Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Основи фізіологічної праці . Гігієна праці . Оцінка умов праці
Фізіологія праці — це наука, що вивчає зміни функціонально-го стану організму людини під впливом його трудової діяльності й обґрунтовує методи та засоби організації трудового процесу, спрямовані на підтримку високої працездатності й збереження здоров’я працюючих.
Основними завданнями фізіології праці є:
- вивчення фізіологічних закономірностей трудової діяльності;
- дослідження фізіологічних параметрів організму під час виконання різних видів робіт;
- розробка практичних рекомендацій і заходів, спрямованих на оптимізацію трудового процесу, зниження втомлюваності, збереження здоров’я й високої працездатності впродовж трива-лого часу.
У процесі трудової діяльності людині доводиться виконувати різні види робіт. Історично склався розподіл праці на фізичну й розумову, що з фізіологічного погляду є умовним. Жодна м’язова діяльність неможлива без участі центральної нервової системи (ЦНС), яка регулює й координує всі процеси в організмі, тоді як немає такої розумової роботи, за якої відсутня м’язова діяльність. Розходження трудових процесів виявляється лише в перевазі діяль¬ності м’язової чи центральної нервової систем. Нині у зв’язку з механізацією та автоматизацією виробничих процесів фізичне навантаження в трудовій діяльності відіграє все меншу роль, знач¬но зростає й роль вищої нервової діяльності.
В основі будь-якої трудової дії лежить цільова установка, на основі якої в центральній нервовій системі утворюється певна прог¬рама дій, що реалізується в системно організованому поведінко-вому акті. Такі запрограмовані дії називають динамічним стерео-типом. Сутність динамічного стереотипу полягає в тому, що в ЦНС формуються довготривалі поточні нервові процеси, які від-повідають просторовим, тимчасовим та упорядкованим особливос¬тям впливу на організм зовнішніх і внутрішніх подразників. При цьому забезпечується точність і своєчасність реакції організму на звичні подразники, що особливо важливо у формуванні різних трудових навичок. Наявність динамічного стереотипу позбавляє зайвих дій в процесі виконання роботи, заощаджує енергію та від-даляє настання втоми. Крім того, динамічний стереотип забезпе-чує пристосування організму до мінливих умов праці.
У процесі трудової дії до ЦНС надходить інформація про хід виконання програми, на підставі якої можливі поточні корективи. Точність програмування й успішність виконання програми зале-жать від досвіду й кількості попередніх повторень цієї дії, тобто автоматизму навичок.
Під час трудового процесу активізуються різні фізіологічні системи. Якщо переважають фізичні зусилля, то насамперед ак-тивізується м’язова система й система так званого вегетативного забезпечення м’язової діяльності (кровообіг, дихання); під час ін-тенсивної фізичної роботи зростає рівень обмінних процесів, кі-лькість спожитого за хвилину кисню, хвилинний обсяг і частота дихання, кількість серцевих скорочень тощо.
У процесі розумової діяльності активізуються відділи кори головного мозку, у яких зростає споживання кисню; під час збільшення розумового чи емоційного напруження частішає пульс, підвищується артеріальний тиск, прискорюються обмінні процеси.
У фізіології праці найважливішими є поняття працездатності й втоми.
Під працездатністю розуміють потенційну можливість люди-ни виконувати впродовж певного часу й з достатньою ефективніс¬тю роботу конкретного обсягу та якості. Під впливом безлічі фа-кторів працездатність (А) змінюється в часі й умовно її можна поділити на такі фази (рис. 1.2):
- перша фаза — «впрацьованості», за якої підвищується ак-тивність центральної нервової системи, зростає рівень обмінних процесів, посилюється діяльність серцево-судинної системи, що приводить до зростання працездатності;
- друга фаза — стійкої працездатності, у цей період відзнача-ється оптимальний рівень функціонування ЦНС, ефективність праці максимальна;
- третя фаза — зниження працездатності, пов’язана з появою втоми.
Тривалість кожної з цих фаз залежить як від індивідуальних особливостей ЦНС, так і умов середовища, у яких виконується ро-бота, виду й характеру діяльності, емоційного та фізичного стану організму. Розуміння процесів зміни працездатності дає змогу по-передити й віддалити настання втоми. Наприклад, у студентів пер¬ших курсів вищих навчальних закладів відповідно до біологічних ритмів «пік» працездатності припадає на 11 годин; фаза стійкої працездатності триває приблизно до 16 годин, а потім починається третя фаза — зниження працездатності. Відповідно до цього осно-вною проблемою є подовження другої фази. Цього можна досягти цілим комплексом заходів, серед яких найефективнішими є зміна видів діяльності, виробнича гімнастика, перерви в роботі тощо, тобто заходи, спрямовані на попередження появи втоми.
Утома — це зниження працездатності, що настає в процесі трудової діяльності. Якщо в роботі переважає розумове напру-ження, втома характеризується зниженням уваги, продуктивності розумової праці, збільшенням кількості помилок, що допуска-ються в роботі, стомленням аналізаторів. Стомлення при фізич-них навантаженнях виявляється в зниженні м’язової активності.
Існує низка теорій втоми, прикладами яких є теорія виснажен-ня енергетичних запасів м’язів, теорія «отруєння» організму мо-лочною кислотою тощо. Однак дослідження довели, що припи-нення роботи внаслідок втоми залежить від стану центральної нервової системи.
У разі тривалого навантаження певних ділянок нервової сис-теми настає надмірне збудження й гальмування умовних рефлек-сів. Гальмування дає змогу нервовим клітинам не реагувати на імпульси, що надходять від рецепторів, унаслідок чого припиня-ється їх активна діяльність. Гальмування є засобом попередження функціонального виснаження клітин. Утома може накопичувати-ся й перерости в перевтому. Перевтома — це патологічний стан — захворюваність, що не зникає після звичайного відпочинку й ви-магає спеціального лікування.
Важливе місце в питаннях фізіології праці посідають поняття важкості й напруженості праці.
Поняття важкості найчастіше пов’язують з роботами, під час виконання яких переважають м’язові зусилля. Критеріями цієї характеристики праці у разі динамічного навантаження є: потуж-ність зовнішньої механічної роботи, щонайбільша маса вантажів, які піднімаються вручну, ручний вантажообіг за зміну, частота кроків за одну хвилину, нахили тулуба понад 500 разів за хвили-ну під час роботи стоячи; за статичного навантаження важкість праці оцінюють величиною статичного навантаження у кГс/с. під час утримання зусилля однією рукою, двома руками, за участю м’язів корпуса й ніг, часу перебування в напруженій позі.
Поняття напруженості праці найчастіше пов’язують з робота-ми переважно нервово-емоційного характеру. Критеріями нап¬руженості такої праці є зосередження уваги (кількість виробни-чо-важливих об’єктів спостереження, тривалість зосередженої уваги у відсотках від загального часу зміни, щільність сигналів або повідомлень у середньому за одну годину), емоційна напру-женість, напруження аналізаторів, обсяг оперативної пам’яті, ін-телектуальна напруженість, монотонність роботи. Існує спосіб оцінювання інтенсивності роботи згідно зі споживанням кисню й енерговитратами (табл. 1.3).
Напруженість праці в кожному конкретному випадку зале-жить як від важкості (незалежно від того, розумова це чи фізична праця), так і індивідуальних здібностей працюючого. Праця од-накової важкості може викликати у різних людей різний ступінь напруженості. Деякі дослідники вважають, що втома настає через напруженість, тому ступінь стомлюваності може бути критерієм напруженості праці.
Таблиця 1.3
ХАРАКТЕРИСТИКА ІНТЕНСИВНОСТІ РОБОТИ
ЗА СПОЖИВАННЯМ КИСНЮ ТА ЕНЕРГОВИТРАТАМИ
Характер роботи Споживання кисню, л/хв Енерговитрати, ккал/хв
Легка до 0,5 до 2, 5
Середньої ваги від 0,5 до 1,0 2,5—5,0
Важка 1,0 і більше понад 5,0
Під час фізичної роботи важливого значення набуває прави-льна організація робочих рухів, чергування статичних і динаміч-них зусиль. Статичні м’язові зусилля характеризуються перева-гою напруження над розслабленням. При цьому робота м’язів здійснюється в анаеробних, тобто безкисневих умовах. Клітини й тканини м’язів отримують енергію в результаті дисиміляції, роз-щеплення складних органічних речовин до вуглекислого газу й води. Прикладом слугує гліколіз — розщеплення глюкози, що протікає в два основних етапи — безкисневий і кисневий.
На безкисневому етапі молекула глюкози розщеплюється до молочної кислоти, виділяється невелика кількість енергії й утво-рюються лише дві молекули ацетилтрифосфату (АТФ). АТФ — основна енергетична речовина клітини, одиниця виміру енергії в ній. Усі процеси перетворення енергії супроводжуються синтезом або розпадом АТФ. За статичних зусиль, коли м’язи стиснуті, кро-воносні судини здавлені, у клітини не надходить кисень, гліколіз зупиняється на безкисневому етапі, енергія не виділяється, у клі-тинах накопичується молочна кислота, з’являються почуття втоми та біль у м’язах. У разі чергування напруження м’язів з їх розслаб-ленням гліколіз проходить у два етапи. На другому етапі — молоч¬на кислота розщеплюється до вуглекислого газу й води й клітина отримує майже в 20 разів більше енергії — 38 молекул АТФ.
Таким чином, у разі чергування статичних і динамічних наван¬тажень можна домогтися переваги кисневого розщеплення над безкисневим, що сприяє тривалому збереженню працездатності. Тому надзвичайно важливою є фізіологічна раціоналізація — ро-зумна й зважена організація трудового процесу, створення умов для швидкого оволодіння трудовими навичками, правильна орга-нізація режимів праці й відпочинку.
Вирішенням цих завдань займається ергономіка — наука, що вивчає трудові процеси з метою оптимізації знарядь та умов пра-ці, підвищення ефективності трудової діяльності й збереження здоров’я працюючих.
Основним об’єктом ергономіки є система «людина—машина», у якій провідна роль належить людині. Ергономіка тісно пов’яза¬на з інженерною психологією, що розглядає вимоги, які висува-ють до психічних особливостей людини, що виявляються при її взаємодії з технічними засобами. Ергономіка здійснює системний підхід до трудових процесів й оперує ергономічними показника-ми: гігієнічними, антропометричними, фізіологічними, психофі-зіологічними, естетичними.
Ергономічна біомеханіка на підставі антропометричних ознак (розмір тіла, кінцівок, голови, кистей, стоп, кута обертання в суг-лобах, рухливості рук) дає рекомендації щодо організації робочо-го місця, конструювання інструменту й оснащення.
Вимоги технічної естетики реалізуються за допомогою дизай-ну (художнього конструювання обладнання), його кольорового вирішення, оформлення графічних засобів інформації, конструю-вання спецодягу й взуття. При цьому створюються умови для оп-тимальних зорових навантажень, гармонії в емоційному змісті трудових процесів, зменшуються травматизм і шкідливі психоло-гічні впливи трудового процесу.
Сучасному етапу науково-технічної революції характерна не-завершеність автоматизації та механізації праці, тому ще існують несприятливі умови праці й професійні захворювання. Наприк¬лад, було встановлено, що оператори клавішних ЕОМ працюють у незручній позі із сильним нахилом голови вперед (59° від вер-тикалі) й висячим положенням рук з відведенням від корпуса під кутом 87°. Тому ці працівники скаржаться на постійні болі в спи-ні, шиї, плечовому поясі, передпліччі та кистях рук. М’язова вто-ма у них пов’язана з нахилом голови й верхньої частини тулуба вперед, що призводить за 60 хвилин праці до перенапруження м’язів шиї, міжлопаточної ділянки, передпліччя. Незручна поза вимагає додаткових рухів, зміни положення тіла, що прискорює настання втоми й призводить до зниження продуктивності праці.
