Шилов В. Н., Шальнов М. А., Мурадова Е. О., Краснова М. АПолный справочник санитарного врача
Все права защищены. Никакая часть электронной версии этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, включая размещение в сети Интернет и в корпоративных сетях, для частного и публичного использования без письменного разрешения владельца авторских прав.
Часть 1Гигиена и санитария окружающей среды
Глава 1. Санитарная охрана окружающей среды населенных мест
Методы оценки воздействия факторов
Гигиена (от гр. hygieinos – «здоровый») – наука, изучающая влияние условий, в которых находится человек, на его здоровье и разрабатывающая мероприятия по профилактике заболеваний, обеспечению оптимальных условий, сохранению здоровья.
Нормативная основа деятельности ЦГСЭН базируется на Федеральном законе № 53-ФЗ от 30.03.1999 «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» и постановлении Правительства РФ от 24 июля 2000 г. № 554 «Об утверждении Положения о санитарно-эпидемиологической службе Российской Федерации и Положения о государственном санитарно-гигиеническом нормировании».
Основными задачами гигиены являются следующие:
1) разработка предупредительного и текущего санитарного надзора, санитарного законодательства;
2) обоснование гигиенических мероприятий по охране и оздоровлению окружающей среды, условий труда и отдыха;
3) охрана здоровья детей и подростков;
4) участие в разработке основ рационального питания;
5) санитарная экспертиза качества пищевых продуктов и предметов бытового обихода.
Основами гигиены служат гигиенические нормативы – предельно допустимые концентрации (ПДК) и уровни (ПДУ), ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ) для воздуха населенных мест и промышленных предприятий, воды, продуктов питания с целью создания наиболее благоприятных условий для сохранения здоровья и предупреждения заболеваний, обеспечения высокой работоспособности.
Гигиена как раздел медицины, изучающий связь и взаимодействие организма с окружающей средой, тесно соотносится со всеми дисциплинами, обеспечивающими формирование гигиенического мировоззрения врача, – биологией, физиологией, микробиологией, клиническими дисциплинами. Это дает возможность широкого использования методов и данных этих наук в гигиенических исследованиях с целью изучения влияния факторов окружающей среды на организм человека, а также в разработке комплекса профилактических мероприятий. Гигиеническая характеристика факторов среды и данные об их влиянии на здоровье в свою очередь способствуют более обоснованной диагностике заболеваний, патогенетическому лечению.
Гигиена включает в себя ряд разделов, каждый из которых охватывает самостоятельную область гигиенической науки и практики (коммунальную гигиену, гигиену труда, гигиену детей и подростков, гигиену питания, радиационную гигиену и др.). Особое место занимает самостоятельная гигиеническая дисциплина – общая гигиена. Как пропедевтическая дисциплина общая гигиена раскрывает основные положения учения об окружающей среде, закономерностях влияния природных, бытовых, производственных факторов на здоровье и заболеваемость населения, а также определяет направление оздоровительных мероприятий.
Изучение взаимодействия организма и окружающей среды производится посредством гигиенической методологии, охватывающей сумму методов и методик.
В гигиене и санитарии используется ряд методов оценки факторов окружающей среды. Это методы санитарного обследования и описания, физические, химические и биологические методы, а также методы санитарной экспертизы. Одновременно используются методы исследования, с помощью которых можно выявить влияние на организм факторов окружающей среды. К ним относятся эпидемиологические, санитарно-статистические, клинические методы, а также гигиенический эксперимент.
Комплекс санитарно-гигиенических исследований условий жизни населения начинается обычно с санитарного описания. По результатам углубленного санитарного обследования разрабатывается план мероприятий по устранению недостатков и их отрицательного влияния на здоровье и санитарные условия жизни. Так, например, осмотр водоемов позволяет открыть возможные источники загрязнения воды, наметить пути к пресечению дальнейшего загрязнения, определить дебит водоисточника и др.
Метод санитарного описания также широко используется при изучении условий жизни в населенных местах – жилищных, производственных, бытовых и др. Санитарному описанию подвергаются объекты окружающей среды, условия жизни и труда. К ним относятся водоисточники, почва, воздушная среда, пищевые продукты, жилье, места труда и отдыха, больничные и школьные учреждения и др. Однако следует помнить, что санитарное описание не дает количественной характеристики и дополняется более точными физическими, химическими, биологическими и другими методами исследования.
С помощью физических методов исследования характеризуются температура, влажность, скорость движения, электрическое состояние воздуха, барометрическое давление, все виды лучистой энергии. Физические методы широко применяются в коммунальной гигиене при оценке климата населенных мест, в гигиене труда для характеристики метеорологических условий в производстве, различных видов излучений. Физические методы используются в определении химического состава и структуры вещества в виде спектрографического анализа. С помощью люминесцентного анализа можно определить качество пищевых продуктов.
Химические методы в санитарно-гигиенических исследованиях используются при изучении химического состава воздуха, воды, пищевых продуктов; они широко применяются для определения ядохимикатов, различных синтетических веществ и разнообразных токсичных веществ, поступающих в биосферу. Важнейшей особенностью химических методов является их высокая чувствительность, позволяющая определить в некоторых случаях миллионные доли миллиграмма вещества на единицу объема воздуха, воды или единицу массы какого-либо продукта. С помощью химических методов при санитарно-гигиенических исследованиях определяются примеси, не свойственные природному составу среды, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на организм, служить показателем санитарного неблагополучия изучаемого объекта (наличие в воздухе оксида углерода, диоксида серы и др.).
Под биологическими методами следует понимать исследования объектов окружающей среды, в процессе которых определяется наличие микро– и макроорганизмов и веществ животного и растительного происхождения, характеризующих санитарное состояние объекта.
Примером подобного анализа может служить биологическое исследование воды, продуктов питания.
Биологические методы в практике санитарно-гигиенических исследований как разновидность биологического исследования часто имеют первостепенное значение, поскольку определяют не только общую обсемененность изучаемого объекта, но также выделяют и идентифицируют санитарно-показательные микроорганизмы.
Эпидемиологический метод – совокупность методик изучения состояния здоровья населения под влиянием различных эндогенных (генетических, возрастных и др.) или экзогенных (социальных, природных) факторов. Эпидемиологический метод позволяет изучать здоровье коллектива или же населения города, района, области путем анализа определенных учетных и отчетных медицинских документов, проведения медицинских осмотров в амбулаторных и стационарных условиях с последующим расчетом показателей, характеризующих здоровье населения. При этом динамические наблюдения за здоровьем определенного контингента называются продольными, а одномоментные – поперечными. В зависимости от направленности наблюдения продольные исследования разделяются на ретроградные, изучающие произошедшие события, или перспективные, направленные на события, которые будут происходить.
Санитарно-статистические методы изучения здоровья населения основываются на данных официальных документов и отчетов, содержащих информацию о состоянии здоровья населения. При этом учитывают такие показатели, как заболеваемость, демографические показатели естественного движения населения, физическое развитие, уровни инвалидности, смертности и т. п. Санитарная статистика широко использует разнообразные методы математического анализа.
Клинические методы исследования широко используют для оценки состояния здоровья населения, подвергающегося воздействию различных факторов окружающей среды. Клинические методы применяют не только для определения выраженных нарушений, но и для выявления показателей преморбидных состояний у практически здоровых людей, используя при этом биохимические, иммунологические и другие тесты, отражающие состояние различных органов и систем человека.
Метод гигиенического эксперимента ставит своей целью в натурных или лабораторных условиях изучить влияние различных факторов окружающей среды на организм человека или животных.
Метод лабораторного эксперимента позволяет наиболее четко моделировать процессы и явления для выяснения их значения для здоровья человека. Примером может служить изучение на лабораторных установках процессов накопления в почве и растениях вредных химических веществ.
Важнейшее значение имеет оценка гигиенической и медико-социальной эффективности проведенных оздоровительных мероприятий. Оценка гигиенической эффективности путем сравнения параметров факторов окружающей среды до и после осуществления предложенных мероприятий позволяет в случае успеха использовать эти предложения в практике на других аналогичных объектах. Медико-социальная эффективность выражается в улучшении самочувствия работающего и проживающего в этих условиях населения, снижении заболеваемости, повышении успеваемости учащихся, работоспособности, выносливости в условиях эксперимента. В ряде случаев, кроме основных показателей эффективности, отражающих улучшение окружающей среды и состояния здоровья населения, удается определить и экономический эффект в результате снижения выплат по листкам нетрудоспособности, повышения производительности труда и т. п.
Санитарная охрана воздушного бассейна населенных мест
Воздушная среда, составляющая земную атмосферу, представляет собой смесь газов. Сухой атмосферный воздух содержит:
1) кислорода – 20,95 %;
2) азота – 78,09 %;
3) диоксида углерода – 0,03 %.
Кроме того, в атмосферном воздухе содержатся аргон, гелий, неон, криптон, водород, ксенон и другие газы. В небольшом количестве в атмосферном воздухе присутствуют озон, оксид азота, йод, метан, водяные пары.
Кислород по биологической роли – самая важная составная часть воздуха. В природе постоянно происходит потребление кислорода при дыхании человека и животных. Расходуется кислород на процессы окисления и горения. Несмотря на значительный расход кислорода, его содержание в воздухе практически не изменяется, так как в растительном мире постоянно идет процесс ассимиляции углекислого газа и выделение кислорода. В результате процессов фотосинтеза в атмосферу поступает около 5 X 1014 т кислорода в год, что примерно соответствует его потреблению. Под действием солнечных лучей молекулы воды распадаются также с образованием кислорода.
Организм очень чувствителен к недостатку кислорода. Снижение его содержания в воздухе до 17 % приводит к учащению пульса, дыхания. Содержание в воздухе 7–8 % кислорода несовместимо с жизнью. Увеличение содержания кислорода до 100 % при нормальном давлении человеком переносится легко. С повышением давления до 405,3 кПа (4 атм) происходят местные поражения тканей легких и функциональные нарушения ЦНС. Вместе с тем при содержании кислорода до 40–60 % и давлении до 303,94 кПа (3 атм) в барокамере наблюдается улучшение усвоения кислорода тканями, отмечается нормализация нарушенных функций.
Под влиянием коротковолнового УФ-излучения с длиной волны менее 200 нм молекулы кислорода диссоциируют с образованием атомарного кислорода. Атомы кислорода присоединяются к нейтральной молекуле кислорода, образуя озон. Одновременно с образованием озона происходит его распад. Общебиологическое значение озона велико, поскольку он поглощает коротковолновое УФ-излучение, оказывающее губительное действие на биологические объекты. Кроме того, он поглощает длинноволновое ИК-излучение, исходящее от Земли, и тем самым предотвращает охлаждение ее поверхности.
Важным составным элементом атмосферного воздуха является диоксид углерода. В атмосферу он выделяется за счет дыхания человека и животных, процессов горения, гниения и брожения. Ассимилируется диоксид углерода растениями в процессе фотосинтеза.
Диоксид углерода играет большую роль в жизнедеятельности животных и человека, являясь физиологическим возбудителем дыхательного центра. При увеличении содержания его во вдыхаемом воздухе до 4 % отмечаются головная боль, шум в ушах, сердцебиение, возбужденное состояние; при 8 % наступает смерть.
В гигиеническом отношении содержание диоксида углерода является показателем, по которому судят о степени чистоты воздуха в жилых и общественных зданиях. В обычных условиях при естественной вентиляции помещения и инфильтрации наружного воздуха через поры строительных материалов содержание диоксида углерода в воздухе жилых помещений не превышает 0,2 %. Предельно допустимой концентрацией диоксида углерода в воздухе жилых и общественных зданий считается 0,1 %.
Основную массу атмосферы составляет азот. Он принадлежит к индифферентным газам и играет роль разбавителя кислорода. При избыточном давлении (4 атм) азот может оказать наркотическое действие.
Азот атмосферы под влиянием электрических разрядов превращается в окислы азота, которые с осадками поступают в почву, где превращаются в органические соединения. При разложении органических веществ азот восстанавливается и снова поступает в атмосферу. Азот воздуха усваивается сине-зелеными водорослями и некоторыми видами бактерий почвы.
Другие составляющие воздуха – так называемые инертные газы (аргон, неон, гелий, ксенон, криптон и др.) в обычных условиях физиологически индифферентны.
Организм человека ежесуточно потребляет большое количество воздуха, который включается в процессы жизнеобеспечения (взрослый человек потребляет до 20 м3 в сутки). При загрязнении атмосферы в этом воздухе могут содержаться значительные дозы вредных веществ, способные оказать влияние на состояние и функции жизненно важных систем и органов. Воздействия эти могут быть многообразными в зависимости от вида загрязнителя, его концентрации в воздухе, длительности и периодичности воздействия.
По усредненным данным ВОЗ в структуре основных факторов риска, оказывающих влияние на здоровье населения, около 20 % приходится на различные виды загрязнения окружающей среды.
Атмосферные загрязнения вызывают острые и хронические отравления, рост общей заболеваемости, развитие специфических и отдаленных последствий. Описаны случаи острых отравлений, обусловленных так называемыми токсическими туманами, повлекших резкое увеличение случаев смерти (долина р. Маас, 1930 г.; Бельгия, Донора, 1948 г., США, Лондон, 1952 г.; Мексика, 1950 г. и др.).
Ослабление организма в результате хронического воздействия атмосферных загрязнений обусловливает рост в 1,5–2 раза случаев заболевания хроническим бронхитом, эмфиземой легких, острыми респираторными заболеваниями, хроническими ринитами, отитами и др. Исследования показывают, что атмосферные загрязнения могут оказывать канцерогенное и сенсибилизирующее действие. Атмосферные загрязнения ухудшают общесанитарные условия жизни. Так, интенсивное запыление воздуха снижает прозрачность атмосферы, что отражается на естественном освещении, уровне УФ-облучения. Запыленность способствует туманообразованию. Туманы в свою очередь способствуют росту уличного травматизма, угнетающе действуют на психику и самочувствие людей.
К распространенным газообразным атмосферным загрязнениям относятся соединения серы, сероводород, окислы азота, углеводороды, альдегиды, сажа и др.
Наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнения – теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате снижения топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов.
В основном существуют три основных источника загрязнения атмосферы – промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места.
Наиболее мощным источником загрязнения воздушной среды является промышленность (в частности, крупные теплоэлектростанции). Их выбросы составляют до 27 % от всех выбросов в атмосферу. В результате сжигания топлива в воздух выбрасываются зола, сажа, всевозможные газообразные продукты. По объему вредных выбросов далее следуют предприятия черной и цветной металлургии (24 и 10 % соответственно); металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух окислы азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. На долю автотранспорта в городах приходится свыше 60 % от всей суммы вредных выбросов.
Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония. Подобным образом в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы образуются другие, вторичные признаки загрязнения.
Основными источниками пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70 % ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива. Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие.
1. Оксид углерода, получаемый при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 250 000 000 т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствующим повышению температуры на планете и созданию парникового эффекта.
2. Сернистый ангидрид выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 70 000 000 т в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горно-рудных отвалах. Только в США общее количество выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида составило 65 % от общемирового выброса.
3. Серный ангидрид образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раст вор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на расстоянии менее 1 км от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшимися в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.
4. Сероводород и сероуглерод поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.
5. Окислы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество окислов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 000 000 т в год.
6. Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторсодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений – фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.
7. Соединения хлора поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией.
В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его в сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов. Так, в расчете на 1 т передельного чугуна выделяются 2,7 кг сернистого газа и 4,5 кг пылевых частиц, определяющих количество соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных веществ и цианистого водорода.
К атмосферным загрязнителям относятся углеводороды (насыщенные и ненасыщенные), включающие от 1 до 13 атомов углерода. Они подвергаются различным превращениям, окислению, полимеризации, взаимодействуя с другими атмосферными загрязнителями после возбуждения солнечной радиацией. В результате этих реакций образуются перекисные соединения, свободные радикалы, соединения углеводородов с оксидами азота и серы часто в виде аэрозольных частиц.
Аэрозоли – это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе.
Аэрозоли образуются в воздухе при многих производственных процессах в виде пылей, дымов, туманов. Это в первую очередь пыль минеральная (кварцевая, силикатная, угольная и т. д.), а также пыль различных металлов или дымы или пыли окислов металлов и многие органические аэрозоли. Аэрозоли представляют собой смесь частиц разного размера. При дыхании эти частицы попадают в дыхательные пути. Дальнейшее воздействие на организм определяется свойствами составляющих компонентов аэрозоля и их размерами. Основными источниками загрязнения воздуха являются промышленные производства, энергетические установки и транспорт.
Таблица 1
Пылеобразование при различных производственных процессах
Поступление частиц в воздух в результате деятельности человека в основном происходит именно в местах расселения и особенно в больших и крупных городах. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием. Сюда относятся такие виды загрязнений атмосферы, как зола, пыль, окись цинка, силикаты, хлорид свинца, соединения серы (серный и сернистый ангидрид, сероводород, меркаптаны), органические соединения (альдегиды, углеводороды, смолы), соединения азота (окись и двуокись азота, аммиак), соединения кислорода (окись и двуокись углерода, озон), галогены (фтористый и хлористый водород), радиоактивные газы. Кроме того, в атмосферу отдельных городов могут поступать выбросы в виде хлора, оксидов металлов (железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена), асбест соответственно специфике промышленного производства. Эти выбросы образуются на энергетических установках и при сжигании топлива, на металлургических, машиностроительных, коксохимических, нефтеперерабатывающих и химических предприятиях, при работе двигателей автомобильного и авиационного транспорта.
Твердые взвеси образуются при сжигании различных видов топлива, дезинтеграции твердых материалов, при транспортировке пылящих материалов. Крупные фракции в малоподвижном воздухе быстро оседают, а мелкие способны удерживаться в слоях атмосферы более 20 дней.
Предприятия черной металлургии, доменный газ которых содержит до 30 % окиси углерода, являются значительными источниками загазованности атмосферы. Дополнительным источником выбросов является мартеновское производство (60 кг СО на 1 т стали). Коксохимическое производство сопряжено с выбросами в воздушное пространство коксового газа, содержащего до 7,5 % окиси углерода.
Средства железнодорожного, водного, воздушного транспорта, наряду с городским автотранспортом, являются источником интенсивных выбросов в атмосферу окиси углерода, углеводородов, окислов азота, сернистого ангидрида и других химических соединений. Всего с выхлопными газами в воздух поступает около 200 вредных примесей. По данным Л. Е. Беспалько с соавторами (1974), выхлопные газы судов, находящихся в порту, могут быть значительным загрязнителем атмосферного воздуха. Двигатели судов потребляют до 1–2 т топлива в час.
Автотранспорт.
Городской транспорт с двигателями внутреннего сгорания является интенсивным источником загрязнения воздушного бассейна города окисью углерода. Окись углерода составляет до 12 % объема отработанных газов карбюраторных двигателей и до 0,5 %) объема выхлопа дизельных двигателей. Дизельные двигатели выбрасывают в отработанных газах большое количество сажи (10–1100 мг/куб. м), бензиновые – до 40 мг/куб.м. Выбросы сажи возрастают при работе двигателей с большой нагрузкой при перегазовках. На поверхности частиц сажи конденсируются смолистые вещества типа без(а)пирена. Автомобили ежегодно выбрасывают в атмосферу порядка 280 млн т окиси углевода, более 56 млн т углеводородов и более 28 млн т окиси азота. По данным И. Л. Варшавского, Р. В. Малова (1968), в отработанных газах автомобилей с бензиновым двигателем содержится до 0,8 % окислов азота, с дизельным двигателем – до 0,5 %. Выбросы автомобилей содержат различные количества органических веществ в виде углеводородов, альдегидов, полициклических ароматических углеводородов.
Наряду с выбросами взвесей и газов двигателями все виды транспорта создают по маршруту своего следования очаги пыления, поднимая в воздух значительное количество твердых частиц с поверхности проезжей части. Максимальные значения пыли определяются в районах с интенсивным движением автотранспорта в сухую безветренную погоду летом, особенно в местах с неудовлетворительным техническим состоянием дорог.
Создаваемые в городах системы движения в режиме «зеленой волны», существенно сокращающие число остановок транспорта на перекрестках, призваны сократить загрязнение атмосферного воздуха в городах. Большое влияние на качество и количество выбросов примесей оказывает режим работы двигателя (в частности, соотношение между массами топлива и воздуха, момент зажигания, качество топлива, отношение поверхности камеры сгорания к ее объему и др.). При увеличении отношения массы воздуха и топлива, поступающих в камеру сгорания, сокращаются выбросы оксида углерода и углеводородов, но возрастает выброс оксидов азота. Несмотря на то что дизельные двигатели более экономичны, таких веществ, как СО, HmCn, NO, выбрасывают не более, чем бензиновые, они существенно больше выбрасывают дыма (преимущественно несгоревшего углерода), который к тому же обладает неприятным запахом, создаваемым некоторыми несгоревшими углеводородами. В сочетании же с создаваемым шумом дизельные двигатели не только сильнее загрязняют среду, но и воздействуют на здоровье человека гораздо в большей степени, чем бензиновые.
