейтін адамдар, денеге әсер ететін жері және жұмыс уақыты бойынша дифференциаланған. Кәсібі тікелей тұрақты магниттік өріспен байланысты мамандар үшін – толық жұмыс күнінде (8 сағат) әсер еткенде 0,2 Тл; денеге қысқа уақыт әсер еткен кезінде - 2 Тл; қолдарға қысқа уақыттық әсер еткен кезінде - 5 Тл. Халық үшін тұрақты магниттік өрістің үздіксіз әсер ету деңгейі - 0,0011 Тл аспауы керек.

8.3 Радиожиілікті диапазонындағы электромагниттік сәулеленулер. Радиожиілікті диапазонындағы электромагниттік сәулеленулерге (ЭМС) жиілігі 3-тен 3·10¹² Гц дейінгі (100000км-ден 0,1 мм дейінгі толқын ұзындығы сәйкес келетін) электромагниттік өрістер (ЭМӨ) жатады. Халықаралық регламентке сәйкес жиілігіне және толқын ұзындығына байланысты, 12 кіші диапазондарға бөлінеді.

Электромагниттік тербелістердің ең жиі кездесетін екі түрін ажыратады – үйлесімді және өзгертілген.

Үйлесімді тербелістерде электрлік (Е) және магниттік (Н) құрамдастар синус немесе косинус заңы бойынша өзгереді. Өзгертілген тербелістер кезінде амплитудасы мен жиілігі белгілі бір заң бойынша өзгереді.

Радиожиілікті диапазонындағы электромагниттік сәулеленудің көздері халық шаруашылығының әр түрлі салаларында қолданылады: қашықтан ақпараттарды беру үшін (радиохабарлар, радиотелефонды байланыс, теледидар, радиолокация және басқаларда). Өнеркәсіптерде радиотолқынды диапазондағы электромагниттік сәулеленулер материалдарды индукциялық және диэлектрлік қыздыру үшін қолданылады. Ғылыми зерттеулерде электромагниттік сәулеленулер радиоспектроскопияда, радиоастрономияда, медицинада– физиотерапияда, сондай-ақ хирургтар мен онкологтар практикасында қолданылады. Электрлік берілістің әуе желісінің, трансформаторлық кішістанциялардың, электрқұралдарының, оның ішінде тұрмыстық құралдардың маңайында электрмагниттік сәулелену жанама қолданылмайтын фактор ретінде түзіледі. Қоршаған ортада радиожиілікті электромагниттік өрістердің пайда болатын негізгі көздеріне радио және телерадиостанциялардың, радиолокациялық станциялардың антена жүйелері, сондай-ақ ұялы радиобайланыс жүйелері мен электр берілістерінің әуе желілері жатады.

Адам ағзасы радиожиілікті электрмагниттік өріс әсеріне аса сезімтал болып келеді. Аса сезімтал мүшелер мен жүйелерге ОЖЖ, көз, гонадалар, ал кейбір авторлардың пікірі бойынша қан түзуші жүйелер де жатады. Бұл сәулеленулердің биологиялық әсері толқын ұзындығына (немесе сәулелену жиілігіне), түзілу режиміне (үзіліссіз, импульсті) және ағзаға әсер ету жағдайына (тұрақты, үзілісті, жалпы, жергілікті), әсер ету қарқындылығы мен ұзақтығына байланысты болады.

Биологиялық белсендігі толқын ұзындығы өскен сайын (немесе сәулелену жиілігі төмендеген сайын) азая береді. Радиотолқындардың санти- және дециметрлік диапазондары ең белсенділері болып табылады. Радиожиілікті электромагниттік сәулеленулер тудыратын зақымданулар жедел немесе созылмалы болуы мүмкін. Жедел зақымданулар қарқынды лығы үлкен, айқын жылулық әсері бар сәулеленулер әсер еткен кезде дамиды. Олар өте сирек кездеседі – радиолокациялық станцияларда апаттар болғанда немесе қауіпсіздік техникасы өрескел бұзылған кезде орын алады. Электромагниттік сәулелену көздерімен жұмыс істейтіндерге, әдетте, ЭМС микротолқынды диапазонындағы көздерімен бірнеше жылдар жұмыс істегеннен кейін анықталатын созылмалы кәсіби зақымданулар көбірек тән. Оның клиникалық көріністерінде үш негізгі синдромды ажыратады: астениялық (бас ауруы, жоғары дәрежеде қажығыштық, ашушаңдық, жүрек тұсында кезеңді түрде пайда болатын ауыру сезімі), астеновегетативтік (гипотония, брадикардия, гипертония түріндегі нейро-циркуляторлы дистония) және гипоталамустық (ұстамалы жыпылық аритмия ұстамалары, қарыншалық электросистолалар, кейіннен ерте пайда болатын атеросклероз, жүректің ишемия аурулары, гипертония ауруы дамиды) Нормативтік құжаттарда электрлік (Е) және магниттік (Н) өрістерге арналған энергетикалық экспозиция (ЭЭ), сондай-ақ, жұмыс күніндегі энергия ағынының тығыздығы (ЭАТ) нормаланады.