Загальні принципи гігієнічного нормування виробничих фак-торів поширюються на всіх працюючих. Водночас необхідно вра¬ховувати біологічні, анатомо-фізіологічні, біохімічні та інші осо-бливості жіночого організму й організму підлітків. Наприклад, жінки порівняно з чоловіками в середньому мають менший зріст (на 10—15 см), масу тіла (на 10—12 кг), менші розміри й масу серця (на 25—30 %), ударний обсяг серця й хвилинний обсяг крові (на 20—30 %), меншу життєву ємність легень, масу м’язо¬вої тканини, її скорочувальну можливість і здатність до тренування. Робота, яку можуть виконувати жінки, становить у середньому 60—70 % тієї, яку може виконувати пересічний чоловік. Виражені статеві розход¬ження в напруженні фізіологічних функцій, менша працездатність і продуктивність праці, швидший розвиток у більш ранній термін не-компенсованого стомлення тощо є підставою класифікувати напру-женість праці з огляду на статеві ознаки.
Важливе значення у збереженні й стабілізації трудових ресур-сів суспільства має правильна організація праці підлітків, у яких ще недосконалі процеси збудження та гальмування в центральній нервовій системі, незавершене анатомічне й фізіологічне форму-вання рухового апарату, унаслідок чого втомлюваність настає швидше. Тому особливого значення набуває професійний добір і професійна орієнтація. Професійний добір за медичними показ-никами повинен ґрунтуватися на чіткому з’ясуванні вимог трудо-вого процесу до ступеня функціонального напруження різних фі-зіологічних систем. Особи з недостатньо розвинутими, слабкими фі¬зіологічними системами не повинні допускатися до робіт, під час виконання яких потрібне значне навантаження саме на ці фізіоло-гічні системи, за умови, що це не може бути ліквідоване в процесі підготовки до того чи того виду діяльності. Таке положення дає змогу зберегти функціональні резерви здоров’я у значної групи пра¬цюючих. Професійна орієнтація, яка враховує схильності й особисті можливості майбутнього працівника, а також відповідність його ха-рактеру трудовій діяльності, дає йому можливість мати роботу, яка до вподоби й відповідає його здібностям. Така праця буде для нього менш виснажливою. Важливе значення мають також режими праці й відпочинку, зміна діяльності, позитивні емоції…
ГІГІЄНА ПРАЦІ
Гігієна праці — це профілактична дисципліна, що вивчає вплив трудового
процесу і навколишнього виробничого середовища на організм працівників з
метою розробки санітарно-гігієнічних та лікувально-профілактичних
заходів, спрямованих на створення найбільш сприятливих умов праці,
забезпечення здоров'я та високого рівня працездатності людей.
Предметом гігієни праці є:
1. Вивчення трудових процесів і фізіологічних змін, що ними зумовлені й
виникають в організмі особи, яка працює; вивчення працездатності людини
і розробка фізіологічних основ раціонального режиму праці та відпочинку.
2. Вивчення впливу фізичних та хімічних факторів виробничого
середовища, а також виробничих процесів, устаткування і матеріалів на
організм працівників з метою розробки гігієнічних заходів щодо усунення
несприятливих наслідків на стан здоров'я.
3. Вивчення стану здоров'я і захворюваності працівників, які в умовах
своєї професійно-виробничого діяльності зустрічаються з різними
несприятливими факторами, для профілактики професійних захворювань.
На основі вивчення особливостей виробничого середовища і його впливу на
організм працівників гігієна праці розробляє гігієнічні вимоги до
раціонального використання обладнання, гігієнічні норми і правила в
галузі оздоровлення умов праці, будови та утримання промислових
підприємств; заходи особистої гігієни; пропозиції щодо раціональної
організації умов праці та відпочинку.
Відповідно до завдань, гігієна праці використовує різноманітні методи
дослідження:
- фізичні й хімічні методи - для дослідження умов праці на виробництві
та оцінки ефективності оздоровчих заходів;
- фізіологічні методи - для дослідження змін в організмі, які виникають
під впливом умов і характеру праці;
- клініко-статистичні та санітарно-статистичні методи - для вивчення
стану здоров'я та захворюваності працівників.
Застосовують також експериментальні фізичні, хімічні, біохімічні,
патоморфологічні, токсикологічні, психологічні та інші методи
дослідження.
Професійні шкідливості та професійні захворювання
Зрозуміти, як впливає трудова діяльність на здоров'я людини, можна лише
шляхом детального вивчення особливостей її професії. Професія - це вид
діяльності людини, що забезпечує її існування і визначає становище в
суспільстві.
Професійна шкідливість ~ фактори трудового процесу (включаючи і зовнішні
фактори праці), що можуть мати шкідливий вплив на стан здоров'я людини,
яка працює.
Професійні шкідливості можна розділити на три групи:
1. Шкідливості, що пов'язані з неправильною організацією праці (надмірне
напруження нервової системи; тривале вимушене положення тіла; надмірне
напруження рухового апарату та окремих органів чуття; нераціональний
режим праці).
2. Шкідливості, що пов'язані з виробничим процесом та умовами
навколишнього середовища, яке оточує робітника під час його трудової
діяльності (несприятливі мікрокліматичні умови; інтенсивне променеве
тепло; підвищений чи знижений тиск повітря; радіоактивне випромінювання;омірний розподіл навантаження і створює сприятливі умови для дихання
та кровообігу, є важливим фактором, що впливає на здоров'я працівника та
рівень його працездатності.
До вказаної групи захворювань слід віднести ті, що зумовлені тривалою
працею стоячи, сидячи та напруженням в результаті праці певних груп
м'язів. До професійних захворювань, що викликані причинами, які вказані
вище, можна віднести плоскостопість, викривлення хребта, варикозне
розширення вен І тощо.
У зв'язку з механізацією виробничих процесів, що усуває важку фізичну
працю, потреба у вимушеному положенні й перенапруженні органів і систем
під час виконання роботи виникає дедалі менше. Отже, і захворювання,
пов'язані з цим, виникають рідше.
При тривалому стоячому положенні тіла, під час ходьби з перенесенням
важких речей може розвинутись плоскостопість. Плоскостопість як
професійна хвороба виникає у складальників, слюсарів, токарів,
прядильниць, вантажників, штампувальників тощо (рис. 9.1).
Робота, що виконується сидячи, також призводить до деяких розладів.(рис.
9.2.) Перш за все, це викривлення хребта в результаті нерівномірного
навантаження на різні групи м'язів. Заслуговують на увагу розлади
травлення, геморої, а в жінок - порушення
А, Б - в позі сидячи; В, Г - в позі стоячи; 1 - оптимальна зона; 2 -
допустима зона.
менструального циклу, що виникають внаслідок підвищення
внутрішньочеревного тиску та застою крові у венах черевної порожнини.
Слід звернути увагу на порушення локомоторного апарату (тендовагініти),
що виникають внаслідок тривалих, швидких дрібних як професійні
захворювання, спостерігаються у ковалів, доярок, піаністів, танцюристів
тощо.
Величезне значення мають і професійні (координаторні) неврози, що
виникають під час виконання роботи, де постійно повторюються одні й ті ж
рухи. Це захворювання спостерігається у робітників, які працюють на
верстатах з ножним приводом, швачок, доярок, друкарок, піаністів та ін.
Характерна ознака неврозів вибірковий розлад координації рухів.
"Писальний спазм" - це також координаційний невроз, що виникає внаслідок
перевтоми від тривалого писання І характеризується болем і мимовільними
згинами пальців під час писання.
Проблема профілактики захворювань, пов'язаних з вимушеним положенням
тіла при виконанні роботи, перенапруженням органів і систем,
розв'язується механізацією робочих процесів, заміною ручної праці
механізованою, раціональною конструкцією верстата, робочого стола,
організацією робочого місця, тимчасовим переключенням на інший вид
роботи.
Гігієнічна характеристика виробничого мікроклімату
Особливості метеорологічних умов приземного шару повітря невеликих
ділянок земної поверхні або виробничих і побутових приміщень називають
мікрокліматом.
Поняття «клімат» і «мікроклімат» недосить раціональні при вивченні умов
закритих приміщень, де з метою гігієнічної оцінки мікроклімату необхідно
дати фізіологічний, чітко визначений критерій. Ось чому під поняттям
“мікроклімат” виробничих приміщень слід розуміти сукупність факторів, що в, що
впливають на певні фізіологічні функції: терморегуляцію організму і
теплообмін із зовнішнім середовищем.
Гігієністи вивчають самостійно цілий комплекс кліматичних факторів і не
враховують спільну дію з іншими факторами (освітлення, барометричний
тиск тощо). Деяких мікрокліматичних факторів взагалі немає в умовах
закритих приміщень (атмосферні опади, географічний рельєф тощо). Отже,
на терморегуляцію організму впливають такі фактори: температура повітря
та оточуючих предметів, вологість, рух повітря.
На мікроклімат виробничих приміщень впливає технологічний процес.
Виробничі приміщення поділяються на холодні, з нормальною температурою,
гарячі.
При низькій температурі проводиться робота в холодильниках, складських
приміщеннях, елеваторах, холодильних цехах тощо. До гарячих виробничих
приміщень належать доменні, сталеплавильні, прокатні цехи металургійної
промисловості, ливарні машинобудівної промисловості, фарбувальні й
сушильні відділи текстильної промисловості, вугільні шахти тощо.
Технологічний процес може впливати також і на вологість повітря
виробничих приміщень.
Джерелами підвищення вологості повітря можуть бути гальванічні ванни,
фарбувальні апарати тощо. Відносна вологість повітря у таких цехах
досягає 80-90 % і навіть 100 %. Рідше у виробничих цехах може бути
знижена вологість повітря. Тоді вологість досягає 20-30 %. Повітря із
зниженою вологістю викликає відчуття сухості слизових оболонок верхніх
дихальних шляхів (табл. 9.1).
Основні причини руху повітря у виробничих приміщеннях:
- конвекційні потоки повітря внаслідок різної температури поверхонь
технологічного устаткування;
- струмені повітря з отворів вентиляційних пристроїв;
- повітряні потоки, створені рухом машин, людей.
Через відкриті вікна та двері (в зимовий період) повітря проникає у
виробниче приміщення з великою швидкістю, що створює
Таблиця 9.1
Нормовані значення температури, відносної вологості, швидкості руху
повітря (теплий період року)
Категорія роботи Температура ( в °С) Відносна вологість (в %) Швидкість
руху повітря ( в м/с)
Допустима (на постійних і непостійних робочих місцях) Оптимальна
Допустима Оптимальна Допустима (на постійних і непостійних робочих
місцях)
Оптимальна Верхня
межа Нижня межа
Легка 22-25 28-30 21-19 40-60 55-60 ОД 0,1-0,2
Середньої важкості 2а 21-23 27-29 18-17 40-60 65 0,3 0,2-0,4
Середньої важкості 26 20-22 27-29 16-15 40-60 70 0,3 0,2-0,5
Важка 18-20 26-28 15-13 40-60 75 0,4 0:2-0,б
протяги. Швидкість руху повітря на робочому місці змінюється в межах
0,09-5,00 м/с.
Несприятлива дія виробничого мікроклімату проявляється насамперед в
порушенні процесів терморегуляції, функції різних органів та систем.
Незважаючи на значні коливання температури, вологості та руху повітря у
виробничих умовах, організм справляється з ними завдяки
терморегуляційному апарату.