Самолеты.
Наибольший объем выбросов вредных веществ в атмосферу в гражданской авиации (86 %) приходится на двигатели при эксплуатации воздушных судов. В 1999 г., по расчетно-экспертным оценкам, валовые выбросы вредных веществ составили 140 тыс. т, из них 62 тыс. т оксидов азота, 52 тыс. т оксида углерода, по 13 тыс. т несгоревших углеводородов и оксидов серы.
Принято рассматривать выбросы вредных веществ в атмосферу до высоты 900 м, влияющие на качество воздуха в районах аэропортов, и выбросы на высотах более 900 м, оказывающие воздействие на атмосферу. В приземных слоях атмосферы выбросы вредных веществ происходят при выполнении самолетами взлетно-посадочных операций в районе аэропортов и при опробовании двигателей в процессе технического обслуживания. По оценкам, объем этих выбросов в 1999 г. составил 32 тыс. т (23 % общего объема выбросов), из них 18 тыс. т оксида углерода, 6,5 тыс. т несгоревших углеводородов, 6,3 тыс. т оксидов азота и 1,2 тыс. т оксидов серы. Выбросы вредных веществ в атмосферу на высотах более 900 м составили 108 тыс. т (77 % общего объема выбросов), в том числе 56 тыс. т оксидов азота, 33 тыс. т оксида углерода, 13 тыс. т оксидов серы, 6 тыс. т несгоревших углеводородов.
Воздействие стационарных источников загрязнения окружающей среды в аэропортах характеризуется загрязнением воздуха, воды и почвы химическими веществами. Кроме того, эти объекты являются источниками физических воздействий: шума, вибрации, теплового и электромагнитного излучений. К стационарным источникам загрязнения атмосферного воздуха, водных ресурсов и почвы относятся: трубы котельных и дизельных станций, вентиляционные системы производственных и вспомогательных цехов и участков, емкости на складах ГСМ и централизованной заправки самолетов, мусоросжигательные установки, малярные и моечные цеха и участки, другие источники. Аэропорты являются источниками образования различных твердых и жидких отходов потребления и производства. Объемы накопления твердых отходов в 1999 г. составили: бытовые отходы – 90 тыс. т; производственные отходы – 30 тыс.т. По данным международных, зарубежных и отечественных исследований, влияние авиации на загрязнение атмосферного воздуха в целом невелико, но в зоне аэропортов с большой интенсивностью движения эксплуатация воздушных судов может стать причиной ухудшения качества воздуха до уровня, превышающего ПДК, особенно по оксидам азота.
При некоторых погодных условиях могут образовываться особо большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха. Обычно это происходит в тех случаях, когда в слое воздуха непосредственно над источниками газопылевой эмиссии существует инверсия – расположение слоя более холодного воздуха под теплым, что препятствует передвижению воздушных масс и задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные выбросы сосредоточиваются под слоем инверсии, содержание их у земли резко возрастает, что становится одной из причин образования ранее не известного в природе фотохимического тумана.
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях – наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ.
Такие условия создаются чаще в июне – сентябре, и реже – зимой. При продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в молекулярный кислород, а оксид азота – в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжающейся диссоциации новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнительные количества озона. Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в реакцию с олефинами. В атмосфере концентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты. Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной способностью. Такие смоги – нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной систем и часто бывают причинами преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.
Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большей или меньшей степени оказывают отрицательное влияние на здоровье человека. Эти вещества попадают в организм человека преимущественно через систему дыхания. Органы дыхания страдают от загрязнения непосредственно, поскольку около 50 % частиц примеси радиусом 0,01–0,1 мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них.
Проникающие в организм частицы вызывают токсический эффект, поскольку они:
1) токсичны (ядовиты) по своей химической или физической природе;
2) служат помехами для одного или нескольких механизмов, с помощью которых нормально очищается респираторный (дыхательный) тракт;
3) служат носителями поглощенного организмом ядовитого вещества.
По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяют на четыре класса опасности:
1) вещества чрезвычайно опасные;
2) вещества высокоопасные;
3) вещества умеренно опасные;
4) вещества малоопасные.
Класс опасности вредных веществ устанавливают в зависимости от норм и показателей, указанных в таблице 2.
Таблица 2
Критерии класса опасности химического вещества
Отнесение вредного вещества к классу опасности производят по показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности.
В некоторых случаях воздействие одних загрязняющих веществ в комбинации с другими приводит к более серьезным расстройствам здоровья, чем воздействие каждого из них в отдельности. Большую роль играет продолжительность воздействия. Реакция организма зависит от его индивидуальных особенностей, возраста, пола, состояния здоровья и др… При острых и хронических воздействиях атмосферных загрязнений наблюдаются различные сдвиги в заболеваемости, смертности, снижении рабостоспособности. Эпизоды острого воздействия на протяжении пяти дней сконцентрированных выбросов промышленных предприятий в 1930 году в Бельгии, в долине реки Маас, когда воздействие тумана с запахом сернистого ангидрида привело к заболеванию нескольких сот человек, из которых 60 человек умерло. Погибли в основном люди преклонного возраста и больные хроническими заболеваниями сердца и легких. В США в 1945 и 1948 годах возникали сходные ситуации, когда в результате инверсии выбросов с металлургических предприятий в долине, где расположен г. Донора, пострадала половина из 12 тыс. населения за пять дней воздействия токсического тумана (1948 г.). Тогда умерло 17 человек. В декабре 1952 года наблюдался токсический туман в долине реки Темзы близ Лондона. У большого числа жителей города появились симтомы поражения дыхательных путей. За две недели в период тумана погибло на 4000 человек больше, чем в другие годы в аналогичный период. Частым заболеванием, предшествующим смерти, был бронхит; возникали и другие признаки интоксикации (одышка, цианоз, умеренное повышение температуры, приступы рвоты и т. п.).
К основным загрязнителям, содержащимся в воздушной среде практически всех городов, относятся взвешенные вещества, диоксид азота, диоксид серы, окиси углерода, фенол.
Оксид углерода.
Окись углерода обладает большим сродством к гемоглобину и легко вступает с ним в соединение, образуя карбоксигемоглобин. При содержании карбоксигемоглобина в крови 4 % и более наблюдаются функциональные сдвиги в организме и повышенная опасность для людей, страдающих заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Окись углерода взаимодействует с дыхательными ферментами, миоглобином, железом плазмы, нарушает углеводный и фосфорный обмен. Проявляется:
1) ухудшением остроты зрения и способности оценивать длительность интервалов времени;
2) нарушением некоторых психомоторных функций головного мозга (при содержании 2–5 %);
3) изменениями деятельности сердца и легких (при содержании более 5 %);
4) головными болями, сонливостью, спазмами, нарушениями дыхания и смертностью (при содержании 10–80 %).
Группа риска при воздействии оксида углерода состоит из лиц с заболеваниями коронарных сосудов, цереброваскулярной и периферической сосудистых систем, больных анемией, заболеваниями легких, а также людей, испытывающих повышенные физические нагрузки. В концентрациях 9–16 мг/м3 окись углерода способна привести к повышению смертности от инфаркта миокарда.
При хроническом воздействии окиси углерода возникает головная боль, головокружение, быстрая утомляемость, эмоциональная неустойчивость, боли в области сердца. Наиболее выражены нарушения деятельности нервной и сердечно-сосудистой систем. Тахикардия. Повышение артериального давления. Адинамия, сонливость.
Диоксид серы и серный ангидрид.
Диоксид серы (SO2) и серный ангидрид (SO3) в комбинации с взвешенными частицами и влагой оказывают наиболее вредное воздействие на человека. Больные престарелого возраста, длительно болеющие дети, лица, страдающие респираторными заболеваниями, астмой, особенно чувствительны к воздействию диоксида серы. Концентрации диоксида серы на уровне 0,25 мг/м3 вызывают ухудшение их самочувствия. Характерной особенностью сернистого ангидрида является раздражающее действие на слизистые оболочки верхних дыхательных путей в концентрациях 16–32 мг/м3 и на слизистую глаз в концентрации более 50 мг/м3. Болезненные ощущения, вызванные раздражающим действием газа в концентрации 120 мг/м3, человек выдерживает 3 мин, в концентрации 300 мг/м3 – 1 мин. Хроническое воздействие ангидрида на органы дыхания способствует возникновению бронхитов, в ряде случаев с астматическими явлениями, а также других респираторных заболеваний.
Сероводород – бесцветный газ, плотностью 1,54 г/л, с запахом тухлых яиц, активный восстановитель. Запах сероводорода ощущается при концентрациях 0,04–0,10 мг/м3. При больших концентрациях действует как сильный нервный яд. При действии 10 000 мг/м3 и выше отравление может развиться очень быстро (судороги и потеря сознания со смертельным исходом от остановки дыхания или паралича сердца). Блокирует дыхательные ферменты в результате реакции с железом, что ведет к тканевой аноксии. Раздражающе действует на слизистую органов дыхания и глаз. При концентрации 20 мг/м3 наблюдаются раздражение и заболевания конъюнктивы и роговицы.
Наиболее чувствительными в отношении диоксида азота являются лица, страдающие бронхиальной астмой, у которых при концентрациях 0,19 мг/м3 наблюдается явление выраженного бронхоспазма. Повышенную чувствительность к этому веществу проявляют также дети и лица, страдающие хроническими заболеваниями органов дыхания.
Оксиды азота (прежде всего ядовит диоксид азота NO2), соединяющиеся при участии ультрафиолетовой солнечной радиации с углеводородами (среди них наибольшей реакционной способностью обладают олефины), образуют пероксилацетилнитрат (ПАН) и другие фотохимические окислители, в том числе пероксибензоилнитрат (ПБН), озон (О3), перекись водорода (H2O2), диоксид азота. Эти окислители – основные составляющие фотохимического смога, повторяемость которого велика в сильно загрязненных городах, расположенных в низких широтах северного и южного полушарий (Лос-Анджелес, в котором около 200 дней в году отмечается смог, Чикаго, Нью-Йорк и другие города США; ряд городов Японии, Турции, Франции, Испании, Италии, Африки и Южной Америки). Оценка скорости фотохимических реакций, приводящих к образованию ПАН, ПБН и озона, показывает, что в ряде южных городов бывшего Советского Союза летом в околополуденные часы (когда велик приток ультрафиолетовой радиации) эти скорости превосходят значения, начиная с которых отмечается образование смога. Так, в Алма-Ате, Ереване, Тбилиси, Ашхабаде, Баку, Одессе и других городах при наблюдаемых уровнях загрязнения воздуха максимальная скорость образования О3 достигла 0,70–0,86 мг/(м3/ч), в то время как смог возникает уже при скорости 0,35 мг/(м3/ч). Наличие в составе ПАН диоксида азота и йодистого калия придает смогу коричневый оттенок. При концентрации ПАН выпадает на землю в виде клейкой жидкости, губительно действующей на растительный покров.
Все окислители (в первую очередь ПАН и ПБН) сильно раздражают и вызывают воспаление глаз, а в комбинации с озоном раздражают носоглотку, приводят к спазмам органов грудной клетки, а при высокой концентрации (свыше 3–4 мг/м3) вызывают сильный кашель и ослабляют возможность на чем-либо сосредоточиться. В городах вследствие постоянно увеличивающегося загрязнения воздуха неуклонно растет число больных, страдающих такими заболеваниями, как хронический бронхит, эмфизема легких, различные аллергические заболевания и рак легких. В Великобритании 10 % случаев смертельных исходов приходится на хронический бронхит, при этом 21 % населения в возрасте 40–59 лет страдает этим заболеванием. В Японии в ряде городов до 60 % жителей болеют хроническим бронхитом, симптомами которого являются сухой кашель с частыми отхаркиваниями, последующее прогрессирующее затруднение дыхания и сердечная недостаточность. Заболевание связано с длительным раздражением бронхов различными вредными факторами (сернистым ангидридом, окислами азота и другими химическими соединениями). В результате происходят изменения функции и морфологии бронхиальных желез и слизистой бронхиального дерева, интоксикация организма, присоединение инфекции. Формируется хронической воспалительный процесс бронхов с вовлечением сердечно-сосудистой системы и других органов.
Одним из наиболее распространенных веществ в воздушной среде городов России является бензпирен, который содержится в выбросах алюминиевых, сталеплавильных производств, энергетических установок, нефтеперерабатывающих заводов, автотранспорта. Бензпирен – канцероген, отнесен к группе 1 в соответствии с «Перечнем веществ, продуктов производственных процессов и природных факторов, канцерогенных для человека» (Гигиенические нормативы (ГН) 1.1.029-95, утвержденные Госсанэпиднадзором России).
Биологические объекты, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии, различны: бактерии, вирусы, споры плесневых грибов, дрожжевые грибы, цисты простейших, споры мхов и др. При этом воздух не является благоприятной средой для размножения микроорганизмов. Основным источником загрязнения воздуха является почва.
Содержание микроорганизмов в воздухе колеблется как в течение суток, так и в различные сезоны года. В холодный период года воздух менее загрязнен микроорганизмами, а летом наблюдается более высокое их содержание, что связано с высыханием верхних слоев почвы и усиленным поступлением ее частичек в воздух.
Бактериальная обсемененность в городах может достигать 30000–40000 в 1 м3, в то время как в зеленой пригородной зоне – около 1000 в 1 м3. Над океанами и снежными вершинами гор воздух почти стерилен.
Воздушная среда является путем передачи многих аэрогенных инфекций, возбудители которых обладают достаточной стойкостью. Через воздух распространяются возбудители коклюша, дифтерии, кори, скарлатины, гриппа.
В России за последние годы на фоне стабилизации инфекционной заболеваемости по отдельным нозологическим видам наблюдаются увеличение интенсивности вспышек острых кишечных инфекций и рост заболеваемости вирусной этиологии. Инфекции сегодня занимают второе-третье место среди прочих болезней населения нашей планеты. Известно, что нозологическая самостоятельность любого заболевания определяется прежде всего этиологическим агентом. При выполнении этого требования к инфекционным заболеваниям относятся 60–70 % всей заболеваемости населения. При этом среди десяти заболеваний, являющихся основными причинами смерти, семь имеют инфекционную природу.
Воздушным путем передаются такие заболевания, как натуральная оспа, туляремия, сибирская язва, туберкулез и др. Установлено, что во время чихания образуется до 40 000 мелких капелек, содержащих микроорганизмы. Инфицированные капельки, находясь во взвешенном состоянии, могут распространяться на значительные расстояния и представлять эпидемиологическую опасность.
Уровень бактериального загрязнения воздуха в помещениях зависит от воздухообмена, санитарного состояния и др. Принято считать, что атмосферный воздух является чистым в бактериологическом отношении, если число бактерий летом не превышает 750, а зимой – 150 в 1 м3.
Основами регулирования качества атмосферного воздуха населенных мест являются гигиенические нормативы – предельно допустимые концентрации (ПДК) атмосферных загрязнений химических и биологических веществ, соблюдение которых обеспечивает отсутствие прямого или косвенного влияния на здоровье населения и условия его проживания. ПДК – такие концентрации, которые не оказывают на человека и его потомство прямого или косвенного воздействия, не ухудшают их работоспособности, самочувствия, а также санитарно-бытовых условий жизни людей.
Для отдельных веществ допускается использование ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ), для которых устанавливаются сроки их действия.
В жилой зоне и на других территориях проживания должны соблюдаться ПДК и 0,8 ПДК – в местах массового отдыха населения, на территориях размещения лечебно-профилактических учреждений для длительного пребывания больных и центров реабилитации.
Предотвращение появления запахов, раздражающего действия и рефлекторных реакций у населения, а также острого влияния атмосферных загрязнений на здоровье в период кратковременных подъемов концентраций обеспечивается соблюдением максимальных разовых ПДК (ПДК мр).
Предотвращение неблагоприятного влияния на здоровье населения при длительном поступлении атмосферных загрязнений в организм обеспечивается соблюдением среднесуточных ПДК (ПДК ее).
Для веществ, имеющих только среднесуточные ПДК, при использовании расчетных методов определения степени загрязнения атмосферы используются ПДК ее (табл. 3).
Таблица 3
ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, принятые в России, и рекомендации ВОЗ
Соблюдение для жилых территорий ПДК, а для зон массового отдыха 0,8 ПДК обеспечивается с учетом суммации биологического действия веществ или продуктов их трансформации в атмосфере, а также загрязнения атмосферы за счет действующих, строящихся и намеченных к строительству объектов, являющихся источниками загрязнения атмосферного воздуха.
Состояние загрязнения воздуха несколькими веществами, наблюдаемыми в атмосфере города, оценивается с помощью комплексного показателя – индекса загрязнения атмосферы (ИЗА). Для этого нормированные на соответствующие значения ПДК и средние концентрации различных веществ с помощью несложных расчетов приводят к величине концентраций сернистого ангидрида, а затем суммируют.
Степень загрязнения воздуха основными загрязняющими веществами находится в прямой зависимости от промышленного развития города. Наибольшие максимальные концентрации характерны для городов с численностью населения более 500 000 жителей. Загрязнение воздуха специфическими веществами зависит от вида промышленности, развитой в городе. Если в крупном городе размещены предприятия нескольких отраслей промышленности, то создается очень высокий уровень загрязнения воздуха, однако проблема снижения выбросов многих специфических веществ до сих пор остается нерешенной.
Охрана и оздоровление воздушного бассейна городов обеспечиваются комплексом защитных мер, в основе которых находится система государственных законодательных актов и нормативных регламентирующих документов по планировке, застройке и благоустройству населенных мест. Важнейшими документами в этой области являются следующие: Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (с изменениями от 30 декабря 2001 г., 10 января, 30 июня 2003 г.), принятый Государственной Думой 12 марта 1999 г., Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы (СанПиН) 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест», утвержденные постановлением Минздрава России от 17 мая 2001 г. № 14, и др.
В соответствии с законодательно-нормативными требованиями для защиты воздушного бассейна от загрязнения осуществляются меры конструктивно-технологического, планировочного и санитарно-технического характера.
Меры конструктивно-технологического характера включают разработку и применение технологий, обеспечивающих максимальное использование сырья, промежуточных продуктов и отходов производства по принципу безотходной или малоотходной технологии. К ним относятся также рекуперация растворителей, герметизация производственного оборудования и работа отдельных трактов в условиях разряжения, сокращение неорганизованных выбросов, замена сухих процессов мокрыми, применение бездымного, малодымного и малосернистого топлива и т. д.
Меры планировочного характера включают выбор под застройку хорошо проветриваемых площадок, свободных от явлений инверсии и кумуляции загрязнений; правильное взаиморасположение источников выбросов и жилых зон с учетом направлений розы ветров; создание санитарно-защитных зон между источниками выбросов и жилой застройкой.
Санитарно-защитные зоны в зависимости от ожидаемого характера и дальности распространения загрязнений могут иметь различную протяженность. В соответствии с СанПиН 2.2.1./2.1.1.1031-01 «Санитарно-защитные зоны» установлены для предприятий различные классы вредности по характеру загрязнения атмосферного воздуха. Таких классов выделено пять.
Размер санитарно-защитной зоны исчисляется от мест выделения загрязнений в атмосферу до жилых и общественных зданий, до границ территорий детских, лечебных, оздоровительных учреждений, сооружений спорта и отдыха. В пределах санитарно-защитной зоны большего класса вредности могут располагаться предприятия меньшего класса вредности с аналогичными вредными выделениями.
Меры санитарно-технического характера имеют целью уменьшение выброса в атмосферу взвешенных и газообразных загрязнителей, образование которых характерно для данного уровня производственной технологии. По задачам эти меры разделяются на меры, направленные на извлечение взвешенных веществ, и на меры, предусматривающие очистку выбросов в атмосферу от газообразных и парообразных загрязнителей. В первом случае применяются осадительные, инерционные и центробежные сооружения с методами сухой и мокрой фильтрации и электрофильтрации.
Очистка от газообразных и парообразных загрязнителей многообразна и осуществляется с учетом особенностей технологического процесса.
Борьба с загрязнениями воздушного бассейна автомобильным транспортом осуществляется средствами технического, планировочного и организационного характера.
К техническим мерам относятся регулировка двигателей до оптимального соотношения горючей смеси в санитарном отношении, применение газообразного топлива, использование газовых катализаторов и др.
К планировочным мерам защиты воздуха относятся следующие – функциональное деление транспортных магистралей города с выводом интенсивных автотранспортных потоков за пределы жилых районов, а транзитных – за пределы города; рациональная застройка улиц с применением газозащитных полос в виде зеленых насаждений, устройство транспортных развязок на основных магистралях с сооружением тоннелей и др.
Организационные меры защиты от загрязнения воздуха автотранспортом включают рациональное распределение транспортных потоков по их интенсивности, составу, времени и направлению движения, внедрение регулирования движения по принципу зеленой волны, систему контроля технического состояния транспортных средств, наблюдение за состоянием дорожных покрытий и др.