Радиожиілікті диапазонының облысында жұмыс істейтін аппараттарға жеке адамдық компьютерлердің терминалдары бейнедисплейлері, сондай-ақ ұялы телефондар жатады.

8.4. Өнеркәсіптік жиіліктегі электрмагниттік өрістер (ӨЖ ЭМӨ). Соңғы жылдарда жиілігі 50 Гц электрмагниттік өрістер өз алдында жеке диапазонға бөлінген. Олардың негізгі көздеріне айнымалы токтың өндірістік және тұрмыстық электржабдықтарының әр түрлі түрлері, сондай-ақ аса жоғары кернеулі (АЖК) электр берілісінің әуе желілері мен подстанциялары жатады. Өнеркәсіптік жиіліктегі электрмагниттік өрістерді гигиеналық бағалау электрлік және магниттік өрістері бойынша жеке-жеке жүргізіледі.

Өнеркәсіптік жиіліктегі электрмагниттік өрістердің әсеріне өндіріс жағдайында ұшыраған жұмысшылардың денсаулық жағдайында өзгерістер байқалады. Олар негізінен ағзаның неврологиялық статусындағы өзгерістерді (бас ауруы, жоғары ашушаңдық, тез қажығыштық, салғырлық, ұйқышылдық), сонымен қатар жүрек-тамыр қызметінің бұзылыстарын (тахикардия және брадикардия, артериалық гипертензия немесе гипотония, тамыр тұрақсыздығы, гипергидроз) және асқазан-ішек жолдарындағы өзгерістерді білдіретін шағымдар түрінде болады. Шеткі қан құрамында өзгерістер-орташа дәрежеде тромбоцитопения, нейтрофильді лейкоцитоз, моноцитоз, ретикулопенияға бетбұрыс болуы мүмкін.

Өнеркәсіптік жиіліктегі электрлік өрістердің ШРЕД-і толық жұмыс күні үшін 5 кВ/м деңгейінде орнатылады, ал 10 минуттан аспайтын әсеріне арналған максималды ШРЕД-і 25 кВ/м құрайды, қарқындылығы 5-20 кВ/м аралығындағы рұқсат етілген болу уақыты келесі өрнек бойынша анықталады:

мұндағы Т – электрлік өрістің әсерінде болатын рұқсат етілген уақыты, сағатпен

Е – кВ/м берілген бақыланатын зонадағы электрлік өрістің әсер ететін кернеулілігі.

Магниттік өрістердің шектік рұқсат етілген деңгейлері жалпы (барлық денеге) және жергілікті (аяқ-қолға) әсер ету жағдайлары үшін жұмысшының болу уақытына байланысты өрістің кернеулілігі (Н) немесе магнитті индукция (В) бойынша орнатылады.

8.5. Лазерлі сәулелену. Лазерлер медицинада, өнеркәсіптерде, әскери және ғарыш саласында және тіпті шоу-бизнесте де қолданылады.

Лазерлі сәулелердің адамға әсері өте күрделі. Ол лазерлік сәулеленудің параметрлеріне байланысты болады: толқын ұзындығына, сәулелену қуаттылығына (энергиясына), әсер етуінің ұзақтығына, импульстердің жүру жиілігіне, сәулеленуге ұшырайтын жерінің ауданына («көлемдік әсер»), және сәулеленетін тіннің анатомо-физиологиялық ерекшеліктеріне (көз, тері) байланысты болады. Тіндер сіңіретін лазерлік сәулеленудің энергиясы басқа энергия түрлеріне айналады (жылу, механикалық, фотохимиялық үрдістердің энергиясына), ол бірқатар әсер ету эффектілерін тудыруы мүмкін: жылылық, соққылық, жарық қысымы.

Лазерлік сәулелену көру мүшесі үшін аса қауіпті болып табылады. Көздің торлы қабығы көрінетін (0,38-0,7 мкм) және жақын инфрақызыл (00,75-1,4 мкм) диапазондарындағы лазерлермен зақымдалуы мүмкін. Лазерлік ультракүлгін (0,18-0,38) және қашық инфрақызыл (1,4 мкм көп) сәулелері торлы қабыққа жетпейді, бірақ көздің мөлдір қабығын, нұрлы қабығын және көз бұршағын зақымдауы мүмкін. Лазер сәулесі көздің жарық сындыратын жүйесімен фокусталатындықтан торлы қабығына фокусталып, мөлдір қабығына қарағанда торлы қабықтағы қуат тығыздығы 1000-10000 есе жоғары болады. Лазерлер шығаратын қысқа импульстер (0,1- 10^-14 с) қорғаныс қызметі (көзді жұму рефлексі – 0,1 с) іске қосылып үлгергенше көзді зақымдауы мүмкін.