Але при тривалій дії особливо несприятливого мікроклімату
терморегуляційні властивості організму стають недостатніми, порушується
тепловий баланс, виникають порушення в стані всього організму .
Умови праці – це сукупність чинників виробничого середовища трудового процесу, що впливають на здоров'я та працездатність людини в процесі предметної діяльності.
Умови праці формуються під дією відповідних чинників. До них належать :
санітарно-гігієнічні елементи зовнішнього середовища: мікроклімат, шум, вібрація і т. ін;
психофізіологічні елементи, робоча поза, фізичні та нервово-емоційні навантаження;
естетичні елементи, культура виробничого середовища;
соціально-психологічні елементи: тривалість робочого часу, режим праці та відпочинку, пільги та компенсація за роботу, пов’язану з дією шкідливих чинників, а також певний психологічний клімат у якому відбувається трудовий процес.
Оцінка умов праці має включати сукупну дію всіх елементів виробничого середовища на організм людини. Із цією метою необхідно провести аналіз умов праці в рамках кожного структурного підрозділу підприємства, та розробити систему профілактичних заходів щодо створення здорових і безпечних умов праці.
В межах одного підприємства за класом шкідливості можуть бути різні умови праці.
В історичному аспекті розвитку предметної діяльності можна виділити ручну, механізовану та автоматизовані види праці.
На стадії комплексної механізації та автоматизації виробничих процесів, на роботах, пов’язаних з комп’ютеризацією, роботизацією та операторською діяльністю, з одного боку, розширилися можливості людини, а з іншого, значно зросли вимоги до її психічної діяльності. Значно зменшилася кількість фізичних операцій пов’язаних з ручною працею, але збільшилася потреба у висококваліфікованій праці.
Нині різні види предметної діяльності відрізняються між собою як величиною фізичних навантажень так і нервово-емоційним напруженням, що безпосередньо чинить вплив на фізичні та психічні функції організму людини.
Виробнича діяльність, що відбувається за умов без впливу шкідливих чинників вважається комфортною. За таких умов елементи виробничого середовища перебувають у повній гармонії з фізіологією людини.
Якщо вплив виробничих чинників відбувається в межах гігієнічних нормативів або трохи перевищують норми умови праці вважаються допустимими, якщо вплив вищий за норму умови праці несприятливі.
З фізіологічної точки зору праця є функцією організму людини, що здійснює трудову діяльність завдяки втраті енергії мозку, нервів та м’язів .
Трудова діяльність людини умовно поділяється на фізичну та розумову.
Фізична праця пов’язана з роботою м’язів, що призводить до енерговитрат організму. За величиною цих витрат фізична праця поділяється на три категорії: легка, середньої важкості, важка. Крім цього фізична праця може мати статичний або динамічний характер.
Унаслідок довготривалого статичного напруження м’язів праця стає причиною вираженої втоми.
Динамічна робота пов’язана з переміщенням тіла людини чи окремих її органів у просторі. Динамічні зусилля мають циклічний характер, унаслідок чого скорочення м’язів через деякий відрізок часу чергується з їх відпочинком. Такий ритмічний характер роботи м’язів сприяє меншій втомлюваності, ніж при статичній роботі.
Розумова діяльність визначається участю у трудовому процесі центральної нервової системи та органів чуття, мозок виконує не тільки координаційні функції, а є основним працюючим органом. Для розумової праці характерна мала рухливість, вимушена одноманітна поза, що послаблює обмінні процеси і зумовлює застійні явища в м’язах ніг та окремих органах й погане постачання мозку киснем.
Мозок становить лише 1,2-1,5%маси тіла, але споживає понад 20% енергетичних ресурсів.
Формальне завершення робочого дня не призводить до припинення професійно спрямованої розумової діяльності, що викликає стан втоми і перевтоми.
Втома – це сукупність тимчасових змін в фізіологічному та психічному стані людини внаслідок реакції ЦНС на фізичну або розумову працю.
Залежно від характеру предметної діяльності втома буває фізичною, розумовою та емоційною.
Втома – це нормальний природний стан організму, який усувається після одноразового відпочинку, а перевтома – це паталогічний стан який звичайним відпочинком зняти не вдається. Для зняття перевтоми необхідно медичне втручання.
Повітря робочої зони. Мікроклімат. Забруднення повітря та гранично допустима норма. Винтиляція та її види
Повітря робочої зони
Повітряне середовище характеризується складом та метеорологічними умовами. Для створення нормальних умов виробничої діяльності потрібно забезпечити необхідну чистоту повітря. Внаслідок виробничої діяльності у повітряне середовище приміщень можуть потрапляти різноманітні шкідливі речовини у вигляді газу, пилу, рідин.
Всі шкідливі речовини, що потрапляють у повітря, за ступенем дії на організм людини поділяються на 4 класи небезпеки (ГОСТ 12.1.007-76):
1) надзвичайно небезпечні (ртуть, свинець, фосген тощо);
2) високонебезпечні (оксиди азоту, бензол, йод, марганець, мідь, хлор тощо);
3) помірнонебезпечні (ацетон, сірчистий ангідрид, метиловий спирт та інші);
4) малонебезпечні (аміак, бензин, етиловий спирт, оксид вуглецю тощо).
В санітарно-гігієнічній практиці прийнято поділяти шкідливі речовини на хімічні речовини та виробничий пил.
Виробничий пил – досить небезпечний та шкідливий виробничий фактор. Ступінь шкідливої дії пилу залежить від концентрації його у повітрі, а також від розміру, форми пилинок, від їх механічних, магнітних властивостей.
Для створення нормальних умов виробничої діяльності необхідно забезпечити не лише комфортні метеорологічні умови, а й необхідну чистоту повітря. Внаслідок виробничої діяльності у повітряне середовище приміщень можуть надходити різноманітні шкідливі речовини, що використовуються в технологічних процесах. Шкідливими вважаються речовини, що при контакті з організмом людини за умов порушення вимог безпеки можуть призвести до виробничої травми, професійного захворювання або розладів у стані здоров'я, що визначаються сучасними методами як у процесі праці, так і у віддалені строки життя теперішнього і наступних поколінь (ГОСТ 12.1.007-76). Шкідливі речовини можуть проникати в організм людини через органи дихання, органи травлення, а також шкіру та слизові оболонки.
Через дихальні шляхи потрапляють пари, газо- та пилоподібні речовини, через шкіру переважно рідкі речовини. Через шлунково-кишкові шляхи потрапляють речовини під час ковтання або при внесенні їх в рот забрудненими руками.
Основним шляхом надходження промислових шкідливих речовин в організм людини є дихальні шляхи. Завдяки величезній (понад 90 м2)всмоктувальній поверхні легенів утворюються сприятливі умови для потрапляння шкідливих речовин у кров.
Шкідливі речовини, що потрапили тим чи іншим шляхом в організм, можуть викликати отруєння (гострі чи хронічні). Ступінь отруєння залежить від токсичності речовини, її кількості, часу дії, шляху проникнення, метеорологічних умов, індивідуальних особливостей організму. Гострі отруєння виникають в результаті одноразової дії великих доз шкідливих речовин (чадний газ, метан, сірководень). Хронічні отруєння розвиваються внаслідок тривалої дії на людину невеликих концентрацій шкідливих речовин (свинець, ртуть, марганець). Шкідливі речовини, потрапивши в організм, розподіляються в ньому нерівномірно. Найбільша кількість свинцю накопичується в кістках, фтору - в зубах, марганцю - в печінці. Такі речовини мають властивість утворювати в організмі так зване "депо" і затримуватись в ньому тривалий час.
При хронічному отруєнні шкідливі речовини можуть не лише накопичуватись в організмі (матеріальна кумуляція), але й викликати "накопичення" функціональних ефектів (функціональна кумуляція).
В санітарно-гігієнічній практиці прийнято поділяти шкідливі речовини на хімічні речовини та промисловий пил.
Хімічні речовини (шкідливі та небезпечні) відповідно до ГОСТ 12.0.003-74 за характером впливу на організм людини поділяються на:
загальнотоксичні, що викликають отруєння всього організму (ртуть, оксид вуглецю, толуол, анілін);
подразнювальні, що викликають подразнення дихальних шляхів та слизових оболонок (хлор, аміак, сірководень, озон);
сенсибілізувальні, що діють як алергени (альдегіди, розчинники та лаки на основі нітросполук);
канцерогенні, що викликають ракові захворювання (ароматичні вуглеводні, аміносполуки, азбест);
мутагенні, що викликають зміни спадкової інформації (свинець, радіоактивні речовини, формальдегід);
такі, що впливають на репродуктивну (відтворення потомства) функцію (бензол, свинець, марганець, нікотин).
Слід зазначити, що існують й інші різновиди класифікацій шкідливих речовин, наприклад, за переважною дією на певні органи чи системи людини (серцеві, кишково-шлункові, печінкові, (ниркові), за основною шкідливою дією (задушливі, подразнювальні, і нервові), за величиною середньосмертельної дози.
Виробничий пил досить розповсюджений, небезпечний та шкідливий виробничий фактор. З пилом стикаються робітники гірничодобувної промисловості, машинобудування, металургії, текстильної промисловості, сільського господарства.
Пил може здійснювати на людину фіброгенну дію, при якій в легенях відбувається розростання сполучних тканин, що порушує нормальну будову та функцію органу.
Вражаюча дія пилу в основному визначається дисперсністю, розміром частинок пилу, їх формою та твердістю, волокнистістю, питомою поверхнею.
Шкідливість виробничого пилу обумовлена його здатністю викликати професійні захворювання легень, в першу чергу пневмоконіози.
Необхідно враховувати, що у виробничих умовах працівники, як правило, зазнають одночасного впливу кількох шкідливих речовин, в тому числі й пилу. При цьому їхня спільна дія може бути взаємопідсиленою, взаємопослабленою чи "незалежною".
На дію шкідливих речовин впливають також інші шкідливі і небезпечні фактори. Наприклад, підвищена температура і вологість і значне м'язове напруження в більшості випадків підсилюють дію шкідливих речовин.
Суттєве значення мають індивідуальні особливості людини. З огляду на це для робітників, які працюють у шкідливих умовах, проводяться обов'язкові попередні (при вступі на роботу) та періодичні (1 раз на 3, 6, 12 та 24 місяці, залежно від токсичності речовин) медичні огляди.
Параметри мікроклімату робочої зони та їх нормування
Мікроклімат виробничих приміщень (microclimate of apartments productions) - це сукупність параметрів повітря у виробничому приміщенні, які діють на людину у процесі праці, на її робочому місці, у робочій зоні.
Робоче місце - територія постійного або тимчасового знаходження людини у процесі праці.
Робоча зона - частина простору робочого місця, обмежена за висотою 2 м від рівня підлоги.
Основні параметри мікроклімату (parameters of microclimate) це:
· температура, оС;
· відносна вологість, %;
· швидкість руху повітря, м/с;
· іонізація, n+, n-;
· інтенсивність теплового випромінювання, Вт/м2.
Параметри температури, відносної вологості і швидкості руху повітря нормуються в комплексі. Нормативне значення залежить від категорії важкості робіт та від періоду року.
Розрізняють легкі фізичні роботи (категорія 1а, 1б), фізичні роботи середньої важкості (категорія 2а, 2б), важкі фізичні роботи (категорія 3). Розподіл категорій робіт за важкістю відбувається на основі загальних енерговитрат організму.
Розрізняють два періоди року: холодний – середньодобова температура зовнішнього повітря +10°С і нижче, теплий – середньодобова температура зовнішнього повітря понад +10°С.
Нормуються допустимі та оптимальні значення цих показників.
