Техногенные опасности и их воздействие на человека

безопасность техногенный защита охрана труд

Мы рассмотрели среду обитания, окружающую человека и способную оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Далее рассмотрим производственную среду - часть окружающей человека среды, включающую и среду обитания и факторы связанные с профессиональной деятельностью человека.

Техногенные опасности (ТО) - В условиях современного мира к природным прибавились многочисленные факторы техногенного происхождения: вибрация, шум, повышенная концентрация токсичных веществ в воздухе, водоемах, почве; электромагнитные поля, ионизирующее излучение и др.

ТО возникают в процессе функционирования технических объектов по причинам, непосредственно не связанным с деятельностью человека, обслуживающего эти объекты. Т.е. связанные с природой механизмов, машин и сооружений, технических устройств. Техногенные опасности следует предупреждать соответствующими мероприятиями, направленными на совершенствование техники.

Техногенные опасности по воздействию на человека могут быть механическими, физическими, химическими, психофизиологическими.

Под механическими опасностями понимаются такие нежелательные воздействия на человека, происхождение которых обусловлено силами гравитации или кинетической энергией тел.

Носителями механических опасностей искусственного происхождения являются машины и механизмы, различное оборудование, транспорт, здания и сооружения и многие другие объекты, воздействующие в силу разных обстоятельств на человека своей массой, кинетической энергией или другими свойствами.

В результате действия механических опасностей возможны телесные повреждения различной тяжести. Согласно статистике ежедневно в России в результате дорожно-транспортных происшествий погибают около 100 человек и значительно больше получают травмы. Это больше, чем от других опасностей, вместе взятых.

Объекты, представляющие механическую опасность, можно разделить по наличию энергии на два класса: энергетические и потенциальные. Энергетические объекты воздействуют на человека, так как имеют тот или иной энергетический потенциал. Потенциальные механические опасности <glossary:wordМеханические%20опасности> лишены энергии. Травмирование в этом случае может произойти за счет энергии самого человека. Например, колющие, режущие предметы (торчащие гвозди, заусенцы, лезвия и т. п.) представляют опасность <glossary:wordОпасность> при случайном контакте человека с ними. К потенциальным опасностям относятся и такие опасности, как неровные и скользкие поверхности, по которым передвигается человек, высота возможного падения, открытые люки и др. Перечисленные безэнергетические опасности являются причиной многочисленных травм (переломов, вывихов, сотрясений головного мозга, падений, ушибов).

Механические опасности распространены во всех видах деятельности людей всех возрастных групп: среди детей, школьников, домохозяек, людей старшего возраста в спортивных играх, бытовой и производственной деятельности.

Защита от механических опасностей осуществляется разными способами, характер которых зависит от конкретных условий деятельности. Хорошо разработаны также способы оказания доврачебной помощи и лечения последствий механических опасностей.

К физическим опасностям относятся механические колебания: вибрации, ультразвук, инфразвук, повышенные уровни шума.

Общим свойством этих процессов является то, что, они связаны с переносом энергии. При определенной величине и частоте энергия может оказывать неблагоприятное воздействие на человека, вызывать различные заболевания, создавать дополнительные опасности. Поэтому нужно знать свойства этих явлений и знать методы защиты от них.

3.2 Шум, ультразвук, инфразвук, вибрация <glossary:wordВибрация> и средства защиты от них

Производственный шум - это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах.

Источниками шума на производстве являются станки по механической обработке металлов, дерева и пластмасс, прессы, штамповочные машины, внутризаводской транспорт, внутрицеховые краны, механизированный и электрифицированный инструмент, системы вентиляции, аэродинамические установки и др.

Источники шума формируют звуковые волны, возникающие в результате нарушения стационарного состояния среды вследствие воздействия на нее возмущающей силы. Звуковые волны распространяются в пространстве и могут создавать дополнительное давление в той среде, где распространяются.

От величины звукового давления зависит сила звука - шума. Другой важной характеристикой звуковой волны является ее интенсивность - энергия переносимая звуковой волной при ее распространением в пространстве

За единицу измерения уровней звукового давления и интенсивности звука принят децибел (дБ). Децибел это условная единица, которая показывает, насколько данная интенсивность звука в логарифмическом масштабе больше интенсивности звука, соответствующей условному порогу слышимости. Диапазон звуков, воспринимаемых органом слуха человека 0 - 140 дБ.

