Гигиена труда – система обеспечения здоровья работающих в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.
Гигиенические нормативы условий труда – уровни вредных производственных факторов, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 ч в неделю в течение всего рабочего стажа, не должны вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Соблюдение гигиенических нормативов условий труда не исключает нарушение здоровья у сверхчувствительных лиц.
Предметы гигиены труда:
✓ трудовой и производственный процессы, режим и обстановка труда, технологические процессы с точки зрения их влияния на здоровье и организм человека;
✓ неблагоприятные (вредные, опасные) факторы, отрицательно влияющие на человека.
Задачи гигиены труда: разработка санитарно-гигиенических мероприятий по оздоровлению условий труда; обобщение опыта промышленно-санитарного надзора; научное обоснование нормативной документации по охране труда – законов, норм, правил.
Необходимые санитарно-гигиенические условия труда на производственных предприятиях обеспечиваются как на стадии проектирования, так и при эксплуатации оборудования, технологических процессов, производственных и вспомогательных помещений.
3.3. Шум и вибрации
На современного человека постоянно воздействует производственный, транспортный и бытовой шум, уровни которого часто выходят за пределы биологической переносимости.
Борьба с шумом – комплексная проблема, связанная с решением гигиенических, технических, управленческих, правовых и культурно-просветительных задач.
Шум – совокупность звуков, различных по уровню и частоте, которые возникают в результате колебательного процесса. С точки зрения физики звук представляет собой механические колебания упругой среды.
Звуковая волна характеризуется звуковым давлением (Р, Па), интенсивностью (J, Вт/кв. м), частотой (f, Гц), колебательной скоростью (v, м/с).
Звуковое давление показывает разность между мгновенным значением давления и средним давлением в невозмущенной среде.
При распространении звуковой волны в пространстве происходит перенос энергии; количество переносимой энергии определяется интенсивностью звука.
Интенсивность звука — средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице площади поверхности, нормальной к направлению распространения волны.
Громкость – субъективные и физиологические свойства звуков, связанные с индивидуальным восприятием их органами слуха человека. Он зависит от частоты звуковых колебаний. С увеличением частоты до 2–3 тыс. Гц громкость звука при постоянной интенсивности возрастает, при дальнейшем увеличении частоты – понижается.
Колебательная скорость — это скорость движения частицы среды около положения равновесия. Она значительно меньше скорости распространения звука (волны), которая зависит от упругих свойств, температуры и плотности среды.
Источник шума характеризуется звуковой мощностью , которая определяется общим количеством звуковой энергии, излучаемой источником в пространство в единицу времени.
Человек воспринимает в виде звука колебания упругой среды с частотой от 20 до 20 000 Гц.
Восприятие человеком звука зависит от его частоты, интенсивности и звукового давления. Наименьшая интенсивность (J0) и наименьшее звуковое давление (Р0), воспринимаемые человеком на данной частоте, называются порогом слышимости .
При f = 1000 Гц Р 0 = 2 × 10 -5 Па и J 0 = 10 -12 Вт/кв. м
Если Р = 20 Па и J = 10 Вт/кв. м, то у человека возникают болевые ощущения – болевой порог.
Между этими порогами лежит область слышимости .
Величина звукового давления и интенсивности звука, с которыми приходится иметь дело при борьбе с шумом, могут меняться в широких пределах: по давлению – до 108 раз, по интенсивности – до 1016 раз. Оперировать такими цифрами неудобно. Поэтому А.Г. Белл (американский изобретатель телефона) предложил использовать для этого логарифмическую шкалу, которая значительно облегчает расчеты.
Кроме того, параметры шума удобно характеризовать относительными величинами, т. е. отношением данного параметра к его порогу слышимости.
Логарифм отношения интенсивности шума к его порогу слышимости называется уровнем интенсивности L шума и измеряется в безразмерных единицах – белах (Б):L = lg (J/J0)
Поскольку интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, то для уровня звукового давления можно записать:L = lg (Р 2 / Р 0 2 ) = 2Ig (Р / Р 0 ).
Человеческое ухо реагирует на величину, в 10 раз меньшую, чем 1 бел, поэтому пользуются децибелом (дБ):
1 дБ = 0,1 Б
Тогда L = 201g (Р / Р 0 )L = 101g (J / J 0 )
Понятием «уровень интенсивности шума» пользуются при акустических расчетах, а понятием «уровень звукового давления» – при измерениях шума и оценке его воздействия на человека, т. е. ухо чувствует среднеквадратичное
давление. Обе эти интенсивности измеряются в децибелах и при нормальных атмосферных условиях равны друг другу [1] .