Іонізація нормується максимальною та мінімальною концентрацією позитивно та негативно заряджених іонів в повітрі.
Допустиме значення інтенсивності теплового випромінювання встановлюється в залежності від процента поверхні тіла людини, що підлягає опроміненню.
На сьогодні основним нормативним документом, що визначає параметри мікроклімату виробничих приміщень є санітарні норми ДСН 3.3.6.042-99. Вказані параметри нормуються для робочої зони (working area) - простору, обмеженого по висоті 2 м над рівнем підлоги чи майданчика, на якому знаходяться робочі місця постійного або непостійного (тимчасового) перебування працівників.
Оптимальними (комфортними) вважаються такі умови праці, за котрих має місце найвища працездатність і хороше самопочуття. Допустимі мікрокліматичні умови передбачають можливість напруженої роботи механізму терморегуляції, що не виходить за межі можливостей організму, а також дискомфортні відчуття.
Більша швидкість руху повітря у теплий період року відповідає максимальній температурі повітря, менша – мінімальній температурі повітря. Для середніх величин температури повітря швидкість його руху дозволено визначати інтерполяцією; при мінімальній температурі повітря швидкість його руху може братися також нижче 0,1 м/с - при легкій роботі і нижче 0,2 м/с - при роботі середньої важкості.
Визначення параметрів мікроклімату
Для того щоб визначити, чи відповідає повітряне середовище даного приміщення встановленим нормам, необхідно кількісно оцінити кожний його параметр.
Температуру вимірюють звичайними ртутними чи спиртовими термометрами. В приміщеннях зі значними тепловими випромінюваннями використовують парний термометр, що складається з двох термометрів (зачорненого та посрібленого). Для безперервної реєстрації температури застосовують самописні прилади - термографи. Температуру повітря вимірюють в кількох точках робочої зони, як правило на рівні 1,3-1,5 м від підлоги в різний час. На тих робочих місцях, де температура повітря біля підлоги помітно відрізняється від температури повітря верхньої зони приміщення, вона вимірюється на рівні ніг (0,2-0,3 м від підлоги).
Відносна вологість повітря (відношення фактичного вмісту маси водяних парів, що містяться в даний час в 1 м3 повітря, до максимально можливого їх вмісту при даній температурі) визначається психрометром Августа, аспіраційним психрометром, гігрометром та гігрографом.
Для вимірювання швидкості руху повітря використовують крильчасті (0,3-0,5 м/с) та чашкові (1-20 м/с) анемометри, а для визначення малих швидкостей руху повітря (менше 0,5 м/с) - термоанемометри та кататермометри.
ВЕНТИЛЯЦІЯ ТА ЇЇ ВИДИ
Під вентиляцією розуміють сукупність заходів та засобів призначених для забезпечення на постійних робочих місцях та зонах обслуговування виробничих приміщень метеорологічних умов та чистоти повітряного середовища, що відповідають гігієнічним та технічним вимогам. Основне завдання вентиляції — вилучити із приміщення забруднене або нагріте повітря та подати свіже.
Вентиляція класифікується за такими ознаками:
— за способом переміщення повітря — природна, штучна (механічна) та суміщена ( природна та штучна одночасно);
— за напрямком потоку повітря — припливна, витяжна, припливно-витяжна;
— за місцем дії — загальнообмінна, місцева, комбінована.
Природна вентиляція відбувається в результаті теплового та вітрового напору. Тепловий напір обумовлений різницею температур, а значить і густини внутрішнього і зовнішнього повітря. Вітровий напір обумовлений тим, що при обдуванні вітром будівлі, з її навітряної сторони утворюється підвищений тиск, а підвітряної — розрідження.
Природна вентиляція може бути неорганізованою і організованою. При неорганізованій вентиляції невідомі об'єми повітря, що надходять та вилучаються із приміщення, а сам повітрообмін залежить від випадкових чинників (напрямку та сили вітру, температури зовнішнього та внутрішнього повітря). Неорганізована природна вентиляція включає інфільтрацію — просочування повітря через нещільності у вікнах, дверях, перекриттях та провітрювання, що здійснюється при відкриванні вікон та кватирок.
Організована природна вентиляція називається аерацією. Для аерації в стінах будівлі роблять отвори для надходження зовнішнього повітря, а на даху чи у верхній частині будівлі встановлюють спеціальні пристрої (ліхтарі) для видалення відпрацьованого повітря.
Штучна (механічна) вентиляція, на відміну від природної, дає можливість очищувати повітря перед його викидом в атмосферу, вловлювати шкідливі речовини безпосередньо біля місць їх утворення, обробляти припливне повітря (очищувати, підігрівати, зволожувати), більш цілеспрямовано подавати повітря в робочу зону. Окрім того, механічна вентиляція дає можливість організувати повітрозабір в найбільш чистій зоні території підприємства і навіть за її межами.
Загальнообмінна вентиляція забезпечує створення необхідного мікроклімату та чистоти повітряного середовища у всьому об'ємі робочої зони приміщення. Вона застосовується для видалення надлишкового тепла при відсутності токсичних виділень, а також у випадках, коли характер технологічного процесу та особливості виробничого устаткування виключають можливість використання місцевої витяжної вентиляції.
Розрізняють чотири основні схеми організації повітрообміну при загальнообмінній вентиляції: зверху вниз, зверху вверх, знизу вверх, знизу вниз.
Місцева вентиляція може бути припливною і витяжною.
Місцева припливна вентиляція, при якій здійснюється концентроване подання припливного повітря заданих параметрів (температури, вологості, швидкості руху), виконується у вигляді повітряних душів, повітряних та повітряно-теплових завіс.
Основний принцип повітряного балансу будівлі полягає в тому, що обсяг що надходить в будівлю повітря зовні повинен відповідати обсягу що виходить з нього повітря. В ідеалі обсяг зовнішнього повітря, подається через системи вентиляції та кондиціонування будівлі, повинен перевищувати обсяг вихідного повітря, щоб забезпечити деякий надлишковий тиск усередині будівлі. Це запобігає неконтрольовану інфільтрацію зовнішнього повітря на входах і виходах.
Освітлення . Вимоги до освітлення .
1. Значення освітленості для трудової діяльності
Серед чинників зовнішнього середовища, що впливають на організм людини в процесі праці, світло займає одне з перших місць. Адже відомо, що майже 90% всієї інформації про довкілля людина одержує через органи зору. Під час здійснень будь-якої трудової діяльності втомлюваність очей, в основному, залежить від напруженості процесів, що супроводжують зорове сприйняття. До таких процесів належать адаптація, акомодація та конвергенція.
Адаптація - пристосування ока до зміни умов освітлення.
Акомодація - пристосування ока до зрозумілого бачення предметів, що знаходяться від нього на неоднаковій відстані за рахунок зміни криви: кришталика.
Конвергенція - здатність ока при розгляданні близьких предметів займати положення, при якому зорові осі обох очей перетинаються на предметі.
При поганому освітленні людина швидко втомлюється, працює менш про-дуктивно, зростає потенційна небезпека помилкових дій і нещасних випадків. Згідно із статистичними даними, до 5% травм можна пояснити недостатнім або нераціональним освітленням, а в 20% воно сприяло виникненню травм. Врешті, погане освітлення може призвести до професійних захворювань, наприклад, таких як: короткозорість, спазм акомодації. Так, при світлому пофарбуванні інтер'єру завдяки збільшенню кількості відбитого світла рівень освітленості підви-щується на 20—40% (при тій же потужності джерел світла), різкість тіней зменшу-ється, покращується рівномірність освітлення. При надмірній яскравості джерел світ-ла та предметів, що знаходяться у полі зору, може відбутись засліплення працівника. І Нерівномірність освітлення та неоднакова яскравість навколишніх предметів призво-дять до частої переадаптації очей під час виконання роботи і, як наслідок цього — швидкого втомлення органів зору. Тому поверхні, що добре освітлюються і знахо-дяться в полі зору, краще фарбувати в кольори середньої світлості, коефіцієнт відбит-тя яких знаходиться в межах 0,3—0,6, і, бажано, щоб вони мали матову або напівматову поверхню.
2. Основні світлотехнічні поняття освітлення.
Освітлення виробничих приміщень характеризується кількісними та якісними показниками. До основних кількісних показників належать: світловий потік, сила, яскравість і освітленість.
До основних якісних показників зорових умов роботи можна віднести:
Світловий потік (Ф) - це потужність світлового видимого випромінювання, і оцінюється оком людини за світловим відчуттям. Одиницею світлового потоку
люмен (лм) - світловий потік від еталонного точкового джерела в одну канделу, розташованого у вершині тілесного кута в 1 стерадіан.
стерадіаном - розуміють тілесний кут у центрі сфери, який вирізає на її поверхні площі, що дорівнює квадрату радіуса сфери.
Сила світла (І) - це величина, що визначається відношенням світлового потоку до тілесного кута, в межах якого світловий потік рівномірно розподіляється.
Кандела (кд) - сила світла точкового джерело випромінює світловий потік в 1 лм, який рівномірно розподіляється всередині тілесного кута в 1 стерадіан.
Яскравість (В) - визначається як відношення сили світла, що випромінюється елементом поверхні в даному напрямку, до площі поверхні, що світиться.
Освітленість (Е) - відношення світлового потоку, що падає на елемент поверхні, до площі цього елементу.
Фон - поверхня, що безпосередньо прилягає до об'єкта розпізнавання, на яки він розглядається. Фон характеризується коефіцієнтом відбиття поверхні р, який являє собою відношення світлового потоку, що відбивається від поверхні, до світлої: потоку, що падає на неї. Фон вважається світлим при р > 0,4, середнім — р = 0,2—0,4 і темним, якщо р < 0,2.
Контраст між об'єктом і фоном характеризується співвідношенням яскравістю об'єкта розпізнавання (крапка, лінія, знак та інші елементи, що потребують розпізнавання в процесі роботи) та фону
Видимість (V) - характеризує здатність ока сприймати об'єкт. Видимість за-лежить від освітленості, розміру об'єкта розпізнавання, його яскравості, контрасту між об'єктом і фоном, тривалості експозиції.
У виробничих умовах для контролю освітленості робочих місць та загальної освітленості приміщень використовують люксметри типів Ю—116, Ю—117, універ-сальний портативний цифровий люксметр-яскравомір ТЗС 0693, фотометр типу 1105 фірми «Брюль і К'єр». Робота цих приладів базується на явищі фотоелектричного ефекту — перетворенні світлової енергії в електричну.
3. Основні вимоги до виробничого освітлення.
Для створення сприятливих умов зорової роботи, які б виключали швидку втом-люваність очей, виникнення професійних захворювань, нещасних випадків і сприяли підвищенню продуктивності праці та якості продукції, виробниче освітлення повин-но відповідати наступним вимогам:
створювати на робочій поверхні освітленість, що відповідає характеру зорової роботи і не є нижчою за встановлені норми;
забезпечити достатню рівномірність та постійність рівня освітленості у вироб-ничих приміщеннях, щоб уникнути частої переадаптації органів зору;
не створювати засліплювальної дії як від самих джерел освітлення, так і від інших предметів, що знаходяться в полі зору;
не створювати на робочій поверхні різких та глибоких тіней (особливо рухомих);
повинен бути достатній для розрізнення деталей контраст поверхонь, що освітлюються;
не створювати небезпечних та шкідливих виробничих чинників (шум, теплові і випромінювання, небезпека ураження струмом, пожеж та вибухонебезпека світильників);
повинно бути надійним і простим в експлуатації, економічним та естетичним.