Гигиена воздуха рабочей зоны
Среди веществ, наиболее часто являющихся причинами острых и хронических профзаболеваний, отмечаются оксид углерода (10,04 %), хлор (8,26 %), мышьяковистый водород (6,69 %), аммиак (6,1 %), свинец и его неорганические соединения (7,58 %), ртуть металлическая (6,02 %), марганец в сварочных аэрозолях (5,13 %), сероводород (3,79 %), водород фтористый (4,24 %), ксилол (3,12 %), сероуглерод (2,9 %).
Установлено, что у людей, профессионально имеющих дело с асбестом, повышена вероятность раковых заболеваний бронхов и диафрагмы, разделяющей грудную клетку и брюшную полость. Бериллий оказывает вредное воздействие (вплоть до возникновения онкологических заболеваний) на дыхательные пути, а также на кожу и глаза.
Пары ртути вызывают нарушение работы центральной нервной системы и почек. Поскольку ртуть может накапливаться в организме человека, то в конечном итоге ее воздействие приводит к расстройству умственных способностей.
Известно большое число факторов окружающей среды, которые вредно влияют на структуру и функцию щитовидной железы, увеличивая риск ее заболеваний (недостаток йода, серосодержащие органические вещества (тиоцианат, изотиоцианат), флавоноиды, полициклические ароматические углеводороды, полигидроксифенолы и производные фенола, фталевые эфиры и метаболиты, радиация). Наиболее очевидным эффектом таких факторов является увеличение щитовидной железы. Эти соединения влияют на процессы биосинтеза тиреоидных гормонов (окисления, органификации и конденсации). При обследовании 755 работников химического производства выявлено 35,6 % пациентов с патологией щитовидной железы. По данным Е. В. Веретениной, В. Г. Артамонововой, Р. В. Савинцева (2003), обнаружены снижение свободного тироксина, трийодтиронина, цинка и повышение хрома, свинца, стронция, антител к тиреоглобулину, что позволило сделать вывод о наличии непосредственной связи между дисбалансом микроэлементов, гормональным статусом, увеличением щитовидной железы и стажем работы на вредном производстве.
Обследования работников кабельной промышленности показали, что хлорбензол наряду с отчетливым гемотоксическим действием в концентрациях, превышающих 50–100 мг/м3, вызывает учащение синдрома вегетососудистой дистонии гипертонического типа.
Большую распространенность хронического пылевого бронхита среди рабочих теплоэлектростанций (ТЭС), подвергшихся воздействию сланцезольный пыли, отмечают Л. А. Дрозденко и соавт. (1976), Ю. М. Меркурьев (1977), Г. А. Плисюгина (1981), И. П. Пуссар и соавторы. (1981).
Профессиональный хронический бронхит у рабочих сланцевых ТЭС имеет сравнительно медленное развитие, но может усугубляться воздействием токсических газов (сернистого ангидрида, окиси углерода), имеющих место в рабочей зоне, и неблагоприятных метеорологических условий (Т. О. Татар, (1977), И. П. Пуссар и соавт., (1977), Б. М. Шамардин и соавт., (1977), что нередко приводит к развитию тяжелых форм бронхита с хронической дыхательной и сердечной недостаточностью.
Химические вещества, являющиеся профессиональными вредностями, могут также оказывать влияние на течение и исход болезней, непосредственно не связанных с трудовой деятельностью (сердечно-сосудистой и нервной систем, органов дыхания, кроветворных органов, кожи и др.). Так, НИИ медицины труда РАМН в проведенном эпидемиологическом исследовании установлено, что у работающих в условиях воздействия свинца (концентрация свинца на рабочих местах 0,31–0,39 мг/м3) достоверно повышен риск смерти от сердечно-сосудистой патологии и злокачественных новообразований, причем как у мужчин, так и женщин.
Результаты изучения смертности от общесоматических заболеваний свидетельствуют о том, что у работающих в условиях воздействия нитроэфиров (содержание нитроэфиров в рабочей зоне превышает ПДК до 42 раз), повышен риск смерти от сердечно-сосудистых заболеваний.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны – обязательные санитарные нормативы для использования при проектировании производственных зданий, технологических процессов, оборудования и вентиляции, а также для предупредительного и текущего санитарного надзора.
ПДК в воздухе рабочей зоны – такая концентрация вредных веществ, которая в течение 8-часового рабочего дня или рабочего дня другой продолжительности (но не более 41 ч в неделю) не вызывает отклонений в состоянии здоровья работающих, а также не влияет на настоящее и будущее поколения (ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»).
Гигиеническим законодательством установлены следующие виды ПДК. Среднесменная предельно допустимая концентрация (ПДКсс) – предельная концентрация, усредненная за 8-часовую рабочую смену.
Максимальная предельно допустимая концентрация (ПДКм) – максимальная концентрация, возникающая при ведении технологического процесса, усредненная при отборе проб за промежуток времени, равный 15 мин.
Максимальная предельно допустимая концентрация веществ, опасных для развития острого отравления (с остронаправленным механизмом действия и раздражающим), ПДКмо – максимальная концентрация, которая должна быть измерена за возможно более короткий промежуток времени, насколько позволяет метод определения данного вещества.
Для вредных веществ в воздухе рабочей зоны должны устанавливаться ПДК на основании данных медико-биологических исследований (см. табл. 4).
Вещества с остронаправленным механизмом действия – это вещества, опасные для развития острого отравления при кратковременном воздействии вследствие выраженных особенностей механизма действия (гемолитические, антиферментные (ингибиторы ключевых ферментов, регулирующих дыхательную функцию и вызывающих отек легких, остановку дыхания, ингибиторы тканевого дыхания), угнетающие дыхательный и сосудодвигательные центры и др.).
Для низколетучих, но активно проникающих через кожу вредных веществ должны устанавливаться тесты экспозиции.
На период, предшествующий проектированию производств, должны временно устанавливаться ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) путем расчета по физико-химическим свойствам или путем интерполяций и экстраполяции в рядах, близких по строению соединений или по показателям острой опасности.
В отдельных случаях по согласованию с органами государственного санитарного надзора допускается при проектировании производства использование ОБУВ величиной не менее 1 мг/м3 в воздухе рабочей зоны (умеренно и малоопасные вещества).
В остальных случаях ОБУВ не должны применяться при проектировании производства. ОБУВ должны пересматриваться через 2 года после их утверждения или заменяться ПДК с учетом накопленных данных о соотношении здоровья работающих с условиями труда.
Значения ПДК и ОБУВ для отдельных веществ представлены вступившими в действие Гигиеническими нормативами (ГН) 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны», утвержденными Главным государственным санитарным врачом РФ 27 апреля 2003 г., ГН 2.1.6.1339-103 «(ОБУВ) Ориентировочно безопасные уровни воздействия вредных веществ в атмосфере воздуха населенных мест», введенные постановлением № 116 от 30.05.2003 г.
Таблица 4
Отечественные и зарубежные нормативы (рекомендации) содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны
Примечание
Если в графе приведены две величины, то это означает, что в числителе – среднесменная ПДК, а в знаменателе – максимально допустимая концентрация.
В соответствии с устанавливаемыми ПДК или ОБУВ вредных веществ должны разрабатываться методы их контроля в воздухе рабочей зоны.
Среднесменные концентрации необходимы для расчета индивидуальной экспозиции, выявления связи изменений состояния здоровья работающих с их профессиональной деятельностью. При этом учитывается верхний предел колебаний концентраций (максимальные концентрации). Для веществ раздражающих и с остронаправленным механизмом действия при оценке связи выявленных нарушений в состоянии здоровья с условиями труда используют максимальные концентрации.
Результаты измерений максимальных концентраций прежде всего необходимы для инспекционного контроля над условиями труда, выявления неблагоприятных гигиенических ситуаций, решения вопросов о необходимости использования средств индивидуальной защиты, оценки технологического процесса, оборудования, санитарно-технических устройств.
Так как контроль над соблюдением максимальных концентраций проводится с целью недопущения значительных подъемов концентраций за короткий промежуток времени, отбор проб осуществляется на тех рабочих местах и с учетом тех технологических операций, при которых возможно выделение в воздушную среду наибольшего количества вредного вещества.
Для веществ, имеющих два норматива – ПДКсс и ПДКм, контролируют и не допускают превышения как средней за смену, так и максимальной концентраций.
Примечание
Аэрозоли преимущественно фиброгенного действия (АПФД) следует контролировать по среднесменным концентрациям, так как их ПДК являются среднесменными.
Для вредных химических веществ, не относящихся к раздражающим и к веществам с остронаправленным механизмом действия и имеющих один норматив (ПДКм), также следует определять фактические среднесменные и максимальные концентрации (сравнивая их с ПДКм).
В случае одной величины норматива – ПДКм или ОБУВ – концентрация вещества за любой 15-минутный промежуток времени смены не должна превышать этой величины. Для веществ, опасных для развития острого отравления, концентрацию, измеренную за более короткий (чем 15 мин) отрезок времени, установленный методом контроля данного вещества, сравнивают с нормативом – ПДКм.
При выделении в воздушную среду нескольких химических веществ или сложной смеси известного и относительно постоянного состава контроль над загрязнением воздуха допускается проводить как по ведущей (определяющей клинические проявления интоксикации), так и наиболее характерной для данной смеси компоненте.
При выборе конкретных методов контроля необходимо руководствоваться Методическими указаниями о способах определения вредных веществ в воздухе рабочей зоны, утвержденными Минздравом России. Аппаратура и приборы, используемые при санитарно-химических исследованиях, подлежат проверке в установленном порядке. Отбор проб воздуха проводят в зоне дыхания работника либо с максимальным приближением к ней воздухозаборного устройства (на высоте 1,5 м от пола).
Длительность отбора одной пробы воздуха определяется методом анализа и зависит от концентрации вещества в воздухе рабочей зоны. При контроле над максимальными концентрациями, если метод анализа позволяет отобрать несколько (2–3 и более) проб в течение 15 мин, вычисляют среднеарифметическую (при равном времени отбора отдельных проб) или средневзвешенную (если время отбора проб разное) величину из полученных результатов, которую сравнивают с ПДКм. В случае если метод контроля вещества предусматривает длительность отбора одной пробы за время, превышающее 15 мин, это следует рассматривать как исключение, и результат каждого измерения сравнивают с установленной для него ПДКм.
В зависимости от класса опасности вредного вещества рекомендуется следующая периодичность контроля: для веществ I класса опасности – не реже 1 раза в 10 дней; II класса – 1 раз в месяц; III класса – 1 раз в 3 месяца; IV класса – 1 раз в 6 месяцев. Контроль над соблюдением среднесменной ПДК проводится применительно к определенной профессиональной группе или конкретному работнику. Для характеристики профессиональной группы среднесменную концентрацию определяют не менее чем у 10 % работников данной профессии.
Измерение среднесменных концентраций приборами индивидуального контроля проводится при непрерывном или последовательном отборе в течение всей смены (но не менее 75 % ее продолжительности) при условии охвата всех производственных операций, включая перерывы (нерегламентированные), пребывание в операторных и др. При этом количество отобранных за смену проб зависит от концентрации вещества в воздухе и определяется методом контроля. Для достоверной характеристики воздушной среды необходимо получить данные не менее чем по трем сменам.
Среднесменную концентрацию можно определить на основе отдельных измерений с учетом всех технологических операций (основных и вспомогательных) и перерывов в работе. Количество проб при этом зависит от числа технологических операций, их длительности, но, как правило, должно быть не менее пяти. В этом случае среднесменная концентрация рассчитывается как концентрация средневзвешенная во время смены или определяется на основе обработки результатов пробоотбора графоаналитическим методом.
При разработке, организации и осуществлении технологических процессов, конструировании производственного оборудования и рабочего инструмента необходимо предусматривать отсутствие или, если это невозможно, установление предельно допустимых концентраций вредных или неприятно пахнущих веществ в воздухе рабочих зон.
Комплекс модернизации и разработки новых технологических процессов и производственного оборудования должен обеспечить:
1) замену технологических процессов и операций, связанных с возможным поступлением опасных и вредных производственных факторов, процессами и операциями, при которых указанные факторы отсутствуют или имеют допустимые параметры;
2) замену токсичных веществ на менее токсичные;
3) ограничение содержания примесей вредных веществ в исходном сырье и конечных продуктах, выпуск продукции в непылящих формах, герметизированных упаковках и др.;
4) применение технологий производства, исключающих непосредственный контакт работающих с вредными производственными факторами;
5) применение в производственном оборудовании конструктивных решений и средств защиты, направленных на уменьшение интенсивности выделения и локализацию вредных производственных факторов;
6) установку систем автоматического контроля, сигнализации и управления технологическим процессом при возможности внезапного загрязнения воздуха рабочей зоны веществами, которые могут вызвать острые отравления.
При санитарно-эпидемиологической экспертизе проектов нормативной и технической документации на новые виды технологических процессов, оборудования и инструмента следует учитывать наличие в них санитарно-эпидемиологических требований и норм, направленных на создание безопасных условий труда с учетом действующих нормативов.
При разработке, внедрении и проведении технологических процессов, проектировании и применении оборудования и инструмента следует предусматривать средства индивидуальной и коллективной защиты, предотвращающие возможное воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов с учетом их комбинированного воздействия.
При разработке, внедрении и проведении технологических процессов, проектировании и применении оборудования и инструмента допускается использовать новые химические вещества и материалы только при наличии или разработке и утверждении в установленном порядке гигиенических нормативов и оформлении санитарно-эпидемиологического заключения.
При производстве и применении микробных препаратов не допускаются к использованию в технологическом процессе патогенные штаммы, а также штаммы-продуценты, обладающие способностью носительства.
В соответствии с Санитарно-эпидемиологическими правилами СП 2.2.2.1327-03 определены:
1) требования к сырью, материалам, их складированию и транспортировке;
2) требования к технологическим процессам, оборудованию, материалам, характеризующимся выделением пыли;
3) требования к технологическим процессам и оборудованию, характеризующимися применением и выделением вредных веществ (газов, паров, жидкостей).
Организации должны иметь утвержденную в установленном порядке документацию, санитарно-эпидемиологические заключения на все виды исходного сырья и материалов, используемых в технологическом процессе.
Доставку сырья в организации любым видом транспорта следует осуществлять наиболее безопасными и удобными для погрузки и разгрузки способами, максимально устраняющими ручные операции, исключающими опасность травматизма, физическое перенапряжение, возможность интоксикации, загрязнения тела, одежды работающих и окружающей территории.
Для материалов, доставляемых обычно навалом (щебня, гравия, песка, глины и др.), необходимо использовать механизированные способы погрузки и разгрузки. Порошковые и сыпучие материалы (цемент, гипс, фосфоритная мука и др.) транспортируются в специальных железнодорожных вагонах и автомашинах типа цементовозов, обеспечивающих беспыльную загрузку, транспортировку и разгрузку материалов.
Тара для транспортировки порошковых и сыпучих материалов должна изготавливаться из прочных материалов, обеспечивающих ее целостность при погрузочно-разгрузочных операциях. На таре для перевозки сырья, материалов (мешках, бочках, контейнерах и т. д.) должна иметься четкая соответствующая маркировка.
Для транспортировки токсичных и агрессивных жидких веществ должны использоваться специальные цистерны. Подача веществ в производственные помещения должна осуществляться по трубопроводам, изготовленным из материалов, стойких к действию химических соединений и обеспеченным надежными фланцами и арматурой, исключающими просачивание указанных веществ через неплотности.
Доставку агрессивных жидкостей следует осуществлять в специальной стеклянной или пластиковой таре, снабженной оплеткой. Транспортирование в цеха этих жидкостей должно производиться на специальных тележках.
Для транспортировки сжиженных газов в больших количествах (более 5 т) следует использовать специальный транспорт. В цеха при большом количестве потребления газы должны подаваться из складских емкостей по трубопроводам, а при малом расходе допускается их подача в баллонах.
Транспортировка пылящих материалов должна осуществляться по вакуум-пневматическим системам или с помощью транспортеров, полностью укрытых и снабженных местной вытяжной вентиляцией.
Приемные резервуары для жидких технических веществ и сжиженных газов должны превышать объем транспортных цистерн, с тем чтобы все содержимое заполняло резервуар без добавочных операций, связанных с переключением сливных труб.
Емкости для приема жидких токсичных веществ оборудуются уровнемерами и другими устройствами, обеспеченными автоматическими закрывающимися клапанами и сигнализацией для предупреждения их переполнения.
Организации должны иметь достаточной мощности склады, оборудованные подъемно-транспортными средствами, позволяющими полностью механизировать и обезопасить операции разгрузки и погрузки сырья и материалов. Складские помещения должны быть чистыми, сухими, с исправными крышами и полами, иметь освещенные проходы и проезды между стеллажами, секциями, входными и выходными проемами, регулярно убираться и ремонтироваться.
Помещения для хранения химических веществ оборудуются стеллажами, поддонами, снабжаются инвентарем, СИЗ, приспособлениями, необходимыми для безопасного обращения с химическими веществами. Полы и стены в них должны допускать влажную уборку и быть кислото– и щелочестойкими.
Хранение сыпучих материалов осуществляется в закрытых, защищенных от ветра складах. Допускается устройство открытых складов для материалов, поступающих навалом, при этом площадка для их хранения должна иметь твердое покрытие.
Подачу порошковых материалов в склады и разгрузку их необходимо осуществлять системами пневматических желобов, шнеков и пневмотранспорта, обеспеченных установками обеспыливания. Аспирационный воздух от этих систем перед выбросом наружу следует очищать от пыли.
Склады для малотоннажных изделий обеспечиваются транспортными средствами и подъемными механизмами в зависимости от габаритов, веса и назначения складируемых изделий.
Склады токсичных веществ с механизированной подачей должны быть связаны прямым телефоном или другой системой сигнализации с цехами.
Склады хранения токсичных отходов I класса опасности в обязательном порядке оборудуются автоматическими газоанализаторами контроля воздушной среды, сблокированными с системами вентиляции и звуковой сигнализации.
Эти процессы должны:
1) быть механизированы и автоматизированы;
2) обеспечивать беспыльную транспортировку материалов;
3) предусматривать способы подавления пыли в процессе ее образования с применением воды (увлажнения, мокрого помоля, гидрозолоулавливания, мокрого обогащения) или других средств (аспирации, пенообразования, электрозаряда);
4) обеспечивать применение сырья и материалов в непылящих формах (гранулах, брикетах и т. п.). Управление процессом следует организовать с помощью дистанционных систем.
Применение поверхностно-активных веществ и других химических реактивов, обеспечивающих повышение смачиваемости пыли или незамерзание водных растворов, должны иметь санитарно-эпидемиологические заключения.
Производственное оборудование, при работе которого образуется пыль (дробильное, дозировочное, размольно-смесительное и др.), должно быть герметизировано и снабжено аспирационными устройствами, исключающими поступление запыленного воздуха в производственное помещение.
Рассев порошковых материалов на открытых ситах не допускается. Плоские сита, ситобураты, виброгрохоты, бункера для сбора мелочи оборудуются укрытиями и аспирационными устройствами. Разделение порошковых материалов по фракциям следует производить с помощью воздушных сепараторов или электромагнитных устройств, обеспеченных надежным укрытием и находящихся под разрежением.
Дозировка компонентов исходных порошкообразных материалов осуществляется с помощью закрытых автоматических дозаторов при массовом производстве или в специальных герметичных боксах при работе вручную на опытных производствах.
При ручном прессовании изделий дозировку и засыпку шихты в пресс-формы необходимо осуществлять с помощью автоматических дозаторов с укрытиями, оборудованными вытяжной вентиляцией от загрузочных отверстий бункеров, от приемников изделий, а также по периметру стационарной пресс-формы и от плунжера, подающего шихту в пресс-форму.
Для беспыльной выгрузки сыпучих материалов из мешков, бочек и другой мелкой тары рекомендуется применять раздаточные машины с аспирацией или вакуум-пневматические устройства. Мягкая тара после разгрузки должна поступать по закрытым коммуникациям в накопители, оборудованные системой местной вытяжной вентиляции.
Сушку порошковых и пастообразных материалов следует осуществлять в закрытых аппаратах непрерывного действия, оборудованных системами вытяжной вентиляции.
Фасовку и упаковку порошкообразных веществ необходимо осуществлять на специальном оборудовании, изолированном в боксах или установленном в отдельном помещении. Оборудование снабжается аспирационными укрытиями.
Не допускается производство пескоструйных работ с применением сухого песка. Очистка изделий дробью, металлическим песком и песком с водой должна производиться в герметичном оборудовании с дистанционным управлением. При этом при гидропескоструйной очистке надлежит предусматривать блокировку открывания ворот пескоструйных камер с работой насосов высокого давления.
Станки и инструмент для механической обработки материалов и изделий следует оборудовать местной вытяжной вентиляцией с пневматическими пыле– и стружкоприемниками. Конструкция станков должна обеспечивать удобную и безопасную уборку стружки.