По частоте звуковое поле различается на три области: инфразвук - колебания, распространяющиеся в воздушной среде с частотой ниже 16 герц (Гц); звук - колебания с частотой от 16 до 20 000 Гц, распространяющиеся в воздухе и воспринимаемые органом слуха человека; ультразвук - колебания, распространяющиеся как в воздухе, так и в твердых средах с частотой более 20 000 Гц.

По частоте шумы звукового диапазона подразделяются на низкочастотные (максимум звукового давления в диапазоне частот ниже 350 Гц), среднечастотные (350-800 Гц ) и высокочастотные (свыше 800 Гц).Ультразвуковой диапазон частот делится на низкочастотный - от 1,12 • 10 до 1,0-10⁵ и высокочастотный от 1,0-10⁵ до 1,0-10⁹. (ГОСТ-12.1.001-89).

Интенсивный шум на производстве способствует снижению внимания и увеличению числа ошибок при выполнении работы, исключительно сильное влияние оказывает шум на быстроту реакции, сбор информации и аналитические процессы, из-за шума снижается производительность труда и ухудшается качество работы. Шум затрудняет своевременную реакцию работающих на предупредительные сигналы внутрицехового транспорта (автопогрузчиков, мостовых кранов и т. п.), что способствует возникновению несчастных случаев на производстве.

В биологическом отношении шум является заметным стрессовым фактором, способным вызвать срыв приспособительных реакций. Акустический стресс может приводить к разным проявлениям: от функциональных нарушений регуляции центральной нервной системы (ЦНС) до морфологически обозначенных дегенеративных деструктивных процессов в разных органах и тканях. Степень шумовой патологии зависит от интенсивности и продолжительности воздействия, функционального состояния ЦНС и, что очень важно, от индивидуальной чувствительности организма к акустическому раздражителю. Индивидуальная чувствительность к шуму составляет 4... 17 % . Шум оказывает влияние на весь организм человека: угнетает ЦНС, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечнососудистых заболеваний, гипертонической болезни, может приводить к профессиональным заболеваниям.

Шум с уровнем звукового давления до 30...35 дБ привычен для человека и не беспокоит его. Повышение этого уровня до 40...70 дБ в условиях среды обитания создает значительную нагрузку на нервную систему, вызывая ухудшение самочувствия и при длительном действии может быть причиной неврозов. Воздействие шума уровнем свыше 75 дБ может привести к потере слуха - профессиональной тугоухости. При действии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при еще более высоких (более 160 дБ) и смерть.

Помимо патологии органа слуха при воздействии шума наблюдаются отклонения в состоянии вестибулярной функции, а также общие неспецифические изменения в организме; рабочие жалуются на головные боли, головокружение, боли в области сердца, повышение артериального давления, боли в области желудка и желчного пузыря, изменение кислотности желудочного сока. Шум вызывает снижение функции защитных систем и общей устойчивости организма к внешним воздействиям.

Нормируемые параметры шума на рабочих местах определены ГОСТ 12.1.003-83 и Санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Меры борьбы с шумом. Для уменьшения уровней шума применяются технические, строительно-акустические и организационные мероприятия, а также средства индивидуальной защиты (ГОСТ 12.4.051-87 - Средства индивидуальной защиты органа слуха).

К этим мерам относятся:

. Подавление шума в источниках - это замена ударных взаимодействий деталей безударными, возвратно-поступательных движений вращательными; замена подшипников качения подшипниками скольжения; применение принудительного смазывания трущихся поверхностей; применение «малошумящих» материалов (капроновые, текстолитовые - менее шумные); статическая и динамическая балансировка деталей; применение глушителей шума, звукоизолирующих кожухов

. Предупреждение распространения шума - звукоизоляция и звукопоглощение. При звукоизоляции уменьшается уровень шума, который распространяется за счет колебания преграды. Для этого применяются плотные, жесткие, массивные перегородки. При этом ослабление зависит от массы перегородки, а не от ее материала. Большее ослабление достигается при слоистых перегородках, с воздушными промежутками между слоями.

При звукопоглощении звук ослабляется за счет поглощения звуковой энергии в порах материала перегородки (войлок, вата, пемза). Наряду с пористыми материалами для звукопоглощения применяются специальные мастики, которыми покрываются перегородки и отдельные части машин.