4. Види виробничого освітлення
Залежно від джерела світла виробниче освітлення може бути: природним, що і створюється прямими сонячними променями та розсіяним світлом небосхилу; штучний жим, що створюється електричними джерелами світла та суміщеним, при якому недостатнє за нормами природне освітлення доповнюється штучним.
Природне освітлення поділяється на: бокове (одно або двостороннє), що здійснюється через світлові отвори (вікна) в зовнішніх стінах; верхнє, здійснюване через ліхтарі та отвори в дахах і перекриттях; комбіноване - поєднання верхнього та бокового освітлення.
Штучне освітлення може бути загальним та комбінованим. Загальним нази-рають освітлення, при якому світильники розміщуються у верхній зоні приміщення не нижче 2,5 м над підлогою) рівномірно (загальне рівномірне освітлення) або з врахуванням розташування робочих місць (загальне локалізоване освітлення). Комбіноване освітлення складається із загального та місцевого. Його доцільно застосовувати при роботах високої точності, а також, якщо необхідно створити певний або змінний в процесі роботи напрямок світла. Місцеве освітлення створюється світильниками, що концентрують світловий потік безпосередньо на робочих місцях. Застосування лише місцевого освітлення не допускається з огляду на небезпеку виробничого травматизму та професійних захворювань.
За функціональним призначенням штучне освітлення поділяється на робоче, аварійне, евакуаційне, охоронне, чергове.
Робоче освітлення призначене для забезпечення виробничого процесу, перемішення людей, руху транспорту і є обов'язковим для всіх виробничих приміщень.
Аварійне освітлення використовується для продовження роботи у випадках, вимкнення робочого освітлення та пов'язане з ним порушення нормального.
обладнання може викликати вибух, пожежу, отруєння людей, порушення технологічного процесу тощо. Мінімальна освітленість робочих поверхонь при аварійному освітленні повинна складати 5% від нормованої освітленості робочого освітлення, але не менше 2 лк.
Евакуаційне освітлення призначене для забезпечення евакуації людей з приміщень при аварійному вимкненні робочого освітлення. Його необхідно влаштовувати в місцях, небезпечних для проходу людей; в приміщеннях допоміжних будівель, можуть одночасно знаходитись більше 100 чоловік; у проходах; на сходових клітках у виробничих приміщеннях, в яких працює більше 50 чоловік. Мінімальна освітленість на підлозі основних проходів та на сходах при евакуаційному освітленні повинні набути не менше 0,5 лк, а на відкритих майданчиках — не менше 0,2 лк.
Охоронне освітлення влаштовується вздовж меж території, яка охороняється в нічний час спеціальним персоналом. Найменша освітленість повинна бути 0,5 ля на рівні землі.
Чергове освітлення передбачається у неробочий час, при цьому, як правило, які використовують частину світильників інших видів штучного освітлення.
5. Природне освітлення
Природне освітлення має важливе фізіолого-гігієнічне значення для працюючих. Воно сприятливо впливає на органи зору, стимулює фізіологічні процеси, підвищує обмін речовин та покращує розвиток організму в цілому. Сонячне випромінювавння зігріває та знезаражує повітря, очищуючи його від збудників багатьох хворих (наприклад, вірусу грипу). Окрім того, природне світло має і психологічну дію, створюючи в приміщенні для працівників відчуття безпосереднього зв'язку з довкіллям.
Природному освітленню властиві й недоліки: воно непостійне в різні періоди доби та року, в різну погоду; нерівномірно розподіляється по площі виробничого приміщення при незадовільній його організації може викликати засліп-лення органів зору.
На рівень освітленості приміщення при природному освітленні впливають такі чинники: світловий клімат; площа та орієнтація світлових отворів; ступінь тони скла в світлових отворах; пофарбування стін та стелі приміщення; глибина
приміщення; наявність предметів, що заступають вікно як із середини, так і ззовні приміщення.
Оскільки природне освітлення непостійне впродовж дня, кількісна оцінка цього 5йду освітлення проводиться за відносним показником — коефіцієнтом природного освітлення (КПО):
Нормовані значення КПО визначаються «Будівельними нормами і правилами». В основі визначення КПО покладено розмір об'єкта розпізнавання, під яким розуміють предмет, що розглядається або ж його частину, а також дефект який потрібно виявити.
6. Штучне освітлення
Штучне освітлення передбачається у всіх виробничих та побутових приміщен-нях, де недостатньо природного світла, а також для освітлення приміщень у темний період доби. При організації штучного освітлення необхідно забезпечити сприятливі гігієнічні умови для зорової роботи і одночасно враховувати економічні показники.
Найменша освітленість робочих поверхонь у виробничих приміщеннях регламен-тується і визначається, в основному, характеристикою зорової роботи.
Норми носять міжгалузевий характер. На їх основі, як правило, розробляють норми для окремих галузей промисловості.
Як джерела штучного освітлення широко використовуються лампи розжарюван-ня та газорозрядні лампи.
Лампи розжарювання належать до теплових джерел світла. Під дією електрич-ного струму нитка розжарювання (вольфрамовий дріт) нагрівається до високої тем-ператури і випромінює потік променевої енергії. Ці лампи характеризуються простотою конструкції та виготовлення, відносно низькою вартістю, зручністю експлуатації, широким діапазоном напруг та потужностей. Поряд з перевагами їм притаманні суттєві недоліки: велика яскравість (засліплювальна дія); низька світлова віддача —20 лм/ Вт); відносно малий термін експлуатації (до 2,5 тис. год); переважання і жовто-червоних променів у порівнянні з природним світлом; не придатні для роботи в умовах вібрації та ударів; висока температура нагрівання (до 140 °С і вище), що робить їх пожежонебезпечними.
Вібрація . Суть , вплив на людину та методи захисту .
Шум – це хаотична сукупність різних за силою і частотою звуків, що заважають сприйняттю корисних сигналів і негативно впливають на людину. Фізична сутність звуку – це механічні коливання пружного середовища (повітря, рідини). Під час звукових коливань утворюються області зниженого і підвищеного тиску, що діють на слуховий аналізатор (мембрану вуха).
Основними фізичними характеристиками звуку є: частота f (Гц), звуковий тиск Р (Па), інтенсивність або сила звуку І (Вт/м2), звукова потужність (Вт) тощо. Швидкість поширення звукових хвиль в атмосфері при 20о С складає 344 м/с. Як було сказано раніше у розділі 2, органи слуху людини сприймають звукові коливання в інтервалі частот від 16 до 20 000 Гц. Але деякі із звуків не сприймаються органами слуху людини: коливання з частотою нижче 16 Гц – інфразвуки, з частотою вище 20 000 Гц – ультразвуки.
Мінімальна інтенсивність звуку, яку людина відчуває, називається порогом чутливості. У різних людей він різний, і тому умовно за поріг чутливості приймають звуковий тиск, який дорівнює 2 ґ 10-5 Н/м2 (ньютон на метр квадратний) при стандартній частоті 1 000 Гц. При цій частоті поріг чутливості Іо = 10 – 12 Вт/м2, а відповідний йому тиск Ро = 2 ґ 10-5 Па. Максимальна інтенсивність звуку, при якій вухо починає відчувати болючі відчуття, називається порогом болісного відчуття, рівним 102 Вт/м2, а відповідний йому звуковий тиск Р = 2 ґ 102 Па.
Зміни інтенсивності звуку і звукового тиску, що чує людина, величезні і складають відповідно 1014 і 107 разів, тому оперувати такими великими числами незручно. Таким чином, для оцінки шуму прийнято вимірювати його інтенсивність і звуковий тиск не абсолютними фізичними величинами, а логарифмами відношень цих розмірів до умовного нульового рівня, що відповідає порогові чутливості стандартного тону, частотою 1 000 Гц. Ці логарифми відношень називають рівнями інтенсивності і звукового тиску, виражені в белах (Б). Одиниця виміру “бел” названа іменем винахідника телефону А. Белла (1847–1922). Оскільки орган слуху людини спроможний розрізняти зміни рівня інтенсивності звуку на 0,1 Б, то для практичного використання більш зручнішою є одиниця в 10 разів менше – децибел (дБ).
Якщо значення гучності звуку (інтенсивності) перевищує 60 – 80 дБ, то такий шум уже може шкідливо впливати на здоров’я людини: підвищувати кров’яний тиск, викликати порушення ритму серця, створювати значне навантаження на нервову систему, впливати на психічний стан особи. Дуже сильний шум (понад 140 – 180 дБ) може викликати розірвання барабанної перетинки.
У даний час вчені багатьох країн світу ведуть різноманітні дослідження з метою з’ясування впливу шуму на здоров’я людини. Дослідження показали, що шум завдає суттєвої шкоди здоров’ю людини, але й абсолютна тиша лякає і пригнічує її. Так, співробітники одного конструкторського бюро, що мали прекрасну звукоізоляцію, уже через тиждень стали скаржитися на неможливість роботи в умовах пригнічуючої тиші: вони були знервовані, втрачали працездатність. І, навпаки, було встановлено, що звуки значної сили стимулюють процес мислення, особливо процес рахунку.
Кожна людина сприймає шум по-різному. Багато чого залежить від віку, темпераменту, стану здоров’я, оточуючих умов. Деякі люди втрачають слух навіть після короткого впливу шуму порівняно збільшеної інтенсивності.
Постійна дія сильного шуму може не лише негативно вплинути на слух, але й викликати інші шкідливі наслідки – дзвін у вухах, запаморочення, головний біль, підвищення втоми, зниження працездатності.
Шум має акумулятивныий ефект, тобто акустичні подразнення, накопичуючись в організмі людини, все сильніше пригнічують нервову систему. Тому перед втратою слуху від впливу шумів виникає функціональний розлад центральної нервової системи. Особливо шкідливий вплив шуму позначається на нервово-психічній діяльності людини. Процес нервово-психічних захворювань вищий серед осіб, що працюють у гомінких умовах, ніж у людей, що працюють у нормальних звукових умовах.
Шуми викликають функціональні розлади серцево-судинної системи; шкідливо впливають на зоровий і вестибулярний аналізатори; знижують рефлекторну діяльність, що часто стає причиною нещасних випадків і травм.
Як довели дослідження вчених, звук, якого не чути, також може зробити шкідливий вплив на здоров’я людини. Так, інфразвуки особливий вплив роблять на психічну сферу людини: уражають усі види інтелектуальної діяльності; погіршують настрій; іноді з’являється відчуття розгубленості, тривоги, переляку, страху, а при високій інтенсивності – почуття слабкості, як після сильного нервового потрясіння.
Навіть слабкі звуки, інфразвуки можуть робити на людину істотний вплив, особливо якщо вони носять тривалий характер. На думку вчених, саме інфразвуками, що нечутно проникають крізь самі товсті стіни, викликається багато нервових захворювань жителів великих міст.
Ультразвуки, що займають помітне місце в гамі виробничих шумів, також небезпечні. Механізми їх дії на живі організми вкрай різноманітні. Особливо сильно до їх негативного впливу схильні клітини нервової системи.
Шум підступний, його шкідливий вплив на організм відбувається незримо, непомітно. Організм людини проти шуму практично беззахисний.
Лікарі говорять про шумову хворобу як про наслідок впливу шуму із переважними поразками слуху і нервової системи.
Зменшення рівня шуму покращує самопочуття людини і підвищує продуктивність праці. З шумом необхідно боротися як на виробництві, так і в побуті. Уміння дотримуватися тиші – показник культури людини і його доброго ставлення оточуючих. Тиша потрібна людям так само, як сонце і свіже повітря.
Докладна класифікація засобів і методів боротьби із шумом приводиться в ГОСТ 12.1.029-80 “ССБТ. Способы и методы защиты от шума. Классификация”.