При осуществлении всех видов работ, связанных с выделением асбестсодержащей пыли, решение вопросов по снижению загрязнения воздуха рабочих зон, контролю над содержанием пыли должно осуществляться в соответствии с требованиями действующих санитарно-эпидемиологических правил при работах с асбестом и асбестсодержащими материалами.
Аспирационные системы, а также системы орошения и гидропылеподавления надлежит блокировать с пусковыми устройствами технологического оборудования, исключающими его работу при отключенной вентиляции.
Воздуховоды вентиляционных систем, стены и элементы строительных конструкций цехов, проемы и поверхности окон, арматура освещения должны очищаться от пыли и копоти не реже 1 раза в 3 месяца.
При осуществлении технологических процессов, характеризующихся образованием и выделением пыли, для защиты органов дыхания от пыли все лица, занятые на работах, где концентрации пыли в воздухе рабочей зоны превышают ПДК, должны быть обеспечены респираторами, соответствующими требованиям действующих нормативных и методических документов. Режимы применения респираторов устанавливаются с учетом концентраций пыли в воздухе рабочей зоны, времени пребывания в них работающих.
Организация технологических процессов и производственное оборудование должны исключать (для веществ I и II классов опасности) или резко ограничивать (для остальных веществ) возможность контакта работающих с вредными веществами путем проведения процесса в непрерывном замкнутом цикле, использования герметичной аппаратуры при широком применении комплексной автоматизации. При этом предпочтение должно быть отдано:
1) технологическим процессам, при которых отсутствуют высокотоксичные исходные и промежуточные продукты синтеза и снижено до минимума количество операций, связанных с выделением токсичных веществ (как-то кристаллизация, фильтрация, сушка и др.);
2) непрерывным технологическим циклам, проводящимся под вакуумом, разрежением, при низкой температуре.
Использование веществ I и II классов опасности допускается при непрерывном технологическом процессе в замкнутом цикле, закрытых технологических процессах. В отдельных случаях допускаются периодические технологические процессы, при этом необходимо предусмотреть изоляцию особо вредных участков работы, рациональную вентиляцию и обязательное использование соответствующих СИЗ.
Производственные процессы, при которых применяются или образуются вредные вещества I и II классов опасности, должны быть максимально механизированы. Следует предусмотреть автоматизированное или дистанционное управление процессом.
Пульты управления процессом следует размещать в изолированных помещениях при создании в них избыточного давления.
Фиксированные рабочие места с возможным выделением вредных веществ, устранение которых невозможно при современном уровне технологии, надлежит оборудовать укрытиями с аспирацией. При возможной конденсации паров в нижней части укрытия устанавливают сборник с отводом жидкости в закрытые емкости, возвратом их в технологический процесс или отводом на станции нейтрализации.
Загрузка и выгрузка жидкого сырья и полупродуктов должна осуществляться по закрытым коммуникациям с использованием самотека, вакуума, насосов. Подача водных растворов химических веществ открытым способом не допускается. При необходимости периодической подачи в аппараты сыпучих веществ или малых количеств жидкостей должны быть предусмотрены меры, обеспечивающие предупреждение выделения вредных веществ из аппаратов (например, герметичные двойные затворы).
Фланцевые соединения на аппаратах, трубопроводах и коммуникациях должны быть герметичными. Фланцы на трубопроводах для агрессивных веществ, в том числе крепких кислот и щелочей, укрываются защитными кожухами. Не допускается установка фланцев на трубопроводах, прокладываемых над местами движения людских потоков и транспорта. Использование фланцев допустимо только в местах подключения трубопровода к технологической аппаратуре.
Очистка, мойка, пропарка и обезвреживание емкостей должны производиться на специально оборудованных пропарочно-промывочных станциях или пунктах. К стационарным аппаратам, периодически подвергающимся обезвреживанию, чистке и мойке, должны быть подведены пар, вода и другие средства, предусмотрены устройства закрытых стоков и аспирационные укрытия. При этом следует обеспечивать сбор сточных вод с последующей их очисткой.
Процесс наполнения емкостей, сборников, мерных сосудов технологическими жидкостями обязательно снабжается системой сигнализации о максимальном допустимом уровне их заполнения.
Контроль содержания в воздухе рабочих зон химических веществ остронаправленного действия должен быть автоматическим, соответствовать требованиям действующих нормативных документов по контролю содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
В рабочих помещениях следует предусматривать гидранты, фонтанчики с автоматическим включением или души для немедленного смывания агрессивных химических веществ при попадании на кожные покровы и слизистые оболочки глаз.
При необходимости немедленного слива технологической жидкости в условиях аварийной ситуации или во время очистки и ремонта следует предусматривать запасные емкости.
Интерьер производственных помещений, в том числе трубопроводы для пара, воды, сжатого воздуха и других газов, вакуумных линий, кислот, химических растворов, следует окрашивать в цвета в соответствии с требованиями нормативной документации по проектированию цветовой отделки интерьеров производственных зданий промышленных организаций.
Внутренние поверхности технологической аппаратуры, а также укрытия, воздуховоды, вытяжные вентиляторы должны быть выполнены из коррозионно-устойчивых материалов.
При технологических процессах, особенностью которых является микробное загрязнение воздушной среды, очистка удаляемого из рабочих зон воздуха должна, кроме указанных выше способов, дополнительно предусматривать специальные методы очистки, обеспечивающие нормативные уровни содержания микроорганизмов-продуцентов, бактериальных препаратов и их компонентов в атмосферном воздухе.
Производственные помещения – замкнутые пространства в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется трудовая деятельность людей. В процессе трудовой деятельности организм человека подвергается различной тепловой нагрузке.
Гигиенические требования устанавливаются к показателям микроклимата рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энерготрат работающих, времени выполнения работы, периодов года, к методам измерения и контроля микроклиматических условий.
Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются:
1) температура воздуха;
2) температура поверхностей;
3) относительная влажность воздуха;
4) скорость движения воздуха;
5) интенсивность теплового облучения.
Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах (см табл. 5).
Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей смены (см. табл. 6). Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.
Таблица 5
Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений (Санитарные правила и нормы (СанПиН) 2.2.4.548-96)
Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины.
При обеспечении допустимых величин микроклимата на рабочих местах:
1) перепад температуры воздуха по высоте должен быть не более 3 °C;
2) перепад температуры воздуха по горизонтали, а также ее изменения в течение смены не должны превышать:
а) при категориях работ Iа и Iб – 4 °C;
б) при категориях работ IIа и IIб – 5 °C;
в) при категории работ III – 6 °C.
При этом абсолютные значения температуры воздуха не должны выходить за пределы величин, указанных в таблице 8 для отдельных категорий работ.
К категории Iа относятся работы с интенсивностью энерготрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо– и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т. п.).
К категории 16 относятся работы с интенсивностью энерготрат 121–150 ккал/ч (140–174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т. п.).
К категории II относятся работы с интенсивностью энерготрат 151–200 ккал/ч (175–232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т. п.).
К категории IIб относятся работы с интенсивностью энерготрат 201–250 ккал/ч (233–290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т. п.).
К категории III относятся работы с интенсивностью энерготрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т. п.).
При температуре воздуха на рабочих местах 25 °C и выше максимально допустимые величины относительной влажности воздуха не должны выходить за пределы:
1) 70 % – при температуре воздуха 25 °C;
2) 65 % – при температуре воздуха 26 °C;
3) 60 % – при температуре воздуха 27 °C;
4) 55 % – при температуре воздуха 28 °C.
Таблица 6
Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
При температуре воздуха 26–28 °C скорость движения воздуха, указанная в таблице 8 для теплого периода года, должна соответствовать диапазону:
1) 0,1–0,2 м/с – при категории работ Iа;
2) 0,1–0,3 м/с – при категории работ Iб;
3) 0,2–0,4 м/с – при категории работ IIа;
4) 0,2–0,5 м/с – при категориях работ IIб и III.
Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих на рабочих местах от производственных источников, нагретых до темного свечения (материалов, изделий и др.), должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 7.
Таблица 7
Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих от производственных источников
Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих от источников излучения, нагретых до белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный металл, стекло, пламя и др.), не должны превышать 140 Вт/м2.
При этом облучению не должно подвергаться более 25 % поверхности тела, обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.
При наличии теплового облучения работающих температура воздуха на рабочих местах не должна превышать в зависимости от категории работ следующих величин: 1) 25 °C – при категории работ Iа;
1) 25 °C – при категории работ Iа;
2) 24 °C – при категории работ Iб;
3) 22 °C – при категории работ IIа;
4) 21 °C – при категории работ IIб;
5) 20 °C – при категории работ III.
В целях профилактики неблагоприятного воздействия микроклимата должны быть использованы защитные мероприятия (например, системы местного кондиционирования воздуха, воздушное душирование, компенсация неблагоприятного воздействия одного параметра микроклимата изменением другого, спецодежда и другие средства индивидуальной защиты, помещения для отдыха и обогревания, регламентация времени работы (в частности, перерывы в работе), сокращение рабочего дня, увеличение продолжительности отпуска, уменьшение стажа работы и др.).
Для оценки сочетанного воздействия параметров микроклимата в целях осуществления мероприятий по защите работающих от возможного перегревания рекомендуется использовать интегральный показатель тепловой нагрузки среды (ТНС), величины которого приведены в таблице 8.
Тепловая нагрузка среды (ТНС) – сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха, теплового облучения), выраженное одночисловым показателем в °С.
Таблица 8
Рекомендуемые величины интегрального показателя тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса) для профилактики перегревания организма
Индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) является эмпирическим показателем, характеризующим сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения).
ТНС-индекс определяется на основе величин температуры смоченного термометра аспирационного психрометра (t) и температуры внутри зачерненного шара (t).
Температура внутри зачерненного шара измеряется термометром, резервуар которого помещен в центр зачерненного полого шара; t отражает влияние температуры воздуха, температуры поверхностей и скорости движения воздуха. Зачерненный шар должен иметь диаметр 90 мм, минимально возможную толщину и коэффициент поглощения 0,95. Точность измерения температуры внутри шара ±0,5 °C.
ТНС-индекс рассчитывается по уравнению:
ТНС = 0,7 x tвл + 0,3 x tш.
ТНС-индекс рекомендуется использовать для интегральной оценки тепловой нагрузки среды на рабочих местах, на которых скорость движения воздуха не превышает 0,6 м/с, а интенсивность теплового облучения – 1200 Вт/м.
Метод измерения и контроля ТНС-индекса аналогичен методу измерения и контроля температуры воздуха. Значения ТНС-индекса не должны выходить за пределы величин, рекомендуемых в таблице 8.
В целях защиты работающих от возможного перегревания или охлаждения при температуре воздуха на рабочих местах выше или ниже допустимых величин время пребывания на рабочих местах (непрерывно или суммарно за рабочую смену) ограничивается величинами, указанными в таблицах 9 и 10. При этом средне-сменная температура воздуха, при которой работающие находятся в течение рабочей смены на рабочих местах и местах отдыха, не должна выходить за пределы допустимых величин температуры воздуха для соответствующих категорий работ, указанных в таблице 9.
Таблица 9
Время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха выше допустимых величин
Таблица 10
Время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха ниже допустимых величин
Среднесменная температура воздуха (t) рассчитывается по формуле:
tв = (tв1 x 1 + tв2 x 2+… + tвn x n)/8,
где t, tв1… tвn – температура воздуха (°С) на соответствующих участках рабочего места;
1, 2, …, n – время (ч) выполнения работы на соответствующих участках рабочего места; 8 – продолжительность рабочей смены (ч).
Измерения показателей микроклимата в целях контроля их соответствия гигиеническим требованиям должны проводиться в холодный период года в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 5 °C, в теплый период года – в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней максимальной температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 5 °C. Частота измерений в оба периода года определяется стабильностью производственного процесса, функционированием технологического и санитарно-технического оборудования.
При выборе участков и времени измерения необходимо учитывать все факторы, влияющие на микроклимат рабочих мест (фазы технологического процесса, функционирование систем вентиляции и отопления и др.). Измерения показателей микроклимата следует проводить не менее 3 раз в смену (в начале, середине и конце). При колебаниях показателей микроклимата, связанных с технологическими и другими причинами, необходимо проводить дополнительные измерения при наибольших и наименьших величинах термических нагрузок на работающих.
Измерения следует проводить на рабочих местах. Если рабочим местом являются несколько участков производственного помещения, то измерения осуществляются на каждом из них.
При наличии источников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения (нагретых агрегатов, окон, дверных проемов, ворот, открытых ванн и т. д.) измерения следует проводить на каждом рабочем месте в точках, минимально и максимально удаленных от источников термического воздействия.
В помещениях с большой плотностью рабочих мест при отсутствии источников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения участки измерения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха должны распределяться равномерно по площади помещения в соответствии с таблицей 11.
При работах, выполняемых сидя, температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,0 м, относительную влажность воздуха – на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки. При работах, выполняемых стоя, температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,5 м, а относительную влажность воздуха – на высоте 1,5 м.
Таблица 11
Минимальное количество участков измерения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха
При наличии источников лучистого тепла тепловое облучение на рабочем месте необходимо измерять от каждого источника, располагая приемник прибора перпендикулярно падающему потоку. Измерения следует проводить на высоте 0,5; 1,0 и 1,5 м от пола или рабочей площадки.
Температуру поверхностей следует измерять в случаях, когда рабочие места удалены от них на расстояние не более 2 м.
Температуру и относительную влажность воздуха при наличии источников теплового излучения и воздушных потоков на рабочем месте следует измерять аспирационными психрометрами. При отсутствии в местах измерения лучистого тепла и воздушных потоков температуру и относительную влажность воздуха можно измерять психрометрами, не защищенными от воздействия теплового излучения и скорости движения воздуха. Могут использоваться также приборы, позволяющие раздельно измерять температуру и влажность воздуха.
Скорость движения воздуха следует измерять анемометрами вращательного действия (крыльчатыми, чашечными и др.). Малые величины скорости движения воздуха (менее 0,5 м/с), особенно при наличии разнонаправленных потоков, можно измерять термоэлектроанемометрами, а также цилиндрическими и шаровыми кататермометрами при защищенности их от теплового излучения.
Температуру поверхностей следует измерять контактными приборами (типа электротермометров) или дистанционными (пирометрами и др.).
Интенсивность теплового облучения следует измерять приборами, обеспечивающими угол видимости датчика, близкий к полусфере (не менее 160°), и чувствительными в инфракрасной и видимой области спектра (актинометрами, радиометрами и т. д.).
Диапазон измерения и допустимая погрешность измерительных приборов должны соответствовать требованиям таблицы 12.
Таблица 12
Требования к измерительным приборам
По результатам исследования составляется протокол, в котором отражаются общие сведения о производственном объекте, размещении технологического и санитарно-технического оборудования, источниках тепловыделения, охлаждения и влаговыделения, приведены схема размещения участков, на которых измеряются параметры микроклимата, и другие данные.
В заключение протокола дается оценка результатов выполненных измерений на соответствие нормативным требованиям.
Одним из основных вопросов охраны труда является организация рационального освещения производственных помещений и рабочих мест.
Производственное освещение обеспечивает зрительное восприятие объектов окружающего человека пространства. Оно имеет исключительно большое значение, поскольку около 90 % информации поступает к человеку через зрительный канал.
Качество производственного освещения в значительной мере сказывается на безопасности и производительности труда человека. При плохом освещении человек быстро устает, работает менее продуктивно, возникает потенциальная опасность ошибочных действий и несчастных случаев. По имеющимся данным около 5 % травм можно объяснить недостаточным или нерациональным освещением, а в 20 % оно способствовало возникновению травм. Кроме того, плохое освещение может привести к профессиональным заболеваниям, например таким, как близорукость.
Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение улучшает условия зрительной работы, снижает утомляемость, способствует повышению производительности труда, благотворно влияет на производственную среду, оказывая положительное психологическое воздействие на работающего, повышает безопасность труда и снижает травматизм.
В условиях современного производства важным фактором улучшения условий труда в целом является оптимизация количественных и качественных характеристик освещения рабочих мест.
Решение вопроса рационального освещения производственных помещений и рабочих мест улучшает условия зрительной работы, ослабляет зрительное и нервное утомление, способствует повышению внимания и улучшению координационной деятельности. Хорошее освещение усиливает деятельность дыхательных органов, способствуя увеличению поглощения кислорода.
Напряженная зрительная работа вследствие нерационального освещения может явиться причиной функциональных нарушений в зрительном анализаторе и привести к расстройству зрения, а в тяжелых случаях и к полной его потере.
Усталость органов зрения зависит от степени напряженности процессов, сопровождающих зрительное восприятие.
Основная задача освещения в производственных помещениях состоит в обеспечении оптимальных условий для видения. Эта задача решается выбором наиболее рациональной системы освещения и источников света.
Для освещения производственных помещений используется освещение трех видов: естественное, обусловленное энергией Солнца и рассеянного света небосвода, искусственное, осуществляемое электрическими лампами, и смешанное, т. е. сочетание естественного и искусственного освещения.
Искусственное освещение по функциональному назначению подразделяется на следующие виды: рабочее, аварийное, эвакуационное и охранное.
Рабочее освещение обеспечивает необходимые условия освещенности при нормальном режиме работы осветительных установок.
Аварийное освещение обеспечивает минимально необходимые осветительные условия для продолжения работы при временном выходе из строя рабочего освещения.
Эвакуационное освещение служит для эвакуации людей из помещений при авариях рабочего освещения в местах, опасных для прохода людей, на лестницах и основных проходах производственных помещений.
Охранное освещение (при отсутствии специальных технических средств охраны) должно предусматриваться вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время.
Искусственное рабочее освещение промышленных предприятий осуществляется с помощью двух систем – общего освещения и комбинированного освещения, т. е. совокупности местного и общего освещения.
Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение.
Естественное освещение подразделяется на следующие типы – боковое, верхнее и комбинированное (верхнее и боковое).
При верхнем или комбинированном естественном освещении помещений любого назначения нормируется среднее значение коэффициента естественной освещенности (КЕО) в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и рабочей поверхности. Расчетная точка принимается в геометрическом центре помещения или на расстоянии 1 м от поверхности стены, противостоящей боковому светопроему.
При комбинированном естественном освещении допускается деление помещения на зоны с боковым освещением (зоны, примыкающие к наружным стенам с окнами) и зоны с верхним освещением. Нормирование и расчет естественного освещения в каждой зоне производятся независимо друг от друга.
При двухстороннем боковом освещении помещений любого назначения нормированное значение КЕО должно быть обеспечено в геометрическом центре помещения (на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и рабочей поверхности).
Расчет естественного освещения помещений производится без учета мебели, оборудования, озеленения и деревьев, а также при 100 %-ном использовании светопрозрачных заполнений в светопроемах. Допускается снижение расчетного значения КЕО от нормируемого КЕО не более чем на 10 %.
Расчетное значение средневзвешенного коэффициента отражения внутренних поверхностей помещения следует принимать равным 0,5.
Неравномерность естественного освещения помещений с верхним или комбинированным естественным освещением не должна превышать 3:1. Расчетное значение КЕО при верхнем и комбинированном естественном освещении в любой точке на линии пересечения условной рабочей поверхности и плоскости характерного вертикального разреза помещения должно быть не менее нормированного значения КЕО при боковом освещении в соответствии с существующими нормами.
При одностороннем боковом освещении в жилых зданиях нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и плоскости пола на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов: в одной комнате – для 1-, 2– и 3-комнатных квартир и в двух комнатах – для 4-х комнатных квартир, и более.
В остальных комнатах многокомнатных квартир и в кухне нормируемое значение КЕО при боковом освещении должно обеспечиваться в расчетной точке, расположенной в центре помещения на плоскости пола.
При одностороннем боковом освещении жилых комнат общежитий, гостиных и номеров гостиниц нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и плоскости пола в геометрическом центре помещения.
При одностороннем боковом освещении в помещениях детских дошкольных учреждений нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено:
1) в групповых и игровых помещениях – в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и плоскости пола на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов;
2) в остальных помещениях – в расчетной точке, расположенной в геометрическом центре помещения на рабочей поверхности.
При одностороннем боковом освещении помещений школ, школ-интернатов, профессионально-технических и средних специальных учебных заведений нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено:
1) в учебных и учебно-производственных помещениях – в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1,2 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов;
2) в остальных помещениях – в расчетной точке, расположенной в геометрическом центре помещения на рабочей поверхности.
При одностороннем боковом освещении помещений учреждений здравоохранения нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено:
1) в палатах больниц, в палатах и спальных комнатах объектов социального обеспечения (интернатов, пансионатов для престарелых инвалидов и т. п.), санаториев и домов отдыха – в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и плоскости пола на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов;
2) в кабинетах врачей, ведущих прием больных, в смотровых, в приемно-смотровых боксах, перевязочных – в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов;
3) в остальных помещениях – в расчетной точке, расположенной в центре помещения на рабочей поверхности.
Искусственное освещение помещений подразделяется на общее и комбинированное.
Рабочее искусственное освещение следует предусматривать для всех помещений зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.
Нормируемые значения освещенности устанавливаются в точках ее минимального значения на рабочей поверхности внутри помещений для разрядных источников света.