Зависимость среднеквадратичных значений синусоидальных составляющих шума (или соответствующих им уровней в децибелах) от частоты называется частотным спектром шума .
Спектры получают, используя анализаторы шума, т. е. набор электрических фильтров, пропускающих сигналы в определенной полосе частот. Обычно применяются октавные фильтры. Граничные значения частоты октавных полос и среднегеометрические частоты октавных полос (в скобках) таковы: 22–45 (31,5); 45–90 (63); 90–180 (125); 180–355 (250); 355–710 (500); 710–1400 (1000); 1400–2800 (2000); 2800–5600 (4000); 5600–11 200 (8000).
Спектры используются для сравнения шумовых характеристик, нормирования шума и др.
В нормативных документах шумы принято классифицировать:
✓по характеру спектра (широкополосные – непрерывный спектр более одной октавы, тоновые – в спектре слышны дискретные тона);
✓по временным характеристикам (постоянные – за 8 ч изменяется не более чем на 5 дБ; непостоянные – более 5 дБ);
✓по длительности (непостоянные шумы) (колеблющиеся во времени – уровень звука непрерывно изменяется во времени; прерывистые – уровень звука резко падает до фонового, а повышенный уровень длится более 1 с, импульсные – состоят из одиночных импульсов длительностью менее 1 с интенсивностью не менее 10 дБ).
Орган слуха человека – сложная система. Во внутреннем ухе имеется около 25 000 клеток, реагирующих на звук. Всего человек различает 3–4 тыс. звуков разной частоты.
Даже небольшой шум (50–60 дБ) создает значительную психологическую нагрузку на нервную систему. Эта нагрузка различна в зависимости от возраста, состояния здоровья, вида труда, душевного состояния и др. Воздействие шума зависит также от отношения к нему человека: шум, создаваемый самим человеком, на него практически не влияет, а посторонний шум может сильно раздражать. Под воздействием интенсивного шума (85–90 дБ) в первую очередь снижается слуховая чувствительность к высоким тонам.
Шум оказывает вредное воздействие не только на органы слуха, но и на нервную систему, являясь причиной многих серьезных заболеваний. Шум является причиной преждевременного утомления, ослабления внимания, памяти, мешает нормальному отдыху и восстановлению сил. Он способен вызвать головокружение, что в свою очередь может привести к несчастному случаю.
Под воздействием шума развиваются сердечно-сосудистые заболевания, обостряются язвенные болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Причем шумовые явления обладают аккумуляцией и со временем все сильнее действуют на нервную систему.
Шум оказывает раздражающее влияние на весь организм человека: замедляет психические реакции, вызывает раздражительность, изменяет скорость дыхания и частоту пульса, нарушает обмен веществ.
Воздействие шума на человека принято делить на специфическое (воздействие на органы слуха) и неспецифическое.
Профессиональное заболевание органов слуха (неврит слухового нерва) проявляется в виде тугоухости или полной потери слуха. Вероятность наступления тугоухости определяется величиной эквивалентного уровня звука, продолжительностью его действия и индивидуальной чувствительностью человека.
Шум оказывает вредные воздействия на центральную и вегетативную нервные системы, а через них – и на внутренние органы, приводя к значительным изменениям в функциональном состоянии организма. Наиболее характерной вегетативной реакцией на действие шума является сужение капилляров кожных покровов и слизистых оболочек, наступающее уже при уровне звука 60–70 дБ и приводящее к нарушению периферического кровообращения.
Патологические изменения под влиянием шума рассматриваются как шумовая болезнь, имеющая следующие симптомы: снижение слуховой чувствительности, изменение функции пищеварения (понижение кислотности), сердечно-сосудистую недостаточность, нейроэндокринные расстройства, раздражительность, головные боли, головокружение, снижение памяти, повышенная утомляемость, снижение аппетита, боли в ушах и др.
При уровне шума более 145 дБ возможен разрыв барабанной перепонки.
Определившиеся тенденции и прогнозы развития техники свидетельствуют о том, что качественные изменения машин и агрегатов достигаются главным образом за счет увеличения скоростных и силовых параметров при одновременном снижении их материалоемкости. Это обусловливает возрастание динамических нагрузок, механических воздействий и, следовательно, вибрационной активности выпускаемых машин и производственного оборудования.