Тері де лазер сәулесінің әсеріне сезімталдығы аса жоғары (сындарлы) мүше болып табылады. Лазер сәулесінің теріге әсер етуі толқын ұзындығына және терінің пигменттену дәрежесіне байланысты болады. Пигменттелген теріден сәулелер нашар шағылысады, ал қашық инфрақызыл аймағындағы лазерлік сәулелерді тері тіндерінің 80% дейін құрайтын су жақсы сіңіреді, бұл күйік тудыру қаупіне әкеп соғады.

Энергиясы төмен шашыраған сәуленің әсер етуі (ШРЕД деңгейінде және одан да төмен) лазерлермен жұмыс істейтіндерде невроз жағдайына, жүрек-тамыр қызметінің бұзылыстарына және т.с.с. алып келуі мүмкін.

Лазерлік сәулеленулерге ШРЕД орнатудың негізіне сәулеленудің әсеріне ұшыраған тіндерде (көздің торлы қабағы, мөлдір қабығы, тері) минимальды (табалдырықтық) зақымдануын анықтау қағидасы қойылған. Нормаланатын параметрлеріне энергия экспозициясы Н (Дж·м² ) және сәулеленуге ұшырау дәрежесі Е(Вт/м² ), сонымен қатар энергиясы W (Дж) және қуаты Р(Вт) жатады.

Толқындарының кең диапазоны, лазерлік сәулеленудің параметрлерінің және тудыратын биологиялық эффектілерінің әр түрлілігі гигиеналық нормативтерді негіздеуді қиындатады. Сондықтан да нормалау математикалық моделдеу негізінде, энергияның таралу сипаты мен сәулеленетін тіндердің абсорбциялық сипаттамаларын ескере отырып жүргізіледі.

8.6. Иондаушы емес сәулеленулердің адам ағзасына қолайсыз әсерінің алдын алу. Ең алдымен, алдын ала жүргізілетін және кезеңдік медициналық тексерулерді жүргізу. Иондаушы емес сәулеленулердің жеке түрлеріне қатысты алдын алу шараларының өзіндік ерекшеліктері бар.

Тұрақты магниттік өрістің жұмысшылардың ағзасына жалпы әсері кезінде деңгейлері ШРЕД-тен асатын өндірістік зонаның учаскелеріне «Қауіпті. Магниттік өріс» деген арнайы ескерту белгілері қойылуы тиіс. Сонымен бірге рационалды жұмыс режимі мен демалу режимін ұйымдастыру және тұрақты магниттік өріс әсер ететін жағдайда болу уақытын шектеу, цех ішінде тұрақты магниттік өрістің деңгейі минимальды маршруттармен жүру сияқты ұйымдастыру шараларын жүргізу керек. Электрондық өнеркәсіп кәсіпорындарында тұрақты магниттік өрістің қол басына әсер етуі кезінде жартылай өткізгіш құралдарды жинаумен байланысты жұмыстар үшін өтпелі технологиялық кассеталарды қолданған жөн. Тұрақты магниттер өндірісінде - өнімнің магниттік параметрлерін өлшеу үрдісін автоматтау, магнитті материалдарды ұстау үшін қашықтықтан ұстауға бейімделген заттарды қолдану, қол басы тұрақты магниттік өрістің әсер ететін зонасына түскен кезде электромагниттік қондырғыны өшіретін блокадалайтын құрылғыларды қолдану.

Жұмысшыларға өнеркәсіптік жиіліктегі электромагниттік өрістердің әсер етуі кезінде үш қорғаныс қағидасы қолданылады: уақыт арқылы қорғау, ара қашықтық арқылы қорғау және ұжымды немесе жеке басты қорғайтын заттардың көмегімен қорғау. Бұларға әр түрлі қорғайтын экрандар жатады.

Радиожиілікті электромагнитті сәулеленуден қорғану кезінде ұйымдастыру (қондырғылардың жұмыс істеу режимі; персоналдың сәулелену әсер ететін зонада болатын орнын және уақытын шектеу), инженерлік-техникалық (қондырғыларды рационалды орналастыру, экрандау) шаралар жүргізіледі, жеке басты қорғау құралдары (қорғайтын көзілдіріктер, дулығалар, қорғайтын киім) қолданылады.

Лазерлік сәулеленуден қорғану ұйымдастыру-техникалық (бөлмелерді жоспарлау және ішкі бетін өңдеу, лазерлік қондырғыларды дұрыс орналастыру, жұмыс орнын ұйымдастыру, лазерлермен жұмыс жүргізілетін жерге кіруді шектеу) және санитарлық-гигиеналық (жұмыс орындарындағы зиянды және қауіпті заттардың деңгейіне бақылау жасау, сәулеленудің әсер ету уақытын шектеу, қорғайтын заттарды пайдалану, алдын ала жүргізілетін және кезеңдік медициналық тексерулерден өтуін бақылау) шаралармен іске асырылады.