Для общего освещения помещений следует использовать разрядные лампы и (или) лампы накаливания.
Для местного освещения, кроме разрядных источников света, допускается использование ламп накаливания, преимущественно галогенных.
Прочерки в таблице означают отсутствие предъявляемых требований.
В помещениях общественных зданий следует применять систему общего освещения. Рекомендуется применение системы комбинированного освещения в помещениях общественных зданий, где выполняется напряженная зрительная работа.
Общее освещение в помещениях общественных зданий должно быть равномерным.
Общее локализованное освещение допускается предусматривать:
1) в помещениях со стационарным крупным оборудованием (торговых залах магазинов, архиво– и книгохранилищах);
2) в выставочных помещениях с постоянно фиксированными плоскостями экспозиции;
3) в помещениях, в которых рабочие места расположены группами, сосредоточенными на отдельных участках (пошивочных и ремонтных мастерских, гладильных, лабораториях);
4) в помещениях, на разных участках которых выполняются работы различной точности, требующие разных уровней освещенности.
Уровни суммарной засветки окон жилых зданий, палат лечебных учреждений, палат и спальных комнат объектов социального обеспечения световыми приборами наружного освещения не должны превышать следующих значений средней вертикальной освещенности:
1) 7 лк – при норме средней яркости проезжей части 0,4 кд/м2;
2) 10 лк – при норме средней яркости проезжей части 0,6–1,0 кд/м2;
3) 20 лк – при норме средней яркости проезжей части 1,2–1,6 кд/м2.
Таблица 13
Нормируемые показатели естественного, искусственного и совмещенного освещения помещений жилых зданий (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03)
Примечание.
В жилых домах и квартирах приведенные значения освещенности, показателя дискомфорта и коэффициента пульсации являются рекомендуемыми.
Уровни суммарной засветки окон жилых зданий, палат лечебных учреждений, палат и спальных комнат объектов социального обеспечения от архитектурного, рекламного освещения, а также установок освещения строительных площадок не должны превышать более чем на 10 % величин, приведенных выше.
Размещение пульсирующих рекламных установок допускается при отсутствии прямой видимости их воздействия в точке, расположенной на расстоянии 1 м от геометрического центра светопроема.
Совмещенное освещение помещений жилых и общественных зданий допускается предусматривать в случаях, когда это требуется по условиям выбора рациональных объемно-планировочных или градостроительных решений, за исключением жилых комнат домов и общежитий, гостиных и номеров гостиниц, спальных помещений санаториев и домов отдыха, групповых и игральных детских дошкольных учреждений, палат лечебно-профилактических учреждений, палат и спальных комнат объектов социального обеспечения (интернатов, пансионатов для престарелых и инвалидов и т. п.).
При совмещенном освещении общественных зданий нормируемые значения КЕО должны составлять от нормированных значений КЕО при естественном освещении:
1) не менее 87 % для учебных и учебно-производственных помещений школ, школ-интернатов, учебных заведений начального и среднего профессионального образования;
2) не менее 60 % для остальных помещений.
При совмещенном освещении нормируемую освещенность в учебных и учебно-производственных помещениях школ, школ-интернатов, профессионально-технических и средних специальных учебных заведений следует повышать на одну ступень по шкале освещенности в соответствии с установленными нормами.
При совмещенном освещении учебных и учебно-производственных помещений школ, школ-интернатов, учебных заведений начального и среднего профессионального образования следует предусматривать раздельное включение рядов светильников, расположенных параллельно светопроемам.
Гигиенические требования к производственному освещению, основанные на психофизических особенностях восприятия света и его влияния на организм человека, могут быть сведены к следующим.
1. Спектральный состав света, создаваемый искусственными источниками, должен приближаться к естественному.
2. Уровень освещенности должен быть достаточным и соответствовать гигиеническим нормам, учитывающим условия зрительной работы.
3. Равномерность и естественность уровня освещенности должны обеспечиваться в помещении во избежание частой переадаптации и утомления зрения.
4. Освещение не должно создавать блесткости как самих источников света, так и других предметов в пределах рабочей зоны.
Таблица 14
Нормируемые показатели естественного, искусственного и совмещенного освещения основных помещений общественного здания, а также сопутствующих им производственных помещений (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03)
Примечание.
<*> В жилых домах и квартирах приведенные значения освещенности, показателя дискомфорта и коэффициента пульсации являются рекомендуемыми.
<**> Норма дана для ламп накаливания.
Проектирование системы общего искусственного освещения представляет собой последовательное решение таких задач, как:
1) выбор типа источников света (ламп);
2) выбор типа светильников;
3) размещение светильников в плане помещения и определение их количества;
4) расчет светового потока ламп светильников;
5) выбор стандартной лампы.
Исходными данными для расчета являются:
1) гигиенические нормы освещенности Еmin(лк);
2) габаритные размеры производственного помещения A x B x H (м);
3) коэффициенты отражения рабочих поверхностей, поверхностей стен и потолка.
Нормативные документы рекомендуют во всех случаях в качестве источников света использовать люминесцентные лампы.
Их достоинство:
1) высокая световая отдача (до 75 лм/вт и более);
2) продолжительный срок службы (до 10 000 ч);
3) малая яркость светящейся поверхности;
4) спектральный состав излучаемого света.
Одним из недостатков таких ламп является высокая пульсация светового потока, вызывающая утомление зрения. Поэтому коэффициент пульсации освещенности регламентирован в пределах 10–20 % в зависимости от разряда зрительной работы.
Светильники выбирают с учетом характеристик рабочей среды в помещении.
Освещенность на рабочем месте должна соответствовать характеру зрительной работы, который определяется следующими тремя параметрами:
1) объектом различимости (наименьший размер рассматриваемого предмета);
2) фоном (поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения);
3) контрастом объекта с фоном, характеризующимся соотношением яркостей рассматриваемого объекта.
При оборудовании помещения необходимо учитывать воздействие на психику человека цвета. Цветовая гамма рабочего помещения должна быть выдержана в спокойных, мягких тонах.
Для получения равномерного освещения светильники располагают симметричными рядами, при этом расстояние между светильниками в ряду, между рядами светильников и от края светильников до стен не должно превышать:
L = λ x h,
где L – расстояние между светильниками в ряду и между рядами светильников;
λ – коэффициент, зависящий от типа светильников;
h – высота расположения светильников над рабочей поверхностью, м.
Световой поток одного светильника определяется методом коэффициента использования светового потока по формуле:
Fсв = (Еmin x S x К x Z) / (Nсв x g),
где Еmin – гигиеническая норма освещенности;
S – площадь помещения;
К – коэффициент запаса, зависящий от запыленности воздуха в помещении;
Z – коэффициент неравномерности освещения;
N – количество светильников;
g = [A x B] / [h (A + B)].
Световой поток лампы определяется в зависимости от количества ламп в светильнике.
Таким образом, световой поток от одного светильника равен:
Fсв = (200 x 180 x 1,5 x 1,1) / (1 x 1,8) = 3300.
В помещении применимы люминесцентные лампы дневного света типа ЛД65-4.
Нормирование естественного освещения производится с помощью коэффициента естественной освещенности (КЕО), выраженного в процентах:
КЕО = ЕВ x 100 / ЕН,
где ЕВ – освещенность точки внутри помещения, лк;
ЕН – одновременная наружная освещенность горизонтальной поверхности рассеянным светом небосвода (без учета прямых солнечных лучей), лк. Значения КЕО при естественном и совмещенном освещении рабочих поверхностей приведены в табл. 15.
Таблица 15
Коэффициент естественного освещения при естественном и совмещенном освещении рабочих поверхностей
Шум в селитебной зоне
Шумы относятся к числу вредных для человека загрязнений окружающей среды. Представление о шуме включает всякие неприятные или нежелательные звуковые воздействия, мешающие восприятию полезных сигналов, нарушающие тишину, оказывающие вредное или раздражающее влияние на организм человека, снижающие его работоспособность.
Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности.
Звук – колебания частиц воздушной среды, которые воспринимаются органами слуха человека в направлении их распространения. Звук как физический процесс представляет собой волновое движение упругой среды. Ощущает человек механические колебания с частотами от 20 до 20 000 Гц.
С возрастом этот диапазон суживается, особенно за счет понижения слышимости высоких тонов, до частот 12 000 Гц и даже 6000–8000 Гц.
Ультразвуковой диапазон – свыше 20 кГц, инфразвук – меньше 20 Гц, устойчивый слышимый звук – 1000–3000 Гц.
Физические характеристики шума:
1) интенсивность звука, J (Вт/м2);
2) звуковое давление, P (Па);
3) частота, f (Гц).
При распространении звуковых волн имеет место перенос звуковой энергии, величина которого определяется интенсивностью звука.
Интенсивность звука – звуковая мощность на единицу площади, передаваемая в направлении распространения звуковой волны, количество энергии, переносимое звуковой волной за 1 с через площадь в 1 м2, перпендикулярно распространению звуковой волны. J – интенсивность в точке измерения (Вт/м2).
Интенсивность звука связана со звуковым давлением выражением.
I=VP,
где P – среднеквадратичное звуковое давление;
V – среднеквадратичное значение колебательной скорости частиц в звуковой волне.
Звуковое давление – дополнительное давление воздуха, которое возникает при прохождении через него звуковой волны. Звуковое давление – переменная составляющая давления воздуха, возникающая вследствие колебаний источника звука, накладывающаяся на атмосферное давление.
Минимальное звуковое давление и минимальная интенсивность звуков, едва различимых слуховым аппаратом человека, называются пороговыми.
Чувствительность слухового аппарата человека наибольшая в диапазоне 2000–5000 Гц. Эталонный звук – звук частотой 1000 Гц. При этой частоте порог слышимости по интенсивности 10–12 Вт/м2, а соответствующее ему звуковое давление р0– 210 Па. Порог болевого ощущения Iтах =10 Вт/м2. Различие в 1013 раз.
Учитывая протяженный частотный диапазон (20–20 000 Гц) при оценке источника шума, используется логарифмический показатель, который называется уровнем интенсивности (дБ).
Уровень звука обычно выражают в дБ.
При расчетах и нормировании используется такой показатель, как уровень звукового давления (дБ).
P – звуковое давление в точке измерения (Па);
P0 – пороговое значение 2 x 10–5 (Па).
При распространении звуковых волн в воздухе в каждой точке звукового поля возникают попеременные сжатие и разрежение, что приводит к изменению давления в среде по сравнению с атмосферным (статическим) давлением. Разность между атмосферным давлением и давлением в данной точке звукового поля называется звуковым давлением P (Па).
Звуковое давление, воспринимаемое ухом человека, может меняться от порога слышимости до болевого порога в 10E + 10 раз. При этом ощущение степени изменения звукового давления (субъективное восприятие человеком) согласно психофизическому закону Вебера – Фехнера почти совпадает с логарифмической кривой. Поэтому в акустике для оценки звуковых воздействий на человека принято использовать не абсолютные величины изменения звукового давления, а относительные – логарифмические.
Принято измерять и оценивать относительные уровни интенсивности звука и звукового давления по отношению к пороговым значениям, выраженным в логарифмической форме.
Уровень интенсивности: LI = 10 lg I / 10.
Уровень звукового давления: Lp = 20 lg P / P0.
Слышимый диапазон составляет 0–140 дБ.
Характеристикой непосредственно источника шума является его звуковая мощность (P) – общее количество звуковой энергии, излучаемой в окружающее пространство в секунду.
Уровень звуковой мощности источника шума LP = 10 lg P / P0, гдеР0 – пороговая величина, равная 10–12 Вт.
Интенсивность звукового давления в слуховом диапазоне варьирует от 0 до 140 (дБ), что соответствует физическим пределам давления от 2 x 10–5 до 102 Па (1 Па соответствует 1 н/м2).
Если давление P0 = 2 x 10–5 Па представляет порог слышимости, то уровень звукового давления 102 Па (140 дБ) вызывает у человека болевое ощущение, а дальнейшее увеличение давления грозит разрушением слухового аппарата. Каждому увеличению уровня звука на 10 дБ соответствует возрастание звукового давления на порядок, т. е. в 10 раз.
Таблица 16
Характеристика восприятия звука органом слуха человека
Так как органы слуха человека обладают неодинаковой чувствительностью к звуковым колебаниям различной частоты, весь диапазон частот на практике разбит на октавные полосы. Диапазон звуковых частот подразделяется на октавные полосы, характерные тем, что у них верхние частоты вдвое больше нижних граничных частот. Соответственно удваиваются средние частоты смежных полос при переходе к более высоким частотам. Их принято называть среднегеометрическими частотами.
Весь спектр разбит на восемь октавных полос: 45–90; 90–180; 180–360,5600–11 200.
Среднегеометрические частоты октавных полос: 63,125, 250…, 8000.
Октава – полоса частот с границами f1 – f2, где f2 / f1 = 2.
Среднегеометрическая частота fСТ = 63, 125, 250, 500, …
Спектры бывают дискретными, сплошными, тональными.
Шум в диапазоне 20–400 Гц называется низкочастотным, от 400 до 1000 Гц – среднечастотным, более 1000 Гц – высокочастотным. Шум, в котором представлены различные звуковые частоты, считается широкополосным, а если прослушивается звук определенной частоты – тональным. При тональном шуме, который труднее переносится человеком, чем широкополосный, уровень звукового давления на одной из частот октавной полосы превышает уровни на других частотах этой полосы на 6 дБ или более.
По степени стабильности звучания различают постоянный, прерывистый, непостоянный и импульсный шумы.
Постоянный шум характерен колебаниями давления во времени не более 5 дБ.
Прерывистый шум – разновидность постоянного, прерываемого паузами и звучащего между ними не менее 1 с.
Непостоянный шум – шум, интенсивность которого меняется во времени более чем на 5 дБ.
Импульсный шум – непостоянный шум с мгновенными (менее 1 с) изменениями звукового давления.
Звуковой комфорт – 20 дБ; шум проезжей части улицы – 60 дБ; интенсивное движение – 80 дБ; работа пылесоса – 75–80 дБ; шум в метро – 90–100 дБ; концерт – 120 дБ; взлет самолета – 145–150 дБ; взрыв атомной бомбы – 200 дБ.
Шум в жилой зоне имеет особенно существенное значение для большинства городского населения. Шумовой режим городских территорий определяется воздействием целого ряда источников внешнего шума. К таким источникам прежде всего относятся средства автомобильного, железнодорожного и воздушного транспорта, ряд промышленных предприятий и установок, а также другие шумовые воздействия, связанные с различными видами жизнедеятельности населения.
Источники этого шума можно подразделить на три группы:
1) внемикрорайонные;
2) микрорайонные (квартальные);
3) внутридомовые.
К источникам шума вне микрорайонов относятся транспорт города, транспорт внешний (авиация, железная дорога, водный транспорт), промышленные предприятия, учреждения культуры, искусства, отдыха. К источникам шума в микрорайонах относятся транспортные средства, трудовые процессы, спортивные и игровые площадки, детские ясли-сады, школы.
Шум автотранспорта является интенсивным, широкополосным, непостоянным. Он, как и шум других средств городского транспорта, является наиболее значимым, так как его генерирует огромное число источников транспортных средств, мигрирующих по всей территории в любое время суток. Интенсивность транспортных потоков на городских магистралях достигает сотен тысяч единиц транспортных средств в час. По данным И. Л. Карагодиной и соавт. (1972) с ростом интенсивности транспортного движения примерно на 1 дБ в год возрастает уровень шума в крупных городах.
Шум грузовых машин большой мощности наряду с низкочастотными составляющими имеет интенсивные высокочастотные компоненты (до 87 дБ на частоте 2000 Гц), шум легковых машин отличается преобладанием низких частот (пик 90 дБ на частоте 125 Гц). Низкие и средние частоты доминируют в шуме автобусов и грузовиков небольшой мощности.
Источниками шума в движущемся автомобиле являются поверхности силового агрегата, системы впуска и выпуска, агрегаты трансмиссий, колеса в контакте с дорожным покрытием, колебания подвески и кузова, взаимодействие кузова с потоком воздуха. В шумовых характеристиках проявляются общий технический уровень и качество автомобиля и дороги.
Шум, издаваемый автомобилем, возрастает на 8–10 дБ при увеличении от минимума до максимума числа оборотов двигателя, на 2 дБ – у дизельных двигателей и на 10–15 дБ – у карбюраторных двигателей при увеличении нагрузки.
Транспортные факторы (интенсивность, состав, скорость движения, эксплуатационное состояние автомобилей, вид перевозимых грузов) оказывают наибольшее влияние на уровень шума. Немалое значение имеют и дорожные факторы. Для грузовых машин наибольший шум создает двигатель, особенно когда ему приходится работать на пониженных передачах. Но для легковых машин важнее шум качения. Конечно, вряд ли можно ожидать, что в целях сокращения шума будут ограничивать мощность грузовиков или снижать сцепление шин с покрытием, уменьшая этим безопасность движения на высоких скоростях. Проведенные в ФРГ исследования не выявили особого преимущества пористых или очень гладких покрытий, хотя по данным МАДИ шероховатые покрытия, особенно в мокром состоянии, могут увеличивать шум на 5–7,5 дБ.
Общий уровень шума автотранспортных средств (легкового автомобиля – 83–86 дБ, автобуса – 82–90 дБ, небольшого грузовика – 85–86 дБ, мощного грузовика – до 92 дБ) весьма значителен.
Интенсивность уличного шума, в связи с тем что транспортный шум является непостоянным, зависит от интенсивности транспортных потоков. Эта зависимость была изучена И. Л. Карагодиной, Г. Л. Осиповым, И. А. Шишкиным (1972).
Материалы исследований свидетельствуют, что при увеличении интенсивности потока расчетный и эквивалентный уровни шума возрастают от 70–71 дБ при потоке 100 экипажей в час до 76–77 дБ при потоке 1000 экипажей в час, до 82 дБ при потоке 10 000 экипажей в час. При плохом состоянии проезжей части уровень шума соответственно возрастает.
Шум от городского электротранспорта также достигает значительных уровней: до 71–74 дБ – от троллейбусов, до 85–90 дБ – от трамваев. Шум троллейбусов преимущественно низкочастотный; шум трамвая характеризуется высокими уровнями на средних частотах.
Наземные линии метрополитена являются источниками среднечастотного непостоянного шума с уровнем звука в 7 м от оси пути состава 80–85 дБ.
Шум городского транспорта характерен суточными колебаниями интенсивности в связи с изменением плотности и состава транспортных потоков.
Шум железнодорожного транспорта. Во время движения состава среднечастотный шум генерируется при работе двигателя и ходовой части локомотива, а также в результате движения вагонных тележек, ударов и дребезжания деталей тормозных систем и сцепки вагонов.
Шум тепловоза составляет 100–110 дБ у выхлопной трубы и 83–89 дБ на расстоянии 50 м, шум околовагонных колес при скорости 70–80 км/ч достигает 125–130 дБ. Уровни звука поездов (грузовых, пассажирских, электрических) при скорости движения 50–60 км/ч равны 90–92 дБ. На границе грузовых, сортировочных станций, депо уровни звука достигают 90–101 дБ.
Авиационный транспортный шум распространяется на жилую территорию в результате недостаточного удаления аэропортов и в случаях, когда направления взлета и захода на посадку пересекают жилую территорию.
Одними из наиболее мощных источников шума являются вертолеты и самолеты, особенно сверхзвуковые. Значителен шум турбиновинтовых реактивных самолетов: взлет самолета – 145–150 дБ. При этом в жилой зоне некоторых городов создается значительная интенсивность звука – от 80 до 100 дБ А (г. Минеральные воды, Сыктывкар, Новосибирск, Екатеринбург). Шум создается также при прогреве моторов и рулении (до 70–90 дБ в г. Сыктывкаре на расстоянии 1 км от взлетно-посадочной полосы).
Шумы самолетов обычно низкочастотные, но в широкополосном спектре шума реактивных самолетов высокие уровни звукового давления генерируются в области частот до 2000 Гц.
На интенсивность шума и площадь распространения существенное влияние оказывают метеорологические условия (скорость ветра, распределение температуры воздуха по высоте, облака и осадки).
Особенно острый характер проблема шума приобрела в связи с эксплуатацией сверхзвуковых самолетов. С ними связаны шумы, звуковой удар и вибрация жилищ вблизи аэропортов. Современные сверхзвуковые самолеты порождают шумы, интенсивность которых значительно превышает предельно допустимые нормы.
Шумы, создаваемые самолетами, вызывают ухудшение слуха и другие болезненные явления у работников наземных служб аэропорта, а также у жителей населенных пунктов, над которыми пролетают самолеты. Отрицательное воздействие на людей зависит не только от уровня максимального шума, создаваемого самолетом при полете, но и от продолжительности действия, общего числа пролетов за сутки и фонового уровня шумов.
Производственные шумы в большинстве случаев имеют локальное значение, их уровень в жилой зоне зависит от уровня в месте образования, гасящих свойств конструктивных элементов производственных зданий и сооружений, наличия экранирующих элементов, удаленности источника от жилой застройки и др. Интенсивность, частотный состав и характер этих шумов, время и длительность их генерации могут варьировать в широких пределах.