У даному розділі розглянуті найбільш загальні з усіх можливих методів і засобів захисту. У першу чергу потрібно використовувати колективні методи і засоби. Найефективнішими є заходи зниження шуму в джерелі його виникнення. Шум можна понизити на шляху його розповсюдження (див. Рис.1. ).
До засобів індивідуального захисту від шуму належать:
– протишумні навушники, які закривають вушну раковину;
– протишумні вкладиші, що перекривають зовнішній слуховий прохід;
– протишумні шоломи – закривають усю голову. Їх застосовують у сполученні з навушниками;
– протишумні костюми.
– застосування малошумного обладнання, заміна металевих частин на пластмасу, установка глушителів і т. д;– установка обладнання на демпфіруючих прокладках;– розміщення джерел шуму в шкірі, приміщеннях і т. д. зі звукоізоляцією або звукопоглинанням;– установка “антизвуку”, тобто джерела, рівного за величиною і проти-лежного за фазою звуку – архітектурно-планувальні методи (розміщення будівель, обладнання, захисні зелені смуги, екрани і т. д.);– звукоізолюючі кабіни, акустичні екрани місць роботи;– оснащення шумних машин і технологій засобами дистанційного телеавтоматичного управління
Шум , ультразвук та інфразвук,джерела , параметри, вплив на людину та методи захисту .
Шум – безладне сполучення різних по силі і частоті звуків; здатний впливати на організм. Джерелом шуму є будь-який процес, що викликає місцеву зміну чи тиску механічні коливання у твердих, рідких чи газоподібних середовищах. Дія його на організм людини зв'язана головним чином із застосуванням нового, високопродуктивного устаткування, з механізацією й автоматизацією трудових процесів: переходом на великі швидкості при експлуатації різних верстатів і агрегатів. Джерелами шуму можуть бути двигуни, насоси, компресори, турбіни, пневматичні й електричні інструменти, молоти, дробарки, верстати, центрифуги, бункери та інші установки, що мають деталі, що рухаються. Крім того, за останні роки в зв'язку зі значним розвитком міського транспорту зросла інтенсивність шуму й у побуті, тому як несприятливий фактор він придбав велике соціальне значення.
Шум має визначену частоту, чи спектр, що виражається в герцах, і інтенсивність – рівень звукового тиску, вимірюваний у децибелах. Для людини область чутних звуків визначається в інтервалі від 16 до 20 000 Гц. Найбільш чуттєвий слуховий аналізатор до сприйняття звуків частотою 1000—3000 Гц (мовна зона). Вимір, аналіз і реєстрація спектра шуму виробляються спеціальними приладами — шумомірами і допоміжними приладами (самописи рівнів шуму, магнітофон, осцилограф, аналізатори статистичного розподілу, дозиметри й ін.). Оскільки вухо менш чуттєве до низького і більш відчутно до високих частот, для одержання показань, що відповідають сприйняттю людини, у шумомірах використовують систему корегованих частотних характеристик — шкали А, У, З, D і лінійну шкалу, що відрізняються по сприйняттю. У практиці застосовується в основному шкала А. Нормованими параметрами шуму є рівні звукового тиску в октавних смугах із середньо геометричними частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 і 8000 Гц і еквівалентний (по енергії) рівень звуку в децибелах (шкала А). Припустимі рівні шуму на робочих місцях не перевищують відповідно 110, 94, 87, 81, 78, 75, 73 дБ, а по шкалі А — 80 дБ.
Шум - один з найбільш розповсюджених несприятливих фізичних факторів навколишнього середовища, що здобувають важливе соціально-гігієнічне значення, у зв'язку з урбанізацією, а також механізацією й автоматизацією технологічних процесів, подальшим розвитком дизелебудування, реактивної авіації, транспорту. Наприклад, при запуску реактивних двигунів літаків рівень шуму коливається від 120 до 140 дБ при клепці і рубанні листової сталі — від 118 до 130 дБ, роботі деревообробних від 100 до 120 дБ, ткацьких до 105 дБ; побутовий шум, зв'язаний з життєдіяльністю людей, складає 45—60 дБ.
Для гігієнічної оцінки шум підрозділяють: по характері спектра — на широко -смузській з безупинним спектром шириною більш однієї октави і тональний, у спектрі якого маються дискретні тони; по спектральному складі — на низькочастотний (максимум звукової енергії приходиться на частоти нижче 400 гЦ), середньо-частотний (максимум звукової енергії на частотах від 400 до 1000 гЦ) і високочастотний (максимум звукової енергії на частотах вище 1000 гЦ); по тимчасових характеристиках — на постійний (рівень звуку змінюється в часі але більш ніж на 5 Дб — по шкалі А) і непостійний. До непостійного шуму відносяться коливний шум, при якому рівень звуку безупинно змінюється в часі; переривчастий шум (рівень звуку залишається постійним протягом інтервалу тривалістю 1 сек. і більш); імпульсний шум, що складається з одного чи декількох звукових сигналів тривалістю менш 1 сек.
Клініка.
Основною ознакою впливу шуму є зниження слуху по типі кохлеарного неврита. Професійне зниження слуху буває звичайно двостороннім. Стійкі зміни слуху унаслідок впливу шуму, як правило, розвиваються повільно. Нерідко їм передує адаптація до шуму, що характеризується нестійким зниженням слуху, що виникає безпосередньо після його впливу і зникаючим незабаром після припинення його дії. Початкові прояви професійної приглухуватості найчастіше зустрічаються в облич зі стажем роботи в умовах шуму близько 5 років. Ризик утрати слуху в працюючих при десятилітній тривалості впливу шуму складає 10% при рівні 90 дб (шкала А), 29% — при 100 дб (шкала А) і 55% — при 110 дб (шкала А). Адаптація до шуму розглядається як захисна реакція слухового аналізатора на акустичний подразник, а стомлення є перед патологічним станом, що при відсутності тривалого відпочинку може привести до стійкого зниження слуху. Розвитку початкових стадій професійного зниження слуху можуть передувати відчуття чи дзенькоту шуму у вухах, запаморочення, головний біль. Сприйняття розмовної і шепоту мови в цей період не порушується. Важливим діагностичним методом виявлення зниження слуху вважають дослідження функції слухового аналізатора за допомогою тональної аудіометрії. Останню варто проводити зачекавши кілька годин після припинення дії шуму. Характерним для початкових стадій поразки слухового аналізатора, обумовленого впливом шуму, є підвищення порога сприйняття високих звукових частот (4000—8000 Гц). В міру прогресування патологічного процесу підвищується поріг сприйняття середніх, а потім і низьких частот. Сприйняття шепотной мови знижується в основному при більш виражених стадіях професійного зниження слуху, що переходить у приглухуватість. Для оцінки стану слуху в облич, що працюють в умовах впливу шуму розрізняють чотири ступені втрати слуху (табл.1).
Таблиця 1. Критерії оцінки слухової функції, розроблені В.Є.Остапович і Н.І.Пономарьовою для облич, що працюють в умовах шуму і вібрації.
Ступінь утрати слуху | Тотальна гранична аудіометрія | Сприйняття шепотіння, м
утрати слуху на звукові частоти 500, 1000 і 2000 Гц, дБ (середнє арифметичне) | Утрата слуху на 4000 Гц і межі можливого коливання, дБ
I. Ознаки впливу шуму на орган слуху | До 10 | 50±20 | 5±1
II. Кохлеарний неврит з легким ступенем зниження слуху | 11-12 | 60±20 | 4±1
III. Кохлеарний неврит з помірним ступенем зниження слуху | 21±30 | 65±20 | 2±1
IV. Кохлеарний неврит зі значним ступенем зниження слуху | 31±45 | 70±20 | 1±0,5
Особливе місце в патології органа слуху займають поразки, обумовлені впливом дуже інтенсивних шумів і звуків. Їхня короткочасна дія може викликати повну загибель спірального органа і розривши барабанної перетинки, що супроводжуються почуттям заложності і різанням болем у вухах. Результатом баротравми нерідко буває повна втрата слуху. У виробничих умовах такі випадки зустрічаються надзвичайно рідко, в основному при аварійних чи ситуаціях вибухах.
Функціональні порушення діяльності нервової і сердечно - судинної системи розвиваються при систематичному впливі інтенсивного шуму, розвиваються переважно по типі астенічних реакцій і астеновегетативного синдрому з явищами судинної гіпертензії. Зазначені зміни нерідко виникають при відсутності виражених ознак поразки слуху. Характер і ступінь змін нервової і серцево-судинної системи значною мірою залежать від інтенсивності шуму. При впливі інтенсивного шуму частіше відзначається інертність вегетативних і судинних реакцій, а при менш інтенсивному шумі переважає підвищена реактивність нервової системи.
У неврологічній картині впливу шуму основними скаргами є головний біль тупого характеру, почуття ваги і шуму в голові, що виникають до кінця робочої чи зміни після роботи, запаморочення при зміні положення тіла, підвищена дратівливість, швидка стомлюваність, зниження працездатності, уваги, підвищена пітливість, особливо при хвилюваннях, порушення ритму сну (сонливість удень, тривожний сон у нічний час). При обстеженні таких хворих нерідко виявляють зниження збудливості вестибулярного апарата, м'язову слабість, тремор вік, дрібний тремор пальців витягнутих рук, зниження сухожильних рефлексів, гноблення глоткового, піднебінного і черевного рефлексів. Відзначається легке порушення болючої чутливості. Виявляються деякі функціональні вегетативно-судинні й ендокринні розлади: гипергідроз, стійкий червоний дермографізм, похолодання кистей і стіп, гноблення і перекручення глазосердечного рефлексу, чи підвищення гноблення ортокліностатичного рефлексу, посилення функціональної активності щитовидної залози. В облич, що працюють в умовах більш інтенсивного шуму, спостерігається зниження шкірно-судинної реактивності: гнітяться реакція дермографізму, пиломоторний рефлекс, шкірна реакція на гистамін.
Зміни серцево-судинної системи в початкових стадіях впливу шуму носять функціональний характер. Хворі скаржаться на неприємні відчуття в області серця у виді поколювань, серцебиття, що виникають при нервово-емоційній напрузі. Відзначається виражена нестійкість пульсу й артеріального тиску, особливо в період перебування в умовах шуму. До кінця робочої зміни звичайно сповільнюється пульс, підвищується систолічний і знижується діастолічний тиск, з'являються функціональні шуми в серце. На електрокардіограмі виявляються зміни, що свідчать про екстракардиальних порушення: синусова брадикардія, брадиаритмія, тенденція до уповільнення внутрижелудочкової чи предсердно-желудочкової провідності. Іноді спостерігається похилість до спазму капілярів кінцівок і судин очного дна, а також до підвищення периферичного опору. Функціональні зрушення, що виникають у системі кровообігу під впливом інтенсивного шуму, згодом можуть привести до стійких змін судинного тонусу, що сприяє розвитку гіпертонічної хвороби.
Зміни нервової і серцево-судинної систем в облич, що працюють в умовах шуму, є неспецифічною реакцією організму на вплив багатьох подразників, у тому числі шуму. Частота і виразність їх значною мірою залежать від наявності інших супутніх факторів виробничого середовища. Наприклад, при сполученні інтенсивного шуму з нервово-емоційною напругою часто відзначається тенденція до судинної гіпертензії. При сполученні шуму з вібрацією порушення периферичного кровообігу більш виражені, чим при впливі тільки шуму.
Доведено, що шум і напруженість праці біологічно еквівалентні по своєму впливі на нервову систему. На прикладі вивчення різних професій установлена величина фізіолого-гігієнічного еквівалента шуму і напруженості нервово-емоційної праці, що знаходиться в межах 7— 13 дБ (шкала А) на одну категорію напруженості.