. Строительные и организационные меры: увеличение расстояния от источника шума - концентрация цехов с большим уровнем шума и удаление их от других производственных помещений; покрытие внутренних поверхностей помещения звукопоглощающими облицовками; размещение в помещениях штучных звукопоглощателей (объемные тела, заполненные звукопоглощающим материалом и подвешенные к потолку); закрытие машин звукоизоляционными кожухами; устройство экранов (с покрытием их звукоизолирующими материалами) между машиной и рабочим местом; устройство звукоизолированных машин; рациональный режим труда и отдыха; сокращение времени нахождения в шумовых условиях;

и) контроль уровней шума на рабочих местах.

Индивидуальные средства защиты от шума. В случае невозможности снижения шума до нормативного вышеуказанными методами применяются средства индивидуальной защиты - противошумы. Противошумы по ГОСТ 12.4.011-75 подразделяются на три типа :

наушники, закрывающие ушную раковину;

вкладыши, перекрывающие наружный слуховой канал (пробка);

шлемы, закрывающие часть головы и ушную раковину.

На предприятиях зоны звука выше 85 дБ должны обозначаться знаками безопасности и работающие в этих зонах должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах со звуковым давлением более 135 дБ в любой полосе частот. В технических условиях на машины и паспорта должны быть указаны значения шумовых характеристик машин, измерение шума проводится в соответствии с ГОСТ 12.1.003-76.

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

Низкочастотные ультразвуковые колебания хорошо распространяются в воздухе. Биологический эффект воздействия их на организм зависит от интенсивности, длительности воздействия и размеров поверхности тела, подвергаемой действию ультразвука. Длительное систематическое влияние ультразвука, распространяющегося в воздухе, вызывает функциональные нарушения нервной, сердечнососудистой и эндокринной систем, слухового и вестибулярного анализаторов. У работающих на ультразвуковых установках отмечают выраженную астению, сосудистую гипотонию, снижение электрической активности сердца и мозга. Наиболее характерны вегетососудистая дистония с жалобами на резкое утомление, головные боли и чувство давления в голове, затруднения при концентрации внимания, торможение мыслительного процесса, на бессонницу.

Контактное воздействие высокочастотного ультразвука на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности, т. е. развиваются периферические неврологические нарушения. Установлено, что ультразвуковые колебания могут вызывать изменения костной структуры с разрежением плотности костной ткани.

Гигиенические нормативы ультразвука определены ГОСТ 12.1.001- 89.

Защита от ультразвука. Защита от действия ультразвука при воздушном облучении может быть обеспечена:

) путем использования в оборудовании более высоких рабочих частот, для которых допустимые уровни звукового давления выше;

) путем выполнения оборудования, излучающего ультразвук, в звукоизолирующем исполнении (типа кожухов). Такие кожухи изготовляют из листовой стали или дюралюминия (толщиной 1 мм) с оклейкой резиной или рубероидом, а также из гетинакса (толщиной 5 мм). Эластичные кожухи могут быть изготовлены из трех слоев резины общей толщиной 3-5 мм. Применение кожухов, например в установках для очистки деталей, дает снижение уровня ультразвука на 20-30 дБ в слышимом диапазоне частот и 60-80 дБ - в ультразвуковом;

) путем устройства экранов, в том числе прозрачных, между оборудованием и работающим;

) размещение ультразвуковых установок в специальных помещениях, выгородках или кабинах, если перечисленными выше мероприятиями невозможно получить необходимый эффект.

Защита от действия ультразвука при контактном облучении состоит в полном исключении непосредственного соприкосновения работающих с инструментом, жидкостью и изделиями, поскольку такое воздействие наиболее вредно.

В качестве средств индивидуальной защиты применяются специальные держатели резиновые перчатки, манипуляторы для дистанционного управления.

Кроме того, проводятся - организационно-профилактические мероприятия (ограничение возраста - 16 лет, медицинские осмотры, обучение и инструктаж, режим труда и отдыха);

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

Ультразвук широко применяется в промышленности: пайка-сварка, механическая обработка твердых и хрупких материалов, дефектоскопия.