Внутримикрорайонные шумы возникают в результате движения транспортных средств и механизмов (автомашин, мусороуборочных машин и др.), ручных операций по уходу за территорией и перегрузки товаров, материалов, отходов, тары, игр на детских и спортивных площадках и т. д.
Шум механизмов и транспортных средств по своим параметрам приближается к уличному и может достигать уровней 75–90 дБ. Импульсный шум с уровнями звука до 70 дБ возникает при разгрузке товаров, подвозимых к магазинам. Разнообразные по уровню (62–78 дБ) и частотной характеристике шумы возникают при спортивных играх в зависимости от характера инвентаря, вида игры и активности голосовой связи.
Внутридомовые шумы образуются при работе санитарно-технического (водопровода, канализации и др.) и транспортного (лифтов, мусоропроводов) оборудования в жилой части здания, при эксплуатации технологического оборудования объектов, встроенных в жилой дом, при работе в квартирах электробытовых приборов, радио– и видеоаппаратуры, играх детей и т. д. Эти шумы имеют разнообразные частотные спектры, различный характер и значительную интенсивность (до 72–90 дБ).
Основным фактором, определяющим степень влияния шума на условия жизни и здоровье населения, является уровень звукового давления.
Специфическое действие шума – медленно прогрессирующее снижение слуха по типу кохлеарного неврита (нейросенсорная тугоухость за счет нарушения звуковоспринимающего аппарата).
Неспецифическое действие шума – сосудистые неврозы, неврастении.
Шумы малой интенсивности (до 60 дБ) оцениваются человеком психологически на основе условий восприятия. Для этого уровня шумов характерно субъективное отношение к ним – сенсибилизация к шуму постоянного источника, терпимое отношение. В связи с большим количеством звуковых сигналов постоянный шум малой интенсивности, воздействуя на кору больших полушарий головного мозга, вызывает напряжение корковых процессов, состояние утомления и беспокойства, как утверждали Брум, Злемел (1962), Копен (1955), Смит, Лайд, Карагодина и соавт. (1972).
Таблица 17
Допустимые уровни звукового давления, уровни звука, эквивалентные и максимальные уровни звука проникающего шума в помещениях жилых и общественных зданий и шума на территории жилой застройки
Относительно более чувствительно ухо человека к звукам в пределах 800–6000 Гц и особенно 3000–4000 Гц.
При равной интенсивности, тональности и длительности звучания хуже переносятся шумовые помехи в ночное время суток.
Раздражающее воздействие звука (шума) на человека зависит от его интенсивности, спектрального состава и продолжительности воздействия. Шумы со сплошными спектрами менее раздражительны, чем шумы узкого интервала частот. Наибольшее раздражение вызывает шум в диапазоне частот 3000–5000 Гц. (см. табл. 17).
По В. И. Пальгову (1962), количество жалоб на сильное раздражающее действие шума составило при интенсивности уличного шума 70 дБ – 38 %, при уровне 71–75 дБ – 58 %, при 76–80 дБ – 72 %. По И. Л. Карагодиной и соавт., в квартирах, обращенных окнами на улицу, при уровнях шума 50–80 дБ проживающие жалуются на раздражающее действие шума, нарушение сна, помехи умственному труду, затруднение разговора и т. п. Жаловались 87–100 % опрошенных, жалобы появлялись при превышении уровня 35 дБ.
Шум низкочастотного спектра со спадом 3–6 дБ на октаву, имеющий суммарный уровень звука 35 дБ, не вызывает физиологических сдвигов; показатели порогов слуховой чувствительности, световой чувствительности адаптированного к темноте глаза, глубины сна, полученные при этой интенсивности, аналогичны данным при исследовании в тишине (в условиях звуковой изоляции). При суммарном уровне звука 40 дБ возникают нестойкие изменения слуховой чувствительности с восстановлением слуха на частотах 63, 125, 250 Гц через 3,5–10 мин. Показатели световой чувствительности глаз при воздействии шума в течение 5 и 15 мин снижаются и затем постепенно возвращаются к норме; наступают сдвиги показателей глубины сна (период засыпания – в норме не более 20 мин; продолжительность спокойного сна – в норме 70–2 %; коэффициент активности – в норме 0,09). При суммарном уровне звука 50 дБ и воздействии шума в течение 50 мин происходит снижение остроты слуха на частоте 63 Гц на 14 дБ, на частоте 125 Гц – до 23 дБ, на частоте 250 Гц – до 22 дБ, возвращаясь к норме после выключения источника шума через 10–20 мин; световая чувствительность глаза быстро снижается, медленно восстанавливается после прекращения действия шума (30 мин и дольше); наблюдаются изменения показателей нарушения сна.
Многочисленными исследованиями установлено, что в период адаптации к звуковым раздражителям чувствительность органов слуха к ним снижается, а после прекращения действия раздражителя чувствительность восстанавливается. Если раздражитель действует чрезмерно сильно и длительное время, то быстро наступает утомление. По своему утомляющему воздействию точка звука неравноценна (чем выше звук, тем это воздействие больше). Так, звуки частотой 2000–4000 Гц оказывают утомляющее действие уже при 80 дБ. Отмечается стойкое понижение слуха при воздействии шума тоном 4096 Гц (независимо от частоты шума). Шум интенсивностью более 90 дБ даже при низкой частоте оказывал утомляющее действие, по данным В. И. Новроцкого (1967).
Показатели физиологических функций сердечно-сосудистой системы при уровнях шума 60–70 дБ меняются несущественно, но при уровне звука 80 дБ наряду с тенденцией к понижению систолического и повышению диастолического давления возникают колебания артериального давления до 20–30 мм рт. ст., изменения в ЭКГ (в результате удлинения сердечного цикла и уменьшения частоты сердечных сокращений, снижается амплитуда пульсовой волны, как следствие, сужения кожных артерий).
При интенсивности шума 145–140 дБ возникают вибрации в мягких тканях носа и горла, а также в костях черепа и зубах. Если интенсивность превышает 140 дБ, то начинают вибрировать грудная клетка, мышцы рук и ног, появляются боль в ушах и голове, крайняя усталость и раздражительность; при уровне шума свыше 160 дБ может произойти разрыв барабанных перепонок. Однако шум губительно действует не только на слуховой аппарат, но и на центральную нервную систему человека, работу сердца, служит причиной многих других заболеваний.
Шум относится к тем факторам, к которым нельзя привыкнуть. Человеку лишь кажется, что он привык к шуму, но акустическое загрязнение, действуя постоянно, разрушает здоровье человека. Акустическое загрязнение оказывает неблагоприятное воздействие на все системы организма. В первую очередь страдают нервная, сердечно-сосудистая системы и органы пищеварения. Существует зависимость между заболеваемостью и длительностью проживания в условиях акустического загрязнения. Рост болезней наблюдается после проживания в течение 8–10 лет при воздействии шума с интенсивностью выше 70 дБ. Городской шум можно отнести к причинам возникновения гипертонической болезни, ишемической болезни сердца. Под воздействием шума ослабляется внимание, снижается физическая и умственная работоспособность. Постоянное воздействие шума (более 80 дБ) приводит к гастриту и язвенной болезни желудка.
Таким образом, непосредственно в период действия звука и некоторое время после того в организме человека возникают изменения функций слухового и зрительного анализаторов, центральной нервной и сердечно-сосудистой систем. Под влиянием шума ограничивается способность зрительной и акустической ориентации человека в окружающей среде. В связи с напряжением органов и систем организма, снижением возможности освободиться от утомления после физической и умственной деятельности в дневное время под влиянием шума снижается продуктивность умственного труда.
Отрицательное влияние шума на организм детей установлено рядом исследований. В частности, доказано В. И. Пальтовым (1964), что под влиянием шума, интенсивность которого превышает 45 дБ, у школьников понижается слуховая чувствительность, снижается умственная работоспособность, возрастает содержание в крови адреналиноподобных веществ (с 2,78 % при уровне шума 30 дБ до 4,11 % при шуме 47 дБ), снижается количество сахара.
Очень чувствительны к шуму больные люди, отмечают С. А. Солдаткина (1967) В. И. Пальгов, С. И. Эппельс (1968), особенно с заболеваниями нервной и сердечно-сосудистой систем, а также тяжелые больные в послеоперационный период. Под влиянием шума у них изменяются некоторые показатели, характеризующие функции нервной и сердечно-сосудистой систем, задерживается выздоровление и удлиняется продолжительность лечения в стационаре.
Эффект действия шума на человека зависит также от частоты звуковых колебаний. Раздражающее влияние звуков усиливается тональными и высокочастотными составляющими. Оно возрастает с увеличением частоты, особенно начиная с 700 Гц. От частоты звука зависят возможность и степень утомления слухового анализатора – большей высоте звука сопутствует более выраженный эффект. Наряду с этим относительно более раздражающими, чем звуки средней части речевого спектра, являются шумы низкочастотные (около 100 Гц).
Существенны ближайшие и отдаленные последствия воздействия шума на вегетативную нервную систему ввиду ее связи с органами чувств, по данным Е. Ц. Андреевой-Галаниной и соавт. (1972). Уровень шума 40–50 дБ может быть причиной вегетативной реакции у спящего человека. Длительность восстановления вегетативных функций находится в прямой зависимости от продолжительности шума, от неожиданности его возникновения. Неблагоприятное влияние оказывает прерывистый, импульсный шум. Привыкание к шуму на вегетативных реакциях не проявляется.
К наиболее выраженным вегетативным реакциям относятся расстройства периферического кровообращения, в частности сужение капилляров кожи и слизистых оболочек. Постоянное действие шума в результате нарушения секреторной и моторной функций желудка может способствовать возникновению гастрита и язвенной болезни. Увеличение интенсивности городского шума способствует росту заболеваемости населения неврозами.
Шум больших городов приводит к снижению остроты слуха у населения. Ослабление слуха под влиянием шума, известное на протяжении веков как следствие вредных профессиональных условий, в современных городах приобретает новую причинную обусловленность. Влияние городского шума становится соизмеримым с действием производственных условий.
Отрицательное действие интенсивного шума на население города может отражаться на уровне и структуре общей заболеваемости. По данным В. И. Пальгова (1964), после 10 лет проживания в условиях воздействия шума интенсивностью 80 дБ и выше отмечается рост заболеваемости населения.
Для предотвращения неблагоприятного влияния шума на здоровье человека решающее значение имеют санитарно-гигиенические нормативы допустимых уровней звука, поскольку они определяют разработку тех или иных мер по шумозащите в городах.
В результате многочисленных и разносторонних исследований были определены недействующие и пороговые уровни шума, которые легли в основу нормирования. За допустимый был принят такой уровень (ПДУ) шума, при длительном действии которого не происходит отрицательных изменений в физиологических реакциях, наиболее чувствительных и адекватных шуму, и в субъективном самочувствии.
Допустимый уровень шума – это уровень, который не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к шуму.
Нормируемыми параметрами постоянного шума являются уровни звукового давления L, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Для ориентировочной оценки допускается использовать уровни звука LA, дБ. Слуховой аппарат человека более чувствителен к звукам высоких частот, поэтому нормируемые значения звукового давления уменьшаются с увеличением f.
Нормируемыми параметрами непостоянного шума являются эквивалентные (по энергии) уровни звука LA, дБ, и максимальные уровни звука LAmax, дБ.
Оценка непостоянного шума на соответствие допустимым уровням должна проводиться одновременно по эквивалентному и максимальному уровням звука. Превышение одного из показателей рассматривается как несоответствие санитарным нормам.
Допустимые значения уровней звукового давления в октавных полосах частот, эквивалентных и максимальных уровней звука проникающего шума в помещениях жилых и общественных зданий и шума на территории жилой застройки следует принимать по таблице 18 (СН 2.2.4/2.1.8.562-96).
Допустимые уровни шума от внешних источников в помещениях устанавливаются при условии обеспечения нормативной вентиляцией помещений (для жилых помещений, палат, классов – при открытых форточках, фрамугах, узких створках окон).
Эквивалентные и максимальные уровни звука в дБ для шума, создаваемого на территории средствами автомобильного, железнодорожного транспорта, в 2 м от ограждающих конструкций первого эшелона шумозащитных типов жилых зданий, зданий гостиниц, общежитий, обращенных в сторону магистральных улиц общегородского и районного значения, железных дорог, допускается принимать на 10 дБ выше (поправка – +10 дБ) указанных в позициях 9 и 10 таблице 18.
Уровни звукового давления в октавных полосах частот в дБ, уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБ для шума, создаваемого в помещениях и на территориях, прилегающих к зданиям, системами кондиционирования воздуха, воздушного отопления и вентиляции и другим инженерно-технологическим оборудованием, следует принимать на 5 дБ ниже (поправка равна –5 дБ) указанных в таблице 18 (поправку для тонального и импульсного шума в этом случае принимать не следует).
Для тонального и импульсного шумов следует принимать поправку –5 дБ.
Санитарные нормы допустимого шума дают возможность разработать технические, архитектурно-планировочные и административные мероприятия, направленные на создание шумового режима, отвечающего гигиеническим требованиям, в городской застройке, зданиях различного назначения, позволяют сохранить здоровье и работоспособность населения. Для защиты от шума могут применяться следующие основные методы – устранение причин шумообразования или ослабление его в источнике возникновения, снижение шума по пути его распространения и непосредственно в объекте защиты.
Для защиты от шума проводятся различные мероприятия – технические, направленные на снижение шума в источнике; архитектурно-планировочные, направленные на рациональные приемы планировки зданий, территорий застройки; строительно-акустические, направленные на ограничение шума при его распространении, а также организационные и административные, направленные на предотвращение (запрещение) или регулирование во времени эксплуатации тех или иных источников шума.
Защита от шума внешних источников включает регламентацию собственного шума источников и условия их размещения в городской черте, обеспечение территориальных разрывов между источниками и жилой зоной, возведение экранирующих сооружений, создание шумозащитных зеленых насаждений, конструктивные меры защиты жилых и общественных зданий.
Мероприятия для обеспечения требуемого снижения уровней звукового давления воздушного шума:
1) снижение уровней звуковой мощности источников шума;
2) снижение уровня звуковой мощности по пути распространения звука, обеспечиваемое устройством глушителей, рациональной планировкой зданий, применением звукоизолирующих конструкций с повышенной звукоизоляцией (ограждений, окон, дверей) и звукопоглощающих конструкций в помещениях с источниками шума;
3) изменение акустических качеств помещения, в котором находится расчетная точка, путем увеличения звукопоглощения этого помещения (применение звукопоглощающих облицовок и штучных звукопоглотителей).
Для защиты от шума необходимы новые решения по использованию материалов со звукоизоляцией и звукопоглощающими свойствами при проектировании зданий, производственного оборудования, транспортных средств.
Звукоизоляцией помещений от воздушного шума называется ослабление звуковой энергии при передаче ее через ограждение. Чаще всего звукоизолирующими ограждениями являются стены, перегородки, окна, двери, перекрытия.
Звукоизоляцией от ударного шума называется способность перекрытий снижать шум в помещении под перекрытием при его возбуждении ударами (при хождении, передвижении мебели и т. п.). В последнее время за рубежом широко применяют звукоизолирующие вентиляционные окна, которые обеспечивают высокую звукоизоляцию и одновременно позволяют проветривать помещение.
Звукопоглощающие конструкции – конструкции, предназначенные для поглощения звука. К таким конструкциям относятся звукопоглощающие облицовки ограждающих поверхностей помещений и штучные звукопоглотители.
Целесообразно применять строительно-акустические методы борьбы – шумозащитные строительно-акустические методы борьбы (шумозащитные сооружения и устройства, экраны, шумозащитные полосы озеленения, а для жилых помещений зданий – также конструкции оконных проемов с повышенной звукоизоляцией).
Решение этой непростой задачи развивалось по пути проектирования так называемых шумозащитных (или шумозащищенных) зданий. По способам защиты от шума эти здания подразделялись на два типа.
1. Дома со специальной архитектурно-планировочной структурой и объемно-пространственным решением, в которых были реализованы такие принципы, как расположение комнат общего пользования со стороны источника шума (транспортной магистрали) и соответственно спален – со стороны двора; включение в состав жилого дома дополнительных подсобных помещений группового пользования для создания гибкой планировочной структуры.
Таблица 18
Предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука для основных наиболее типичных видов трудовой деятельности и рабочих мест (СН 2.2.4/2.1.8.562-96).
Примечания
1. Допускается в отраслевой документации устанавливать более жесткие нормы для отдельных видов трудовой деятельности с учетом напряженности и тяжести труда.
2. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.
2. Дома, окна и балконные двери которых имеют повышенную звукоизолирующую способность и снабжены специальными вентиляционными устройствами, совмещенными с глушителями шума.
Звукоизоляция внешнего шума конструкцией окна может быть определена по формуле:
RA = LAэкв. ул – LAэкв. пом + 10 lg (S / A), (1),
где LAэкв. ул– для транспортного потока;
RA – индекс звукоизоляции остекления в дБ;
S – площадь окна (всех окон в данном помещении, ориентированных на источник шума), м2;
А – эквивалентная площадь звукопоглощения в помещении (средняя в диапазоне 125–1000 Гц), м2. Определяется как сумма произведений коэффициентов звукопоглощения отдельных поверхностей на их площади. В акустических расчетах оконных конструкций принимается равной 0,4–0,8.
Формула (1) показывает значение звукоизоляции остекления в реальных городских условиях, выраженное в дБ. В рекламных проспектах фирм, как правило, также приводится значение индекса звукоизоляции RW, выраженное в дБ, полученное при испытаниях в лаборатории под воздействием постоянного шума, оказывающего такое же воздействие на человека, как и непостоянный городской шум. Величина RW не учитывает специфики воздействия транспортного шума и определяется исходя только из разницы уровней звукового давления без учета звукопоглощения в конкретном помещении. При этом в большинстве практических случаев величины RA и RW могут быть определены из зависимости (И. В. Борискина, А. А. Плотников, А. В. Захаров):
RA = 0,6 RW + 6
Кроме того, разрабатывались также варианты, в которых были реализованы комбинированные решения. Таким образом, тенденция к проектированию шумозащитных домов отражала комплексный подход к решению градостроительных и строительно-акустических задач, направленных на формирование благоприятного акустического климата в зданиях.
Учитывая особое значение городского транспорта, являющегося источником 60–80 % шумов, проникающих в жилые и общественные здания, большое значение имеют регулирование транспортных потоков в городе, выделение городских и районных магистралей. Рациональное их распределение позволяет снизить интенсивность шума на жилых территориях, в помещениях. С этой целью вводятся также одностороннее движение транспорта на ряде улиц и ограничение движения грузового транспорта в ночное время, создаются транспортные развязки и принимаются меры к выводу транзитных потоков на окружные дороги.
Запрет грузового движения дает снижение уровня шума примерно на 10 дБ. Аналогичный эффект дает исключение движения мотоциклов. Ограничение скорости движения ниже 50 км/час, как правило, не дает снижения шума. Территориальные разрывы дают возможность в определенной мере снизить уровень шума в микрорайонах, жилых и общественных зданиях.
Ограничение внутренних шумов в жилых зданиях достигается рядом конструктивных решений.
Машинное помещение лифтов не допускается располагать непосредственно над и под жилыми помещениями, а также смежными с ними. Шахты лифтов не должны примыкать к стенам, ограждающим жилые комнаты. Кухни, ванны, санузлы следует объединять в отдельные блоки, примыкающие к стенам лестничных клеток или к таким же блокам соседних помещений и отделенные от жилых помещений коридором, тамбуром или холлом; запрещаются навеска трубопроводов и санитарных приборов на ограждающие конструкции жилых комнат, а также примыкание к ним ванных комнат и канализационных стояков.
Фактор шума в рабочей зоне
Работа в условиях повышенного шума на первых порах вызывает быструю утомляемость, обостряет слух на высоких частотах. Затем человек как бы привыкает к шуму, чувствительность к высоким частотам резко падает, начинается ухудшение слуха, которое постепенно развивается в тугоухость и глухоту.
Изменения, возникающие в органе слуха, некоторые исследователи объясняют травмирующим действием шума на периферический отдел слухового анализатора – внутреннее ухо. Этим же обычно объясняют первичную локализацию поражения в клетках внутренней спиральной борозды и спирального (кортиева) органа. Имеется мнение, что в механизме действия шума на орган слуха существенную роль играет перенапряжение тормозного процесса, которое при отсутствии достаточного отдыха приводит к истощению звуковоспринимающего аппарата и перерождению клеток, входящих в его состав. Некоторые авторы склонны считать, что длительное воздействие шума вызывает стойкие нарушения в системе кровоснабжения внутреннего уха, которые являются непосредственной причиной последующих изменений в лабиринтной жидкости и дегенеративных процессов в чувствительных элементах спирального органа.