Захист.
Ефективний захист працюючих від несприятливого впливу шуму вимагає здійснення комплексу організаційних, технічних і медичних мір на етапах проектування, будівництва й експлуатації виробничих підприємств, машин і устаткування. З метою підвищення ефективності боротьби із шумом введений обов'язковий гігієнічний контроль об'єктів, що генерують шум, реєстрація фізичних факторів, що роблять шкідливий вплив на навколишнє середовище і негативно впливають на здоров'я людей. Ефективним шляхом рішення проблеми боротьби із шумом є зниження його рівня в самім джерелі за рахунок зміни технології і конструкції машин. До мір цього типу відносяться заміна гучних процесів безшумними, ударних — ненаголошеними, наприклад заміна клепки — пайкою, кування і штампування обробкою тиском; заміна металу в деяких деталях незвучними матеріалами, застосування віброізоляції, глушителів, демпфірування, звукоізолюючих кожухів і ін. При неможливості зниження шуму устаткування, що є джерелом підвищеного шуму, встановлюють у спеціальні приміщення, а пульт дистанційного керування розміщають у мало шумовому приміщенні. У деяких випадках зниження рівня шуму досягається застосуванням звуковбирних пористих матеріалів, покритих перфорованими аркушами алюмінію, пластмас. При необхідності підвищення коефіцієнта звукопоглинання в області високих частот звукоізолюючі шари покривають захисною оболонкою з дрібною і частою перфорацією, застосовують також штучні звукові поглиначі у виді конусів, кубів, закріплених над устаткуванням, що є джерелом підвищеного шуму. Велике значення в боротьбі із шумом мають архітектурно-планувальні і будівельні заходи. У тих випадках, коли технічні способи не забезпечують досягнення вимог діючих нормативів, необхідне обмеження тривалості впливу шуму і застосування протишумів.
Противошуми – засоби індивідуального захисту органа слуху і попередження різних розладів організму, викликуваних надмірним шумом. Їх використовують в основному тоді, коли технічні засоби боротьби із шумом не забезпечують зниження його до безпечних меж. Протишуми підрозділяють на три типи: вкладиші, навушники і шоломи.
Протишумові вкладиші вводять у зовнішній слуховий прохід. Вкладиші бувають багаторазового й однократного користування. До вкладишів багаторазового користування відносяться численні варіанти заглушок у виді ковпачків різної конструкції і форми з гуми, каучуку й інших пластичних полімерних матеріалів, у деяких випадках надягнутих на залізні стрижні. Протишумові вкладиші багаторазового використання випускають декількох типів і розмірів; вага їхній не регламентується і коливається в межах до 10 г. «Беруші» – комерційна назва вітчизняних протишумових вкладишів однократного користування з органічного перхлорвінілового фільтруючого шумопоглинального матеріалу.
Протишумові навушники являють собою чаші, за формою близькі до півсфери, з легких чи металів пластмас, наповнені волокнистими чи пористими звуковими поглиначами, утримувані за допомогою оголів’я. Для зручного і щільного прилягання до привушної області вони забезпечуються валиками, що ущільнюють, із синтетичних тонких плівок, часто заповнених чи повітрям рідкими речовинами з великим внутрішнім тертям (гліцерин, вазелінове олія й ін.). Валик, що ущільнює, одночасно демпфірує коливання самого корпуса навушника, що істотно при низькочастотних звукових коливаннях.
Протишумові шоломи – самі громіздкі і дорогі з індивідуальних засобів протишумового захисту. Вони використовуються при високих рівнях шумів, часто застосовуються в комбінації з чи навушниками вкладишами. Розташований по краї шолома валик, що ущільнює, забезпечує щільне прилягання його до голови. Маються конструкції шоломів з піддуванням валика повітрям для надійного облягання голови.
Важливе значення в попередженні розвитку шумової патології мають попередні при надходженні на роботу і періодичні медичні огляди. Таким оглядам підлягають обличчя, що працюють на виробництвах, де шум перевищує гранично припустимий рівень (ПДУ) у будь-якій октавній смузі.
Медичними протипоказаннями до допуску на роботу, зв'язану з впливом інтенсивного шуму, є наступні захворювання:
Стійке зниження слуху, хоча б на одне вухо, будь-який етіології.
Отосклероз і інші хронічні захворювання вуха зі свідомо несприятливим прогнозом.
Порушення функції вестибулярного апарата будь-який етіології, у тому числі хвороба Меньєра.
Наркоманії, токсикоманії, у тому числі хронічний алкоголізм.
Виражена вегетативна дисфункція.
Гіпертонічна хвороба (усі форми).
Терміни періодичних медичних оглядів встановлюються в залежності від інтенсивності шуму. При інтенсивності шуму від 81 до 99 дба — 1 раз у 24 міс, 100 дба і вище — 1 раз у 12 міс. Перший огляд отоларинголог проводить через б міс після попереднього медичного огляду при надходженні на роботу, зв'язану з впливом інтенсивного шуму. Медичні огляди повинні проводитися за участю отоларинголога, невропатолога і терапевта.
Електромагнітні поля та випромінювання . Джерела, характеристики , контроль , нормування , вплив на людину та методи захисту.
Із курсу фізики відомо, що навколо кожного електричного заряду існує електричне поле, а кожний електричний заряд, що рухається, створює в навколишньому просторі магнітне поле. Отже, навколо будь-якого об'єкта, яким протікає постійний чи змінний струм, так само, як і навколо будь-якого магніту, що рухається, існує електромагнітне поле (БМП). Інакше кажучи, рух поля одного виду завжди супроводжується появою поля іншого виду: електричне поле, що рухається, створює магнітне, а магнітне поле, що рухається, створює електричне.
Можна вважати, що в електроустановках електричне поле виникає за наявності напруги на струмопровідних частинах, а магнітне - при проходженні струму в проводах.
Простір, що оточує людину, заповнений різними електромагнітними полями, джерела яких, залежно від їх походження, можна розділити на дві групи: природні та штучні.
До природних джерел належать; електромагнітне поле Землі, яке в тому числі включає геопатогенні зони; космічні джерела радіохвиль (сонячні спалахи, магнітні бурі, випромінювання зірок тощо); процеси, які відбуваються в атмосфері Землі (блискавки, зміни в іоносфері).
До штучних джерел належать пристрої, які спеціально створені для випромінювання електромагнітної енергії (радіо і телевізійні станції, радіолокаційні установки, системи радіозв'язку, фізіотерапевтичні прилади та ін.), а також пристрої, що безпосередньо не призначені для випромінювання електромагнітної енергії в простір (лінії електропередач і трансформаторні підстанції, побутова і промислова техніка, оргтехніка тощо).
Таким чином, спектр частот електромагнітних полів, що оточують людину, охоплює діапазон від 50 Гц і менше до 3*10 у 26 ступені Гц.
Донедавна небезпечними джерелами промислових ЕМП вважалися в основному випромінювачі радіочастотного діапазону (3*10 у 4 ступені - 3*10 у 11 ступені Гц). Серед них називалися потужні установки високочастотного нагрівання, що застосовуються для плавки і кування металів, термічної обробки металів, діелектриків і напівпровідників. Енергію ЕМП використовують також для вирощування напівпровідникових кристалів і плівок, іонізації газів, одержання плазми, при зварюванні в інертних газах, зварюванні та пресуванні синтетичних матеріалів та ін. Як правило, при цих процесах виникають поля, що в сотні разів перевищують середнє природне поле Землі. Випромінювання надвисоких частот (3*10 у 4 ступені - 3*10 у 11 ступені Гц) утворюють і побутові прилади: НВЧ-печі, телевізори, монітори, стільникові телефони та ін.
Разом із тим у 60-х роках XX сторіччя з'явилася перша публікація про симптоми захворювань, що виявлені у працівників високовольтних електричних підстанцій промислової частоти (50 Гц). Установлено, що сильні ЕМП діють при експлуатації відкритих розподільних пристроїв і повітряних ліній електропередач напругою понад 330 кВ (500, 750, 1150 кВ), тому, згідно із санітарними нормами, такі лінії не повинні проходити по території населених пунктів.
Нині вчені заговорили вже і про шкідливу дію звичайних побутових електропроводок (напругою 220 В) і приладів (наприклад, електробритв, електрогрілок й електричних ковдр), які створюють ЕМП за інтенсивністю слабкіші, ніж природне поле Землі. Тому не рекомендується спати поблизу розетки, у яку включений холодильник чи інша постійно діюча установка.
Вплив на людину промислових джерел теплового випромінювання в діапазоні частот 3*10 у 12 ступені – 3*10 у 14 ступені Гц, видимого світла й ультрафіолетового випромінювання (З*10 у 16 ступені – 3*10 у 17 ступені Гц), рентгенівського (3*10 у 16 ступені – 3*10 у 20 ступені Гц) і гамма-випромінювань (3*10 у 19 ступені – 3*10 у 21 ступені Гц) розглядається у відповідних розділах підручника.
Характеристики електромагнітних полів
Змінне електромагнітне поле є сукупністю двох взаємозалежних змінних полів - електричного і магнітного, які характеризуються векторами напруженості електричного поля З (В/м) і напруженості магнітного поля Н (А/м) або магнітної індукції В (Тл).
Напруженості електричних і магнітних полів оцінюються за формулами:
де U - напруга, В; l - відстань, м; J - струм, А; r - радіус кола силової лінії навколо провідника, по якому тече струм, м.
Магнітна індукція пов'язана з напруженістю магнітного поля співвідношенням:
де м - магнітна проникність речовини; м0 - магнітна проникність вакууму, або магнітна стала, Гн/м.
Фази коливання Е та Н відбуваються у взаємно перпендикулярних площинах. При поширенні у вакуумі чи в повітрі
Електромагнітне поле несе енергію, яка визначається густиною потоку енергії ГПЕ (Вт/м2) чи інтенсивністю І (Вт/м2):
У випадку поширення ЕМП у вакуумі чи в повітрі з урахуванням виразу (3.65):
Інтенсивність ЕМП показує, яка кількість енергії протікає протягом однієї хвилини крізь переріз в 1 м2, який розташований перпендикулярно руху хвилі.
При випромінюванні сферичних хвиль ГПЕ може бути виражена через потужність Р(Вт), яка підводиться до випромінювача:
де R - відстань від джерела випромінювання, м.
Сумарний потік енергії, що проходить через одиницю поверхні, яка опромінюється, за час дії Т (год),- це енергетичне навантаження ЕН(Вт*год/м2):
Залежно від частоти 1 (Гц) чи довжини хвилі X (м) увесь радіочастотний діапазон розбито на піддіапазони (табл. 3.7). При поширенні ЕМП у вакуумі або в повітрі f та л пов'язані між собою співвідношенням:
де с - швидкість світла, що дорівнює 3*10 у 8 ступені м/с.
Таблиця 3.7. Класифікація електромагнітних полів радіочастотного діапазону
Частоти f, Гц | Високі (ВЧ)
3*10 у 4 ступені - 3*10 у 6 ступені | Ультрависокі (УВЧ) 3-10 у 6 ступені – 3*10 у 8 ступені | Надвисокі (НВЧ) 3*10 у 8 ступені -3*10 в 11 ступені
Довжина хвилі л, м | Довгі 10 у 4 ступені – 10 у 3 ступені і середні 10 у 3 ступені -10 у 2 ступені | Короткі 10 у 2 ступені - 10 і метрові 10 - 1 | Дециме-трові 1 – 10 у -1 ступені | Сантиметрові 10 у -1 ступені -10 у -2 ступені | Міліметрові
10 у -2 ступені - 10 у -3 ступені
Простір навколо джерела ЕМП умовно поділяють на три зони: ближню (зона індукції), проміжну (зона інтерференції) і дальню (зона випромінювання, або хвильова зона).
