К ионизирующим и электромагнитным опасным и вредным производственным факторы среды относятся:
4.1) ионизирующее излучение;
4.2) ультрафиолетовое и инфракрасное излучение;
4.3) статическое атмосферное электричество.
4.1) Ионизирующее излучение - любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию в ней заряженных атомов и молекул - ионов.
Альфа-излучение - поток ядер атомов гелия, наблюдающийся преимущественно у естественных радиоактивных элементов (радий, торий, уран, полоний); имеет незначительный пробег: в воздухе - 2...11 см., в биологических тканях - 30…150 мкм.
Бета-излучение - поток электронов или позитронов; Энергия до 3 МэВ. При средних энергиях пробег составляет: в воздухе - несколько метров, в биологических тканях - около 1 см.
Гамма - излучение – электромагнитное (фотонное) излучение, испускаемое при ядерных превращениях или взаимодействиях частиц. Энергия в пределах 0.01…10 МэВ и больше. Имеет большой пробег в воздухе и свободно проходят через тело человека.
Рентгеновское излучение - электромагнитное излучение, возникающее в средах окружающих источник бета излучения, в рентгеновских трубах и т.д., энергия которых составляет не более 1 МэВ. Большая проникающая способность.
Нейтронное излучение - поток элементарных частиц, не имеющих заряда с массой близкой к массе протона. Проникающая способность зависит от энергии его частиц и состава атомов вещества, с которым они взаимодействуют, возможны вторичные излучения - из заряженных частиц или из гамма квантов, или ионизация вещества.
Ионизирующее излучение характеризуют следующие показатели:
а) активность (А) радиоактивного вещества - число спонтанных ядерных превращений dN в этом веществе за малый промежуток времени dt, измеряется в беккерелях (1 Бк равен 1 ядерному превращению в 1 сек), определяется из выражения:
(4.1)
б) поглощенная доза (D) - средняя энергия dE, переданная излучением веществу в некотором элементарном объеме, деленная на массу вещества dm в этой объеме, измеряется в греях (1 Гр равен 1 Дж/кг или 100 рад.), определяется из выражения:
(4.2)
в) мощность поглощенной дозы (Р) - приращение поглощенной дозы dD за малый промежуток времени dt, измеряется грей в секунду (1 Гр/с), определяется из выражения:
(4.3)
г) экспозиционная доза (Х) - полный заряд dQ ионов одного знака, возникавших в воздухе при полной торможении всех вторичных электронов, которые были образованы фотонами в малом объеме воздуха, деленный на массу воздуха dm в этом объеме (используется для характеристики источников излучения по эффекту ионизации), измеряется кулон на килограмм (Кл/кг), определяется из выражения:
(4.4)
д) эквивалентная доза (Н) (используется для оценки радиационной опасности хронического облучения) определяется как произведение поглощенной дозы на средний коэффициент качества излучения Qср в данной точке ткани, измеряется в зивертах (1Зв равен 100 бэр, бэр – единица дозы любого вида ионизирующего излучения в биологической ткани организма человека, которая вызывает такой же биологический эффект, как и доза в 1 рад. рентгеновского или гамма-излучения), определяется из выражения:
(4.5)
Средний коэффициент качества излучения Qср определяет зависимость неблагоприятных биологических последствий облучения человека в малых дозах от полной линейной передачи энергии излучения. При определении эквивалентной дозы (Н) различных видов ионизирующих излучений с неизвестным спектральным составом можно использовать приведенные значения Qср, рекомендуемые Международной комиссией по радиационной защите (таблица 1).
Таблица 1.
Приведенные значения среднего коэффициента качества излучения Qср
| Вид излучения | Значение |
| Рентгеновское излучение и гамма-излучение | 1 |
| Электроны и позитроны, бета излучения | 1 |
| Протоны с энергией < 10 МэВ | 10 |
| Нейтроны с энергией < 0.02 МэВ | 3 |
| Нейтроны с энергией 0.1…10 МэВ | 10 |
| Альфа излучения с энергией < 10 МэВ | 20 |
| Тяжелые ядра отдачи | 20 |
Ионизирующее излучение может:
- оказывать общее воздействие на организм (кровь, кроветворные органы - малокровие, лейкемия);
- вызвать повреждение кожи, злокачественные опухоли, лучевые катаракты и др.).
В зависимости от пути проникновения в организм различают:
- внешнее облучение (наиболее опасным являются гамма, рентгеновское и нейтронное облучения как наиболее проникающие);
- внутреннее облучение (попадание в организм человека с пищей или при дыхании радиоактивной пыли, газов, паров, более опасны альфа и бета излучения, вызывающие большую ионизацию и накапливаться в разных органах человека).
Нормирование ионизирующих излучений ведется с учетом:
- категории облученных лиц (А, Б);
- группы критических органов (1, 2, 3).
А - персонал работающий с источником ионизационных излучений;
Б - ограниченная часть населения не работающая с источником ионизационных излучений, но могут контактировать.
1 - все тело, гонады, красный костный мозг;
2 - мышцы и основные органы человека;
3 - кожный покров.
Примечание: Предельно допустимая доза (ПДД) - наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течении 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.
Нормы радиационной безопасности НРБ-99 устанавливают также:
а) допустимые уровни, раздельно для лиц категории А и Б регламентируются:
- допустимое содержание (ДС);
- допустимая мощность дозы (ДМД);
- допустимая плотность потока (ДПП)?