В патогенезе профессионального поражения органа слуха нельзя исключить роль ЦНС. Патологические изменения, развивающиеся в нервном аппарате улитки при длительном воздействии интенсивного шума, в значительной мере обусловлены переутомлением корковых слуховых центров.
Механизм профессионального снижения слуха обусловлен изменениями некоторых биохимических процессов. Так, гистохимические исследования спирального органа у подопытных животных, содержавшихся в условиях воздействия шума, позволили обнаружить изменения в содержании гликогена, нуклеиновых кислот, щелочной и кислой фосфатаз, янтарной дегидрогеназы и холинэстеразы. Приведенные сведения полностью не раскрывают механизма действия шума на орган слуха. По-видимому, каждый из указанных моментов имеет определенное значение на каком-то из этапов поражения слуха в результате воздействия шума.
Возникновение неадекватных изменений в ответ на воздействие шума обусловлено обширными анатомо-физиологическими связями слухового анализатора с различными отделами нервной системы. Акустический раздражитель, действуя через рецепторный аппарат слухового анализатора, вызывает рефлекторные сдвиги в функциях не только его коркового отдела, но и других органов.
Диапазон отрицательного воздействия шума на человека огромен. Различают специфические шумовые изменения, возникающие в органе слуха, и неспецифические, которые появляются в различных органах и системах организма. Всем известно раздражающее действие даже легкого шума как во время отдыха, так и на работе. Изменения психики при шумовом воздействии дали основание называть звуковой стресс болезнью современности. Под влиянием шума могут возникать расстройства периферического кровообращения и деятельности сердца, гипертоническая болезнь, заболевания органов пищеварения, зрения и др. Сейчас говорят уже не просто о тугоухости, а о шумовой болезни.
Профессиональная шумовая патология развивается у всех людей по-разному. Это обусловлено различными факторами:
1) характером и длительностью шумового воздействия (в течение рабочего дня и на протяжении многих лет работы);
2) возрастом и общим состоянием здоровья рабочего;
3) индивидуальной чувствительностью органа слуха к шумовому воздействию и т. д.
Шумовому поражению слухового анализатора могут также способствовать заболевания среднего уха (особенно воспалительного характера) и другие поражения улитки.
Основные признаком воздействия шума является снижение слуха по типу кохлеарного неврита. Профессиональное снижение слуха обычно бывает двусторонним. Стойкие изменения слуха вследствие воздействия шума, как правило развиваются медленно. Нередко им предшествует адаптация к шуму, который характеризуется нестойким снижением слуха, возникающим непосредственно после его воздействия и исчезающим вскоре после прекращения его действия. Начальные проявления тугоухости чаще всего встречаются у лиц со стажем работы в условиях шума около 5 лет.
Важная этиологическая роль в развитии изменений со стороны сердечно-сосудистой системы принадлежит шумовому фактору. У рабочих котлотурбинных цехов теплоэлектростанций, где отмечаются высокие уровни шума, нарушения со стороны нервной и сердечно-сосудистой систем выявлялись в большем проценте случаев и значительно раньше профессионального снижения слуха. Роль профессионально-производственных факторов в развитии сердечно-сосудистой и нервной патологий подтверждается и увеличением их частоты с возрастанием стажа работы, отмечает Ю. П. Пальцев (1982).
Основными производственными вредностями на судах остаются шум и вибрации. За последние 5 лет зарегистрированное при исследованиях число рабочих мест, не соответствующих санитарным нормам по «Уровням шума на морских судах», выросло на 50 %, а не отвечающих санитарным нормам по «Уровню вибрации на морских судах» – увеличилось в 4 раза. Структуру профзаболеваемости на морском транспорте и рыбодобывающем флоте определяют заболевания органов слуха, опорно-двигательного аппарата и органов дыхания.
Зависимость между условиями труда и состоянием здоровья летного состава прослеживается очень наглядно. Среди факторов летного труда, вызывающих отрицательные изменения в здоровье членов экипажей, особую роль играют высокий уровень шумов, общая вибрация, колебания атмосферного давления на взлетах, посадках и при изменениях направления полета, недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе (гипоксия). Наиболее вредное влияние на организм (особенно в вертолетах и турбовинтовых самолетах) оказывает виброшумовой фактор. Систематическое воздействие авиационного шума, превышающего допустимый уровень в 1,3–1,7 раза, приводит к развитию профессионального заболевания органа слуха – кохлеарного неврита. Достоверная связь этого заболевания с воздействием шумового фактора установлена профпатологическими центрами Минздрава России. Дополнительно авиационный шум вызывает усталость, головную боль, нарушение сна, повышение артериального давления и другие невротические, астенические и вегетососудистые дисфункции, по данным Г. Гухмана (2001).
Иллюстрацией влияния производственного шума на психоэмоциональную сферу деятельности человека является то, что при высоких требованиях к точности и надежности управления современным самолетом повышенные уровни шумов оказывают отрицательное воздействие на работоспособность и быстроту принятия информации экипажем. Человеческий фактор все чаще становится определяющим при возникновении аварий в технических системах. По данным ИКАО в 1985–1990 гг. около 80 % авиакатастроф связаны с ошибочными действиями экипажей авиалайнеров.
Предельно допустимый уровень (ПДУ) шума – это уровень фактора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе (но не более 40 ч в неделю) в течение всего рабочего стажа не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ шума не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.
Характеристиками постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000;8000 Гц.
Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах с учетом напряженности и тяжести трудовой деятельности представлены в таблице 19.
Количественную оценку тяжести и напряженности трудового процесса следует проводить в соответствии с Руководством 2.2.013-94 «Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести, напряженности трудового процесса».
Таблица 19
Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности в дБ.
Примечания
1. Для тонального и импульсного шума ПДУ на 5 дБ меньше значений, указанных в таблице 19.
2. Для шума, создаваемого в помещениях установками кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления, – на 5 дБ меньше фактических уровней шума в помещениях (измеренных или рассчитанных), если последние не превышают значений таблице 7 (поправка для тонального и импульсного шума при этом не учитывается), в противном случае – на 5 дБ меньше значений, указанных в таблице 19.
3. Дополнительно для колеблющегося во времени и прерывистого шума максимальный уровень звука не должен превышать 110 дБ, а для импульсного шума – 125 дБ.
Приборы контроля – шумомеры; виброакустический комплекс RFT, ВШВ. Классификация средств и методов защиты от шума приведена в ГОСТе 12.1.029-80 «Средства и методы защиты от шума. Классификация».
В настоящее время в качестве шумоизмерительной аппаратуры могут быть использованы различные приборы – отечественные (типа ВШВ-003) или импортные (типа шумомеров фирмы «Брюль и Кьер» (Дания) и др.). Шумомер состоит из микрофона, усилителя и измерительного прибора.
Методы измерения шума приведены в ГОСТе 23337-78 «Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий».
Помимо методов измерения шума с помощью приборов, в практической деятельности врачей можно использовать и расчетные методики определения общего и эквивалентного уровней шума.
Принято измерять и оценивать относительные уровни интенсивности звука и звукового давления по отношению к пороговым значениям, выраженным в логарифмической форме.
Характеристикой непосредственно источника шума является его звуковая мощность (P) – общее количество звуковой энергии, излучаемой в окружающее пространство в секунду.
Для оценки источников шума, одинаковых по своему уровню:
L = Li + 10lgn,
где Li – уровень звукодавления одного из источников (дБ); п – количество источников шума.
Если количество источников меняется от 1–100, a Li = 80 дБ, то n = 1, L = 80 дБ;
n = 10, L = 90 дБ;
n = 100, L = 100 дБ.
Для оценки источников шума, различных по своему уровню:
L = Lmax + L,
где Lmax – максимальный уровень звукового давления одного из 2-х источников;
L – поправка, зависящая от разности между max и min уровнями давления Lmax—Lmin.
Звуковую мощность и звуковое давление как величины переменные можно представить в виде суммы синусоидальных колебаний различной частоты.
Зависимость среднеквадратичных значений этих составляющих (или их уровней) от частоты называется частотным спектром шума.
Обычно частотный спектр определяют опытным путем, находя звуковые давления не для каждой отдельной частоты, а для октавных (или трети октавных) полос частот.
Частотные спектры шума получают с помощью анализаторов шума, представляющих собой набор электрических фильтров, которые пропускают электрический звуковой сигнал в определенной полосе частот (полосе пропускания).
Для оценки шума используют частотный спектр измеренного уровня звукового давления, выраженный в дБ, в октавных полосах частот, который сравнивается с предельным спектром.
Для ориентировочной оценки шумовой обстановки допускается использовать одночисловую характеристику – так называемый уровень звука (дБ), измеряемый без частотного анализа по шкале А шумометра, которая приблизительно соответствует числовой характеристике слуха человека. Для постоянного шума нормируемыми параметрами являются допустимые уровни звукового давления и уровни звука на рабочих местах.
Для непостоянного шума нормируемым параметром является эквивалентный уровень звука LA единиц в дБ по шкале А.
Эквивалентным уровнем звука называется значение уровня звука постоянного шума, который в пределах регламентируемого интервала времени Т = t2 – t1 имеет то же самое среднеквадратичное значение уровня звука, что и рассматриваемый шум.
Уровни непосредственного шума измеряются специальными интегрирующими шумометрами-дозиметрами.
Если шум тональный или импульсный, то допустимые уровни должны приниматься на 5 дБ меньше значений, указанных в СН.
К мерам борьбы с отрицательным влиянием шума на производстве относятся:
1) гигиеническое нормирование, контроль над уровнем шума (в октавных полосах частот либо интегральный среднеарифметический показатель min трех частот);
2) планировочные мероприятия (вынесение автострад за черту города, зеленые зоны 50–100 м, расстояние между зданиями и т. д.);
3) технологические мероприятия (дистанционное управление, глушители, шумогасящие прокладки, изоляция комнат, мягкие подкладки);
4) медицинские мероприятия (медосмотры при приеме на работу);
5) текущие мероприятия (оптимальный режим труда, отдыха (выходные));
6) средства индивидуальной защиты (наушники, беруши (БЕРеги УШИ)).
Ведущая роль в решении проблем борьбы с шумом принадлежит нормированию шума, т. е. установлению научно обоснованных предельно допустимых уровней шума, действие которого в течение многих лет не сможет вызвать заболевания организма.
Нашей стране принадлежит приоритет в создании первых в мире официальных норм шума в виде «Временных санитарных норм и правил по ограничению шума на производстве». В настоящее время абсолютное большинство развитых стран уже имеют свои гигиенические нормы шума, но к решению этой проблемы они подходят в основном с позиции предотвращения потерь слуха, что нашло свое отражение при разработке последних международных рекомендаций ИСО (1975) по ограничению шума (R-1999). В нашей стране первые и последующие нормы воздушного шума основаны на концепции профилактики шумовой болезни, т. е. результатах оценки как слуховой функции, так и общефизиологических реакций организма.
Регламентация ПДУ шума в зависимости от времени воздействия за 8 ч работы основана на допустимости ВСП слуха без риска появления профессиональной глухоты. Так, в таблице 8 показан риск повреждения слуха при работе с различными уровнями шума. При работе в течение 5 лет при 90 дБ риск повреждения слуха составляет 4 %, 15 лет – 14 %, 30 лет – 18 %; при шуме 85 дБ он составляет соответственно 1; 5 и 8 %.
Таблица 20
Вероятность нарушений слуха от воздействия шума (в %)
Как видно из данных таблицы 20, 80 дБ является критерием сохранности слуха.
В США, Великобритании, Франции ПДУ шума для постоянных рабочих мест промышленных предприятий равен 90 дБ, в Швеции – 85 дБ.
Международным стандартом ИСО R-1999 регламентирован безопасный уровень звука – 80 дБ А.
Величина Lэкв на рабочем месте в разных странах различна и может меняться. Однако согласно директиве Совета Европейского экономического сообщества, датированной 1986 г. и требующей принятия ее всеми членами сообщества к 1990 г., указывается, что Lэкв для уха не должен превышать 90 дБ. Если Lэкв превышает 85 дБ, должна быть обеспечена защита слуха, хотя рабочим не предъявляются требования пользоваться ими; если пиковое давление звука превышает 140 дБ, необходимо пользоваться защитными устройствами независимо от величины Lэкв.
Новым в гигиеническом нормировании шума в нашей стране является дифференцированный подход с учетом напряженности и тяжести труда. Рекомендуемые допустимые (оптимальные) уровни звука на рабочих местах для труда разных категорий и напряженности труда представлены в таблице 19.
Таблица 21
ПДУ шума различных стран в судовых помещениях, дБ А
Для сопоставления уровня гигиенического нормирования фактора шума на производстве в таблице 19 приводятся данные регламентации уровня звукового давления в одной отрасли разных стран мира. Как видно из представленных данных, ПДУ шума в помещениях разного назначения на зарубежных судах примерно одинаковы. Эти величины основываются на соответствующих национальных стандартах, регламентирующих уровни шума в жилых домах, местах отдыха и предприятиях. Отечественные ПДУ шума во всех случаях меньше или соответствуют этим значениям.
При организации технологических процессов, создающих шум, следует предусматривать применение средств и методов снижающих уровни шума в источнике его возникновения и на пути распространения:
1) применение мало шумных технологических процессов, машин и оборудования;
2) применение дистанционного управления и автоматического контроля;
3) применение звукоизолирующих ограждений-кожухов, кабин для наблюдения за ходом технологического процесса;
4) устройство звукопоглощающих облицовок и объемных поглотителей шума;
5) применение вибропоглощения (достигается покрытием вибрирующих частей оборудования и машин специальными материалами, имеющими высокое внутреннее трение) и виброизоляции (для снижения уровня шума вибрирующие агрегаты устанавливают на амортизаторы или на специальные фундаменты);
6) установка глушителей аэродинамического шума, создаваемого пневматическими ручными машинами, вентиляторами, компрессорными и другими технологическими установками;
7) рациональные архитектурно-планировочные решения построения производственных зданий, помещений, а также расстановки технологического оборудования, машин и организации рабочих мест;
8) использование рациональных режимов труда;
9) применение средств индивидуальной защиты от шума.
Строительно-планировочная система мероприятий защиты от шума представляется в виде использования определенных строительных материалов и связана с этапом проектирования. Например, в ИВЦ акустическая обработка помещения – облицовка пористыми акустическими панелями. Для защиты окружающей среды от шума используются лесные насаждения. Снижается уровень звука от 5–40 дБ.
Конструктивная система мер подразумевает:
1) установку звукоизолирующих преград (экранов);
2) реализацию метода звукоизоляции (отражение энергии звуковой волны);
3) использование материалов с гладкой поверхностью (стекла, пластика, металла);
4) акустическую обработку помещений (звукопоглощение);
5) можно снизить уровень звука до 45 дБ;
6) использование объемных звукопоглотителей (звукоизолятор + звукопоглотитель) устанавливаемых над значительными источниками звука. Можно снизить уровень звука до 30–50 дБ.
Снижение шума на пути распространения достигается путем проведения строительно-акустических мероприятий. Методы снижения шума на пути его распространения – кожухи, экраны, звукоизолирующие перегородки между помещениями, звукопоглощающие облицовки, глушители шума. Под акустической обработкой помещений понимаются облицовка части внутренних поверхностей ограждений звукопоглощающими материалами, а также размещение в помещениях штучных поглотителей.
Наибольший эффект – в зоне отраженного звука (60 % от общей площади). Эффективность – 6–8 дБ.
Снижение шума методом звукопоглощения основано на переходе звуковых колебаний частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в порах звукопоглощающего материала.
Чем больше звуковая энергия поглощается, тем меньше отражается. Поэтому для снижения шума в помещении проводят его акустическую обработку, нанося звукопоглощающие материалы на внутренние поверхности, а также размещая в помещении штучные звукопоглотители.
Эффективность звукопоглощающего устройства характеризуется коэффициентом звукопоглощения а, который представляет собой отношение поглощенной звуковой энергии E к падающей E:
а = Eпогл / Eпад
Звукопоглощающие устройства бывают пористыми, пористо-волокнистыми, мембранными, слоистыми, объемными и т. п. Звукоизоляция является одним из наиболее эффективных и распространенных методов снижения производственного шума на пути его распространения. С помощью звукоизолирующих преград можно снизить уровень шума на 30–40 дБ.
Метод основан на отражении звуковой волны, падающей на ограждение. Однако звуковая волна не только отражается от ограждения, но и проникает через него, что вызывает колебание ограждения, которое само становится источником шума. Чем выше поверхностная площадь ограждения, тем труднее привести его в колебательное состояние, следовательно, тем выше его звукоизолирующая способность. Поэтому эффективными звукоизолирующими материалами являются металлы, бетон, дерево, плотные пластмассы и т. п.
Для оценки звукоизолирующей способности ограждения введено понятие звукопроницаемости (t), под которой понимают отношение звуковой энергии, прошедшей через ограждение, к падающей на него.
Величина, обратная звукопроницаемости, называется звукоизоляцией (дБ), она связана со звукопроницаемостью следующей формулой:
R = 10 lg (1 / t).
Самый эффективный метод возможен на этапе проектирования. Используются композитные материалы двухслойные. Снижение: 20–60 дБ.
Организационные мероприятия:
1) определение режима труда и отдыха персонала;
2) планирование рабочего времени.
На основе экспериментальных данных установлено: при шуме, интенсивность которого около 80–90 дБ, продолжительность работы должна составлять в течение рабочего дня не более 4 ч, при 100 дБ – не более 3 ч.
Одним из важных профилактических средств предупреждения утомления при действии интенсивности шума является чередование периодов работы и отдыха при действии шума. Отдых снижает отрицательное воздействие шума на работоспособность лишь в том случае, если продолжительность и количество отдыха соответствует условиям, при которых происходит наиболее эффективное восстановление раздражаемых мер воздействия шума нервных центров. Поэтому при выборе рациональных средств повышения работоспособности для конкретного производства необходимо учитывать влияние отдыха на ограничение воздействия интенсивного шума на организм человека.
Планирование работы при значительных источниках шума в разных источниках, если они генерируют различного характера шум.
Если уровень шума не снижается до пределов нормы, используются индивидуальные средства защиты (наушники, шлемофоны).
Вибрация в рабочей зоне
Вибрация – механические колебания материальных точек или тел. Под вибрацией понимается движение точки или механической системы, при которой происходят поочередные возрастание и убывание во времени значений по крайней мере одной координаты. Самый простой вид вибрации – это колебание, или повторяющееся движение объекта около положения равновесия. Этот тип вибрации называется общей вибрацией, потому что тело перемещается как единое целое, все его части имеют одинаковую по величине и направлению скорость. Положением равновесия называют такое положение, в котором тело находится в состоянии покоя, или положение, которое оно займет, если сумма действующих на него сил равна нулю. Колебательное движение твердого тела может быть полностью описано в виде комбинации шести простейших типов движения: поступательного в трех взаимно перпендикулярных направлениях (x, у, z в декартовых координатах) и вращательного относительно трех взаимно перпендикулярных осей (OX, OY, OZ). Любое сложное перемещение тела можно разложить на эти шесть составляющих.
Простейшее гармоническое перемещение описывается следующими параметрами:
1) T – периодом колебаний;
2) F – частотой колебаний, равной 1/Т.
Период – это интервал времени, который необходим для завершения одного цикла колебания, т. е. это время между двумя последовательными моментами пересечения нулевой точки в одном направлении. В зависимости от быстроты колебаний период измеряют в секундах или миллисекундах.
Частота колебаний – величина, обратная периоду, определяет количество циклов колебания за период, она измеряется в герцах (1 Гц = 1/с).
Вибросмещение равно расстоянию от точки отсчета, или от положения равновесия. Помимо колебаний по координате (смещения), вибрирующий объект испытывает также колебания скорости и ускорения. Скорость представляет собой быстроту изменения координаты и обычно измеряется в м/с. Ускорение есть скорость изменения скорости и обычно измеряется в м/с2 или в единицах g (ускорение свободного падения).
Смещение тела, испытывающего гармонические колебания, – синусоида. Виброскорость в этом случае подчиняется синусоидальному закону. Когда смещение максимально, скорость равна нулю, так как в этом положении происходит изменение направления движения тела. Отсюда следует, что временная реализация скорости будет сдвинута по фазе на 90° влево относительно временной реализации смещения. Другими словами, скорость опережает по фазе смещение на 90°.
Вспомнив, что ускорение – это скорость изменения скорости, легко (по аналогии с предыдущим) понять, что ускорение объекта, испытывающего гармонического колебания, также синусоидально и равно нулю, когда скорость максимальна. И наоборот, когда скорость равна нулю, ускорение максимально (скорость изменяется наиболее быстро в этот момент). Таким образом, ускорение опережает по фазе скорость на 90°.
Среднеквадратичное значение амплитуды (СКЗ) равно квадратному корню из среднего квадрата амплитуды колебания. Для синусоидальной волны СКЗ в 1,41 раза меньше пикового значение, однако такое соотношение справедливо только для данного случая.