Максимальна довжина ближньої зони RБ.З для ізотропного випромінювача, який не створює спрямованого випромінювання, визначається за формулою:
У ближній зоні електромагнітна хвиля ще не сформувалася. Електричні і магнітні поля слід вважати незалежними одне від одного, тому цю зону можна характеризувати як електричною, так і магнітною напруженістю.
У зоні індукції Е ? 377Н, а їх векторні величини зміщені по фазі на 90*. На працівника впливає або тільки електричне, або тільки магнітне поле, або обидва поля. В установках діелектричного нагрівання Е >> 377Н, отже, небезпека опромінення визначається напруженістю електричного поля. В установках індукційного нагрівання (плавка, нагрівання металу при термічній обробці) E << 377H і небезпека опромінення визначається характеристиками магнітного поля.
При збільшенні відстані від джерела у ближній зоні Е убуває обернено пропорційно кубу відстані, а H - обернено пропорційно квадрату цієї відстані.
Дальня зона починається на відстані від джерела:
л.Деякі дослідники пропонують визначати цю відстань залежністю Rд.з ? 2
Дальня зона характеризується електромагнітною хвилею, що вже сформувалася, коли електрична і магнітна складові БМП збігаються за фазою. Саме для цієї зони характерне співвідношення (3.65). На організм працівника можливий лише одночасний вплив електричного і магнітного полів, тому їх дію можна характеризувати ГПЕ. У зоні випромінювання Е та Н убувають обернено пропорційно відстані від джерела.
Протяжність проміжної зони, в якій накладаються електрична і магнітна складові ЕМП, визначається співвідношенням:
Як відомо, явище інтерференції при накладенні когерентних хвиль з однаковими періодами коливань призводить до появи зон максимумів і мінімумів інтенсивності. За деякими даними може спостерігатися зростання інтенсивності в 13-42 рази і становити особливу небезпеку для людини.
На характер розподілу поля у виробничому приміщенні впливають устаткування, прилади і металеві конструкції будівлі, які створюють ЕМП вторинного випромінювання. Деформація поля відбувається також через присутність і недосконалість діелектриків.
Вплив ЕМП на організм людини
Сучасні наукові теорії не мають єдності щодо обґрунтування механізму впливу БМП на людину, особливо у випадку слабких електромагнітних випромінювань.
Ступінь і характер впливу ЕМП на організм людини залежать: від інтенсивності випромінювання; частоти коливань; площі поверхні тіла, що опромінюється; індивідуальних особливостей організму; режиму опромінення (безперервний чи переривчастий); тривалості впливу; комбінованої дії інших факторів виробничого середовища.
У діапазонах промислової частоти, радіочастот, інфрачервоного і частково ультрафіолетового світла (до частоти 3*10 у 16 ступені Гц) електромагнітні поля чинять тепловий вплив, У діапазоні частот рентгенівського спектра і вище ЕМП настільки змінюють енергію атомів, що їх називають іонізуючими.
Тепловий вплив ЕМП пояснюється наступним чином. Як відомо, тіло людини складається з клітин, що містять рідину (протоплазма, кров, лімфа та ін.), яка є електролітом. Під дією зовнішнього постійного електричного поля тканини живого організму поляризуються. Дипольні молекули (наприклад води) та іони, що містяться у рідкому .середовищі, переміщаються й орієнтуються за напрямком силових ліній зовнішнього поля. У змінному ЕМП електричні властивості живих клітин
Випромінювання оптичного діапазону . Джерела , класифікація , особливості та контроль.
У промисловості і побуті набули масового застосування прилади та обладнання, робота яких пов'язана з використанням або утворенням в процесі роботи електромагнітних випромінювань оптичного діапазону, до яких належать електромагнітні коливання з довжиною хвиль від 0,2 мкм до 1000 мкм. Робота персоналу, який обслуговує таке обладнання, а також людей, які знаходяться поблизу нього, пов'язана з дією випромінювань оптичного діапазону на організм людини та потребує рекомендацій щодо захисту від них.
Залежно від довжини хвилі ці випромінювання поділяються на: випромінювання видимого діапазону, інфрачервоні, ультрафіолетові та лазерні (монохроматичні та видимого і суміжних з ним діапазонів) До інфрачервоних випромінювань належать електромагнітні випромінювання (ЕМВ) невидимої частини спектра, що знаходяться в діапазоні довжини хвилі X 0,78 мкм -1000 мкм.
Джерелом інфрачервоного випромінювання є будь-яке тіло, температура поверхні якого перевищує температуру абсолютного нуля (-273 К). Спектральний склад випромінювань інфрачервоного діапазону залежить від температури поверхні тіла. Чим вища температура тіла, тим коротша довжина випромінюваної електромагнітної хвилі. Вплив інфрачервоного випромінювання на людину залежить від довжини хвилі, що випромінюється, й від глибини проникнення променів. В залежності від цього інфрачервоне випромінювання поділяють ira три ділянки: А,В,С.
А - ближня (короткохвильова) - характеризується високою проникністю крізь шкіру X = 0,78-1,4 мкм;
В - середня (середньохвильова) - поглинається шарами дерми та підшкірною жировою тканиною X = 1,4-3,0 мкм;
С - далека (довгохвильова) - поглинається епідермісом X=3,0 мкм-1000 мкм.
Інфрачервоне випромінювання, що потрапляє на тіло людини, впливає, перш за все, на незахищені його ділянки (обличчя, руки, шию, груди, очі). Основним його проявом є тепло, яке проникає на деяку глибину в тканини. Тіло людини може витримувати інфрачервоне випромінювання певної густини потоку енергії, яка вимірюється в Вт/м . Так, при густині потоку випромінювання величиною 280-260 Вт/м2 відчувається ледь помітне тепло. Його людський організм може витримувати тривалий час без будь-яких змін у його функціональному стані. При густині потоку випромінювання величиною 560-1050 Вт/м2 настає межа, коли людина не витримує дію інфрачервоного випромінювання. Знаходження людини протягом тривалого періоду часу в зоні інфрачервоного випромінювання значної потужності, як і при дії високих температур, впливає на центральну нервову систему, серцево-судинну систему (збільшується частота серцебиття, змінюється артеріальний тиск, прискорюється дихання), порушує тепловий баланс в організмі, що призводить до посиленого потовиділення, втрати необхідних для організму людини солей. Діючи на очі, інфрачервоне випромінювання викликає помутніння кришталика, опік сітківки, кон'юнктивіти.
Іонізуюче випромінювання . Джерела , класифікація та контроль.Впоив на людину та методи захисту
Іонізуюче випромінювання - це випромінювання, взаємодія якого з середовищем призводить до утворення електричних зарядів (іонів) різних знаків. Джерелом іонізуючого випромінювання є природні та штучні радіоактивні речовини та елементи (уран, радій, цезій, стронцій та ін.). Джерела іонізуючого випромінювання широко використовуються в атомній енергетиці, медицині (для діагностики та лікування) та в різних галузях промисловості (для дефектоскопії металів, контролю якості зварних з'єднань, визначення рівня агресивних середовищ у замкнутих об'ємах, боротьби з розрядами статичної електрики і т. ін.).
Іонізуюче випромінювання поділяється на електромагнітне (фотонне) та корпускулярне. До останнього належать випромінювання, що складаються із потоку частинок, маса спокою яких не дорівнює нулю (альфа- і бета-частинок, протонів, нейтронів та ін.). До електромагнітного випромінювання належать гамма - та рентгенівські випромінювання.
Альфа-випромінювання - це потік позитивно заряджених частинок (ядер атомів гелію), що рухаються зі швидкістю 20 000 км/с.
Бета-випромінювання - це потік електронів та позитронів, швидкість яких наближається до швидкості світла.
Гамма-випромінювання - це короткохвильове електромагнітне випромінювання, яке за своїми властивостями подібне до рентгенівського, однак має значно більшу швидкість (приблизно дорівнює швидкості світла) та енергію.
Іонізуюче випромінювання характеризується двома основними властивостями: здатністю проникати через середовище, що опромінюється, та іонізувати повітря і живі клітини організму. Причому обидві ці властивості іонізуючого випромінювання зв'язані між собою обернено пропорційною залежністю.
Найбільшу проникну здатність мають гамма - та рентгенівське випромінювання. Альфа- та бета-частинки, а також інші, що належать до корпускулярного іонізуючого випромінювання, швидко втрачають свою енергію на іонізацію, тому в них порівняно низька проникна здатність.
Дія іонізуючого випромінювання оцінюється дозою випромінювання. Розрізняють поглинуту, еквівалентну та експозиційну дози.
Санітарно гігієнічні вимоги до виробничих приміщень
Промислові підприємства повинні виконуватися відповідно до вимог проектування промислових підприємств. Виробничі території повинні забезпечуватися належними умовами природного освітлення, водопостачання, а також провітрюватись. Виробничі будинки повинні розташовуватися залежно від технологічного процесу і шкідливих виробничих факторів на цьому підприємстві.
Приміщення, у яких виробничі процеси пов'язані з виділенням шкідливих газів, пару, пилу та іншими негативними виробничими факторами, розташовуються стосовно інших будинків і населених пунктів з підвітряної сторони для вітрів переважного напрямку. У підприємствах медичної промисловості до таких виробництв відносяться:
- лабораторії по вивченню та синтезу хімічних сполук;
- виробництво шкідливих речовин, лікарських препаратів;
- ділянки переробки паливно-мастильних матеріалів;
- гальванічні ділянки, лакофарбові ділянки та інш. Установлено п'ять класів санітарно-захисних зон згідно з характером шкідливих виробничих факторів: I клас має ширину захисної зони 1000 м; II клас - 500 м; III клас - 300 м; IV клас - 100м і V клас - 50м.
Для винятково шкідливих виробництв ширина захисної зони може бути збільшена, але не більше ніж у три рази. Однак, з погляду на наявність таких шкідливих виробничих факторів, як шум великої інтенсивності, електромагнітні випромінювання ВЧ і НВЧ діапазонів радіотехнічних засобів та інші, ширину санітарно-захисної зони варто збільшувати до трьох км. На території санітарно-захисної зони можуть бути розміщені підприємства з менш шкідливими виробничими факторами, підсобні приміщення, склади, приміщення для охорони. Ця територія повинна бути упоряджена. Територія підприємств повинна бути обладнана водопроводом і каналізацією, мати асфальтовані чи інші тверді покриття проїздів і проходів, знаки безпеки руху.
Виробничі приміщення проектуються і будуються за умови, що на одного робітника повинно бути не менше 15 м3 об'єму приміщення або 4,5 м2 площі при мінімальній висоті 3,2 м. Стіни і стелі повинні бути мало теплопровідними, не затримувати пил, підлоги - теплими, еластичними, рівними і не слизькими.
Якщо в процесі роботи використовуються отруйні речовини (наприклад, ртуть, свинець, тетраетилсвинець та інш.), під час внутрішньої обробки приміщень дотримуються спеціальних вимог.
Виробничі приміщення повинні мати наступні санітарно-побутові приміщення:
- гардеробні з умивальниками і душовими;
- кімнати для знепилювання, просушування і збезводнювання одягу;
- приміщення для прийому їжі й відпочинку;
- курильні кімнати;
- оздоровчі пункти для надання першої допомоги потерпілим на виробництві і хворим, а також для проведення лікувальної і санітарно-профілактичної роботи.