При воздействии инфразвука на организм уровнем 110...150 дБ могут возникать неприятные субъективные ощущения и многочисленные реактивные изменения: нарушения в ЦНС, сердечнососудистой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе. Отмечают жалобы на головные боли, головокружение, осязаемые движения барабанных перепонок, звон в ушах и голове, снижение внимания и работоспособности; может появиться чувство страха, сонливость, затруднение речи; специфическая для действия инфразвука реакция - нарушение равновесия. При воздействии инфразвука с уровнем 105 дБ отмечены психофизиологические реакции в форме повышения тревожности и неуверенности, эмоциональной неустойчивости.

Установлен аддитивный характер действия инфразвука и низкочастотного шума. Следует отметить, что производственный шум <glossary:wordПроизводственный%20шум> и вибрация <glossary:wordВибрация> оказывают более агрессивное действие, чем инфразвук сопоставимых параметров.

Гигиеническая регламентация инфразвука на рабочих местах производится по СН 2274-80. В условиях городской застройки нормирование инфразвука обеспечивается санитарными нормами допустимых уровней инфразвука и низкочастотного шума на территории жилой застройки № 42-128-4948-89. Защита от инфразвука представляет серьезную проблему.

Особо следует остановиться на вибрации. Вибрацией называют механические колебания, испытываемые каким либо телом. Причина вибрации неуравновешенные силовые воздействия. Вибрация <glossary:wordВибрация> находит полезное применение в медицине (вибромассаж) и в технике: вибрации широко используются на производстве: уплотнение бетонной смеси, бурение шпуров (скважин) перфораторами, рыхление грунтов и др.

Колебания материальных тел при низких частотах (3-100 Гц) с большими амплитудами (0,5-0,003) мм, ощущаются человеком, как вибрация <glossary:wordВибрация> и сотрясения.

Однако вибрации и сотрясения оказывают и вредное влияние на организм человека, вызывают виброболезнь - неврит. Под воздействием вибрации происходит изменение в нервной, сердечно-сосудистой и костно-суставной системах: повышение артериального давления, спазмы сосудов конечностей и сердца. Это заболевание сопровождается головными болями, головокружением, повышенной утомляемостью, онемением рук. Особенно вредны колебания с частотой 6-9 Гц, которые близки к собственным колебаниям внутренних органов и приводят к резонансу, в результате происходят перемещения внутренних органов (сердце, легкие, желудок) и их раздражение.

Величины нормируемых параметров приведены в ГОСТ 12.1.012-78. (Вибрация. Общие требования безопасности).

Этим же гостом определяется и разделение вибраций на:

общую, передающуюся на тело человека через опорные поверхности;

локальную, передающуюся через руки человека.

Для измерения вибрации используется аппаратура типа ИВШ (измеритель шумов и вибрации), Роботроны и др.

Меры защиты от вибрации. Вибробезопасные условия труда обеспечиваются:

применением вибробезопасных машин (механизмов);

применением средств защиты;

организационно-техническими мероприятиями;

проектировочными решениями, обеспечивающими нормы вибраций на рабочих местах.

Вибробезопасность машин (механизмов) достигается :виброизоляцией их по ГОСТ 12.4.046-78 за счет установки на фундаменты, виброизолированные от пола специальные амортизаторы (прокладки из войлока, резины, пружины т.п. балансировкой вращающихся частей; применением виброизолирующих мастик и др.

Организационно-технические меры включают: проведение проверок вибрации не реже 1 раза в год при общей вибрации и двух раз в год при локальной вибрации, исключение контакта работающих с вибрирующими поверхностями за пределами рабочего места или зоны (ограждения, знаки, надписи), введение определенного режима работ, недопущение к работе лиц, моложе 18 лет и не прошедших медосмотр, проведение повторного ежегодного медосмотра.

При проектировании технологического процесса и помещений предусматриваются меры снижающие вибрацию на путях ее распространения согласно ГОСТ 12.4.046-78. По этому стандарту методы виброзащиты предусматривают снижение вибрации воздействием на источник ее; снижение силового возбуждения вибрации уравновешиванием, балансировкой, изменением частоты вибрации, снижение вибрации на путях ее распространения; а также при контакте оператора с вибрирующим объектом и т.д.

Средства виброзащиты делятся на средства виброизоляции (демпфирование, упругие прокладки, введение инерционного элемента); средства динамического вибропогашения: (ударные виброгасители -пружинные, маятниковые; динамические виброгасители -пружинные, маятниковые, эксцентриковые, гидравлические). Средства индивидуальной защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.002-74 подразделяются на средства для рук оператора (рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки); для ног оператора (специальную обувь, подметки, наколенники.