- допустимая концентрация (ДК);
- предельно допустимые поступления (ПДП).
б) контрольные уровни - поступление радиоактивных веществ, содержание их в организме, мощности дозы, плотность потока, концентрации радиоактивных веществ в воздухе и воде, загрязнение поверхности - установлены раздельно для лиц категории А и Б для возможности планирования мероприятий по защите, и оперативного контроля за радиационной обстановкой и предотвращения дозового предела.
4.2) Ультрафиолетовое излучение (УФИ ) – это электромагнитные волны (λ=0.0136…0.4 мкм).
В зависимости от величины спектральной длины волны УФИ различают следующие виды биологического воздействия:
- слабое (0.4…0.315 мкм);
- сильное (0.315...0.28 мкм) - на кожу и противорахитическое;
- бактерицидное (0.28...0.2 мкм) - бактерицидное действие.
Ультрафиолетовое излучение характеризуется двояким действием на организм:
- опасность переоблучения организма человека;
- стимуляция основных биологических процессов организма человека.
Оценка ультрафиолетового облучения производится по величине эритемной дозы (1эр равна 1Вт мощности ультрафиолетового облучения с длиной волны λ=0.297 мкм).
Оценка бактерицидного действия ультрафиолетового облучения производится в единицах - бактах (эффективная величина бактерицидного действия ультрафиолетового облучения составляет ≥50 мкб·мин/см2, λ=0,554 мкм).
Инфракрасное излучение (ИКИ) – это электромагнитные волны (λ=0.76…420 мкм).
Источниками инфракрасного излучения могут быть:
- нагретые тела с температурой в пределах 50…100 оС (длинноволновый спектр с длиной волны λ=9…420 мкм).
- нагретые тела с температурой выше 100 оС (коротковолновый спектр с длиной волны λ=0.7…0.9 мкм).
Наибольшая проникающая способность у длины волны λ=0.76…1.4 мкм, волна проникает на несколько сантиметров в глубину тела и вызывает опасное воздействие - солнечный удар.
Воздействие инфракрасного излучения на организм человека может быть общим и локальным.
Потенциальная опасность облучения оценивается по величине плотности потока энергии ИКИ. Нормированная величина допустимой облученности на рабочем месте ≤350 Вт/м2.
4.3) Статическое атмосферное электричество способно воздействовать на здания посредством:
- пряного удара (первичное воздействие в виде повреждения и разрушения здания);
- электростатической индукции (образуется на наземных предметах в результате изменения электрического поля грозового облака, наводятся опасные электрические потенциалы, в результате чего возможно искрение в местах сближения контуров).
- электромагнитная индукция или занос высоких электрических потенциалов (перенесение наведенных молнией потенциалов в защищаемом здании по внешним металлическим сооружениям и коммуникациям - эстакады, трубопроводы, кабели с металлической оболочкой).
5. Оценка уровня безопасности подсистемы «Среда»
Безопасность состояния подсистемы «Среда» - это такое состояние условий (параметров) среды, величины которых не превышают ПДУ, ПДК, ПДД и не могут вызвать травмы, резкого ухудшения здоровья или снижения работоспособности человека.
Основные этапы оценки уровня безопасности подсистемы «Среда» включают:
1. Выявление и идентификация опасных и вредных производственных факторов среды обитания.
2. Выбор методов и средств отбора проб и инструментальных замеров параметров опасных и вредных производственных факторов среды обитания.
3. Инструментальные замеры величин параметров опасных и вредных производственных факторов среды обитания.
4. Количественная и качественная оценка отдельных опасных и вредных производственных факторов среды обитания.
5. Комплексная оценка безопасности состояния подсистемы «Среда».
Первые три этапа оценки частично изучаются в процессе лабораторно-практического курса безопасности жизнедеятельности.
Четвертый этап предполагает оценку отдельных параметров опасных и вредных производственных факторов среды обитания количественно и качественно. Количественная оценка проводится на основе сравнения фактических и нормативных величин, с целью определения избыточной величины и устранения ее за счет соответствующих методов и средств нормализации параметров среды обитания. Качественная оценка проводится на основе изучения показателей характеризующих отдельные опасных и вредных производственных факторов среды обитания, с целью выявления наиболее опасных и вредных для организма человека, которые подлежат нормализации в первую очередь.
Пятый этап, комплексная оценка безопасности состояния подсистемы «Среда» основана на интегральном методе оценки условий и тяжести труда, который учитывает то, что организм человека одинаково реагирует на воздействие самых разнообразных состояний параметров опасных и вредных производственных факторов среды обитания и характеризует их совокупное воздействие на здоровье и работоспособность.
Условия и тяжесть труда характеризуют функциональные состояния организма человека:
- нормальное (1-2 категория тяжести);
- пограничное (3-4 категория тяжести);
- патологическое (5-6 категория тяжести).
Разработанная НИИ труда методика интегральной оценки тяжести труда позволяет дать характеристику условиям труда комплексно, имея представленные в отвлеченных числах (баллах) данные можно определить интегральный показатель Ит тяжести труда на рабочем месте по формуле:
, (5.1)
где: Хопр – параметр, получивший наибольшую оценку, балл; Xi - сумма баллов параметров среды, балл; n - количество оцениваемых параметров на рабочем месте.
Если продолжительность действия того или иного фактора меньше длительности смены, то это должно учитываться умножением бальной оценки Xi на долю времени воздействия данного фактора. За единицу принято 480 мин или 8 часов. По интегральной оценке определяют индекс категории работ.