СКЗ является важной характеристикой амплитуды вибрации. Для ее расчета необходимо возвести в квадрат мгновенные значения амплитуды колебаний и усреднить получившиеся величины по времени. Для получения правильного значения интервал усреднения должен быть не меньше одного периода колебания. После этого извлекается квадратный корень и получается СКЗ. СКЗ должно применяться во всех расчетах, относящихся к мощности и энергии колебания.
В англоязычных странах вибросмещение обычно измеряют в миллидюймах (1/1000 дюйма; 1 дюйм – 2,54 см) и по традиции применяют значение «peak-to-peak» (размах). В европейских странах принята международная система единиц и вибросмещение измеряют в микрометрах (мкм).
Виброскорость обычно измеряют в м/с или в мм/с, в англоязычных странах – дюйм/с (ips). При измерения виброскорости используются как СКЗ, так и пиковое значения. В некоторых странах (например, в США) в силу давней традиции пиковое значение является более употребительным.
Виброускорение обычно измеряют в единицах g СКЗ (g – ускорение свободного падения). В действительности g не является системной единицей, это то ускорение, которое мы испытываем, находясь на Земле. Стандартными единицами измерения ускорения являются м/с2, а в англоязычных странах – дюйм/с2. lg = 9,81 м/с2.
Процесс преобразования смещения в скорость или скорости в ускорение эквивалентен математической операции дифференцирования. Обратное преобразование ускорения в скорость и скорости в смещение называется интегрированием. Сегодня можно проводить эти операции внутри самих измерительных приборов и легко переходить от параметров измерения к другим.
На практике, однако, дифференцирование приводит к росту шумовой составляющей сигнала, и поэтому оно редко применяется. Интегрирование, напротив, может быть осуществлено с высокой точностью с помощью простых электрических цепей. Это является одной из причин, почему акселерометры сегодня стали основными датчиками вибрации: их выходной сигнал можно легко подвергнуть однократному или двукратному интегрированию и получить либо скорость, либо смещение.
Вибрация может измеряться с помощью как абсолютных, так и относительных параметров.
Абсолютными параметрами для измерения вибрации являются вибросмещение, виброскорость и виброускорение.
Основной относительный параметр вибрации – уровень виброскорости, который определяется по формуле:
LV = 10 lg V2 / V02 = 20 lg V / V0,
где V – амплитуда виброскорости, м/с;
V0 = 5 x 10-8 м/с – пороговое значение виброскорости.
Принято различать общую и локальную вибрацию. Общая вибрация действует на весь организм человека через опорные поверхности – сиденье, пол; локальная вибрация оказывает действие на отдельные части тела (ноги или руки).
Причина появления вибрации – неуравновешенное силовое воздействие.
Источниками вибраций является разное производственное оборудование. По источнику возникновения различают транспортную, технологическую, транспортно-технологическую вибрацию.
Технологическая вибрация в свою очередь подразделяется на четыре типа:
1) на постоянных рабочих местах в производственных помещениях, центральных постах управления и др.;
2) на рабочих местах в служебных помещениях на судах;
3) на рабочих местах на складах, бытовых и других производственных помещениях;
4) на рабочих местах в заводоуправлениях, КБ, лабораториях, учебных пунктах, ВЦ, конторских помещениях и других помещениях для умственного труда.
Основные характеристики:
1) колебательная скорость: V, м/с;
2) частота колебаний: f, Гц;
3) среднеквадратичное значение колебательной скорости в соответствующей полосе частот: VC, м/с;
4) логарифм, уровень виброскорости при расчетах и нормировании: LV = 20 lg VC/V0 [дБ], где V0 – пороговое значение колебательной скорости (V0 = 5 x 10-8 м/с).
Чтобы обойти ограничения анализа во временной области, обычно на практике применяют частотный, или спектральный, анализ вибрационного сигнала. Спектральный анализ эквивалентен преобразованию сигнала из временной области в частотную. Частота и время связаны друг с другом. Это очень показательно: события, занимающие большой интервал времени, сжимаются в частотной области до отдельных полос. Временная реализация вибрации несет в себе большое количество информации, которая для невооруженного глаза незаметна.
Все сигналы делятся на стационарные и нестационарные. Стационарный сигнал имеет постоянные по времени статистические параметры. Если вы посмотрите несколько мгновений на стационарный сигнал и затем через какое-то время опять вернетесь к нему, то он будет выглядеть по существу тем же самым, т. е. его общий уровень, распределение амплитуды и стандартное отклонение будут почти неизменными. Роторные машины производят, как правило, стационарные вибрационные сигналы.
Стационарные сигналы подразделяются далее на детерминированные и случайные. Случайные (нестационарные) сигналы непредсказуемы по своему частотному составу и уровням амплитуды, однако их статистические характеристики все-таки почти постоянны. Примеры случайных сигналов – дождь, падающий на крышу, шум реактивной струи, турбулентность в потоке газа или жидкости и кавитация.
Удобной разновидностью логарифмического представления является децибел, или дБ. По существу, он представляет собой относительную единицу измерения, в которой используется отношение амплитуды к некоторому опорному уровню. Децибел (дБ) определяется по следующей формуле:
Lv = 20 lg (U / Uо),
где L – уровень сигнала в дБ;
U – уровень вибрации в обычных единицах ускорения, скорости или смещения;
Uо – опорный уровень, соответствующий 0 дБ.
В российском стандарте используется опорный уровень виброскорости 5 x 10-8 м/с, поэтому российские показания Lv еще на 14 дБ ниже американских. Таким образом, децибел – это логарифмическая относительная единица амплитуды колебаний, которая позволяет легко проводить сравнительные измерения. Любое увеличение уровня на 6 дБ соответствует удвоению амплитуды независимо от исходного значения. Аналогично любое изменение уровня на 20 дБ означает рост амплитуды в 10 раз, т. е. при постоянном соотношении амплитуд их уровни в децибелах будут различаться на постоянное число независимо от их абсолютных значений.
Виброускорение и вибросмещение могут также выражаться в децибелах. Чтобы различать их между собой, будем обозначать децибелы ускорения – AдБ (от acceleration – «ускорение»), децибелы скорости – VдБ (от velocity – «скорость»), а децибелы смещения – DдБ (от displacement – «смещение»). Шкала AдБ является одной из наиболее употребительных; в качестве опорного уровня ускорения обычно используют значение 1 mkg (см. табл. 22)
Таблица 22
Перевод значений виброскорости в децибелы
Научно-технический прогресс, урбанизация привели к тому, что в окружающей среде городов появился физический фактор – вибрация. Область распространения вибрации вышла за рамки промышленного производства, транспортных средств. Нежелательные механические колебания стали возникать на территории жилой застройки, в общественных зданиях.
Особую актуальность проблема вибрации в жилых зданиях приобрела в связи со строительством метрополитена в крупных городах нашей страны и за рубежом.
Сила восприятия механических колебаний зависит от биомеханической реакции тела человека, представляющего собой механическую колебательную систему, обладающую собственным резонансом и резонансом отдельных органов, что и определяет строгую частотную зависимость многих биологических эффектов вибрации. Так, например, для сидящего человека резонанс тела, вызываемый воздействием вибрации и проявляющийся неприятными субъективными ощущениями, наступает на частотах 4–6 Гц, для стоящего – на частотах 5–12 Гц.
Человек ощущает вибрацию от долей герца до 800 Гц, вибрация больших частот воспринимается подобно ультразвуковым колебаниям, вызывая тепловое ощущение.
В большинстве случаев вибрация, создаваемая различными источниками, имеет сложный спектр частот, но отличается разным распределением интенсивности по частотам и разным характером изменения общей вибрационной энергии во времени.
Так же как и шум, вибрация разных частот и интенсивностей оказывает неодинаковое воздействие на организм человека. По характеру воздействия ее классифицируют на общую и локальную. Общая вибрация приложена к опорным поверхностям тела в положении стоя, лежа и сидя. Локальная вибрация обычно приложена к рукам человека и имеет значение при его производственной деятельности.
В городах (в условиях труда и быта человека) обычно имеет значение вибрация, носящая название вибрационных помех, снижающих эффективность труда, особенно умственного, и отдыха человека.
По направлению воздействия на человека вибрации подразделяются на вертикальные и горизонтальные.
Вибрация, проникающая в жилые помещения, в результате круглосуточного длительного воздействия может оказывать также неблагоприятное влияние на жителей городов.
Клинико-физиологическое обследование населения, подвергающегося в жилых помещениях воздействию механических колебаний от объектов рельсового транспорта, выявило объективные физиологические изменения функционального состояния отдельных систем организма, носящие фазный характер. Так, при непродолжительном действии вибрации (1,5 года) на первый план выступают функциональные нарушения ЦНС в виде астенического, астеновегетативного синдромов и неврастении. В группе населения с более длительным сроком проживания (7 лет) чаще регистрируются нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы.
Вибрация вызывает повреждения различных органов и тканей, влияет на центральную нервную систему, на органы слуха и зрения, приводит к повышению утомляемости.
Большое влияние вибрация оказывает на работоспособность. При изучении действия вибрации на организм человека следует в первую очередь учитывать частоту колебаний. Более вредной является вибрация, близкая к собственной частоте человеческого тела (6–8 Гц) и рук (30–80 Гц). Вибрация может быть причиной функциональных расстройств нервной и сердечно-сосудистой систем, а также опорно-двигательного аппарата.
Характерные связи между частотой колебаний и возникновением вибрационной болезни приведены Б. В. Андреевой-Галаниной (1967). Из приведенных данных видно, что развитие вибрационной болезни возникает при нижней границе частоты колебаний 35 Гц и верхней – 25 Гц. При вибрационной болезни понижается острота осязания, тактильной, температурной и болевой чувствительности. Наиболее выраженные симптомы вибрационной болезни связаны с отрицательными изменениями кровеносных сосудов.
Сочетание шума и вибрации вызывает поражение органа слуха примерно в 2,5 раза чаще, чем воздействие одного шума. Под воздействием общей вибрации наблюдается более глубокое поражение органа слуха, чем под воздействием местной вибрации.
Требования к параметрам вибрации установлены стандартом ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность», общие требования – СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».
При частотном (спектральном) анализе нормируемыми являются кинематические параметры: среднеквадратичные значения виброскорости К (и их логарифмические уровни LV) или виброускорения а – для локальных вибраций в октавных полосах частот; для общих вибраций в октавных и 1/3-октавных полосах частот.
В соответствии с ГОСТом 12.1.012-90 CСБТ «Вибрационная безопасность. Общие требования безопасности» различают следующие виды общей вибрации:
1) транспортную;
2) транспортно-технологическую;
3) технологическую.
Таблица 23
Допустимые уровни виброускорений в помещениях зданий
Примечания
1. Уровни виброускорений в децибелах, приведенные в таблице, установлены при опорном значении виброускорения а0 = 10-6 м/с-2.
2. Уровни виброускорения рассчитывают или измеряют по трем взаимоперпендикулярным направлениям (осям X, У, Z) в каждой октавной полосе. С допустимыми сравнивают больший из уровней, полученных по трем направлениям.
Таблица 24
Допустимые уровни виброскорости в помещениях зданий
Примечания
1. Уровни виброскоростей в децибелах, приведенные в таблице, установлены при опорном значении виброскорости vo = 57 x 10-8 м/с-1.
2. Уровни виброскорости рассчитывают или измеряют по трем взаимоперпендикулярным направлениям (осям X, У, Z) в каждой октавной полосе. С допустимыми значениями сравнивают больший из уровней, полученных по трем направлениям.
Таблица 25
Допустимые абсолютные значения виброперемещений в помещениях зданий
Примечания
Значения виброперемещения измеряют по трем взаимоперпендикулярным направлениям (осям X, Y, Z) в каждой октавной полосе. С допустимыми значениями сравнивают большее из полученных по трем направлениям.
Технологическая вибрация в свою очередь подразделяется на четыре типа.
3а – на постоянных рабочих местах в производственных помещениях, центральных постах управления и др.;
3б – на рабочих местах в служебных помещениях на судах;
3в – на рабочих местах на складах, бытовых и других производственных помещениях;
3г – на рабочих местах в заводоуправлениях, КБ, лабораториях, учебных пунктах, ВЦ, конторских помещениях и других помещениях для умственного труда.
Общая вибрация нормируется в активных полосах со среднегеометрическими частотами 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63 Гц и в 1/3-октавных полосах со среднегеометрическими частотами 0,8; 1,0; 1,25; 1,6;…; 40; 50; 63; 80 Гц.
Локальная вибрация нормируется в активных полосах со среднегеометрическими частотами 8, 16, 32, 63, 120, 250, 500, 1000 Гц.
Нормируется вибрация в направлении трех ортогональных осей координат z, у, z для общей вибрации, где z – вертикальная ось, а y, x – горизонтальные; и xp, yp, zp – для локальной вибрации, где xp совпадает с осью мест охвата источника вибрации, а ось zp лежит в плоскости, образованной осью xp и направлением подачи или приложения силы.
Допустимые значения параметров транспортной, транспортно-технологической и технологической вибрации приведены в ГОСТе 12.1.012-90.
Допустимые значения октавных и корректированных уровней виброускорения и виброскорости в жилых и общественных зданиях приведены в таблицах 23 и 24. Допустимые абсолютные значения виброперемещения в октавных полосах частот и корректированные значения виброперемещения в жилых и общественных зданиях приведены в таблице 25.
Для непостоянной вибрации к допустимым значениям уровней, приведенным в таблицах 23 и 24, вводится поправка «10 дБ»; а к допустимым абсолютным значениям виброперемещения, приведенным в таблице 25, вводится коэффициент «0,32».
Поправки к допустимым значениям вибраций на длительность их воздействия в дневное время вносятся в соответствии с таблицей 26.
При измерении непостоянных вибраций (уровни виброскорости и виброускорения у которых при измерении прибором на характеристиках «Медленно» и «Лин» или коррекции «К» за 10-минутный период меняются более чем на 6 дБ) следует определять эквивалентные корректированные значения виброскорости, виброускорения или их логарифмических уровней. При этом максимальные значения измеряемых уровней вибрации не должны превышать допустимые более чем на 10 дБ.
Таблица 26
Поправки к допустимым значениям вибраций на длительность их воздействия в помещениях зданий
При интегральной оценке вибрации по частоте нормируемым параметром является корректированное значение контролируемого параметра V (виброскорости или виброускорения), измеряемое с помощью специальных фильтров или вычисляемое по формулам, приведенным в ГОСТе 12.1.012-90.
Дозовый подход позволяет оценивать кумуляцию воздействия фактора на работе и вне рабочего времени. При оценке вибрации дозой нормируемым параметром является эквивалентное корректированное.
Техническим требованиям и средствам измерения соответствуют измеритель шума и вибрации ВШВ-001, а также зарубежные виброакустические комплекты фирмы «Брюль и Кьер» (Дания).
Точки измерений общей вибрации выбираются на рабочих местах (или в рабочих зонах обслуживания), а для самоходных и транспортно-технологических машин – на рабочих площадях и сиденьях водителей и персонала. Измерения проводятся в типовом технологическом режиме работы оборудования (машины).
Методы снижения вибрации:
1) снижение вибрации в источнике ее возникновения;
2) конструктивные меры (виброгашение, виброденфирование – подбор определенных видов материала, виброизоляция);
3) организационные меры, организация режима труда и отдыха;
4) использование средств индивидуальной защиты (защита опорных поверхностей).
Источники вибрации и их характеристики. Источниками вибрации в жилых и общественных зданиях являются инженерное и санитарно-техническое оборудование, а также промышленные установки, например крупное кузнечно-прессовое оборудование, поршневые компрессоры, строительные машины (дизель-молоты), а также транспортные средства (метрополитен мелкого заложения, тяжелые грузовые автомобили, железнодорожные поезда, трамваи), создающие при работе большие динамические нагрузки, которые вызывают распространение вибрации в грунте и строительных конструкциях зданий. Эти вибрации также часто являются причинами возникновения шума в помещениях зданий.
Для жилых и общественных зданий наиболее неблагоприятными внешними источниками являются рельсовые транспортные магистрали (метрополитен, трамвайные линии и железные дороги). Исследования показали, что колебания по мере удаления на различное расстояние от метрополитена затухают, однако это процесс немонотонный, он зависит от составных звеньев на пути распространения вибрации: рельс – стена тоннеля – грунт – фундамент дома – строительные конструкции. В тех случаях, когда здания располагаются в непосредственной близости от рельсовой дороги, вибрации в них могут превышать предельно-допустимые значения, установленные Санитарными нормами, в 10 раз (на 20 дБ). В спектральном составе вибрации преобладают октавные полосы со среднегеометрическими частотами 31,5 и 63 Гц.
После принятия в 1975 г. Санитарных норм (СН 1304-75 «Санитарные нормы допустимых вибраций в жилых домах») и выполнения контрольных измерений оказалось, что десятки зданий, находящихся вблизи линий метро, испытывают повышенное вибрационное воздействие, а уровни вибраций в жилых и общественных помещениях превышают допустимые значения. Такая же ситуация наблюдается и в зданиях, расположенных вблизи веток внутригородских железных дорог и трамвайных линий.
В настоящее время регламентируемая СНиП 2.07.01–89 защитная зона железной дороги составляет 100 м, а защитная зона трамвайной линии, как показывают измерения, достигает 60 м от крайнего железнодорожного пути.
В крупных городах с развитием транспортных магистралей и увеличением транспортных потоков площади виброопасных территорий с каждым годом увеличиваются. В этих условиях, например, защитная зона тоннелей метрополитена мелкого заложения составляет уже около 60 м, что накладывает существенные ограничения на размещение и конструкции зданий.
Обычно вибрация распространяется как в грунте, так и в строительных конструкциях с относительно малым затуханием. Поэтому в первую очередь необходимо применять меры по снижению динамических нагрузок, создаваемых источником вибрации, или снижать передачу этих нагрузок путем виброизоляции машин и средств транспорта.
Снижение вибрации в защищаемых помещениях может быть достигнуто целесообразным размещением оборудования в здании. Оборудование, создающее значительные динамические нагрузки, рекомендуется устанавливать в подвальных этажах или на отдельных фундаментах, не связанных с каркасом здания. При установке оборудования на перекрытия желательно размещать его в местах, наиболее удаленных от защищаемых объектов. Если невозможно обеспечить достаточное снижение вибрации и шума, возникающих при работе центробежных машин, указанными методами, следует предусмотреть их виброизоляцию.
Виброизоляция агрегатов достигается установкой их на специальные виброизоляторы (упругие элементы, обладающие малой жесткостью), применением гибких элементов (вставок) в системах трубопроводов и коммуникаций, соединенных с вибрирующим оборудованием, мягких прокладок для трубопроводов и коммуникаций в местах прохода их через ограждающие конструкции и в местах крепления к ограждающим конструкциям. Гибкие соединения трубопроводов в насосных установках необходимо предусматривать как в нагнетательной, так и во всасывающей линиях (как можно ближе к насосной установке). В качестве гибких вставок можно использовать рукава резинотканевые с металлическими спиралями.
Для уменьшения вибрации, передающейся на несущую конструкцию, используют пружинные или резиновые виброизоляторы. Для агрегатов, имеющих скорость вращения менее 1800 об/мин, рекомендуются пружинные виброизоляторы; при скорости вращения более 1800 об/мин допускается применение резиновых виброизоляторов. Следует иметь в виду, что срок работы резиновых виброизоляторов не превышает 3 лет. Стальные виброизоляторы долговечны и надежны в работе, но они эффективны при виброизоляции низких частот и недостаточно снижают передачу вибрации более высоких частот (слухового диапазона), обусловленную внутренними резонансами пружинных элементов. Для устранения передачи высокочастотной вибрации следует применять резиновые или пробковые прокладки толщиной 10–20 мм, располагая их между пружинами и несущей конструкцией.
Машины с динамическими нагрузками (вентиляторы, насосы, компрессоры и т. п.) рекомендуется жестко монтировать на тяжелой бетонной плите или металлической раме, которая опирается на виброизоляторы. Использование тяжелой плиты уменьшает амплитуду колебаний агрегата, установленного на виброизоляторах. Кроме того, плита обеспечивает жесткую центровку с приводом и понижает расположение центра тяжести установки. Желательно, чтобы масса плиты была не меньше массы изолируемой машины.
Защита зданий от вибрации, возникающей от движения на железнодорожных линиях, линиях мелкого заложения метрополитена, обычно обеспечивается их надлежащим удалением от источника вибрации. Установлено, что жилые здания не должны располагаться по кратчайшему расстоянию до стенки тоннеля метрополитена ближе, чем на 40 м.
Застройка виброопасных территорий осуществляется с применением защитных мероприятий, которые, несмотря на удорожание строительства, являются необходимыми, так как при их отсутствии здание, испытывающее повышенное вибрационное воздействие, не может быть принято в эксплуатацию. В настоящее время для снижения колебаний применяются несколько способов. Например, используются виброзащитные конструкции железнодорожного пути, позволяющие снизить вибрации в зданиях до 10–13 дБ, экранирующие траншеи в грунте, снижающие колебания до 6 дБ, конструкции зданий на виброизоляторах и конструкции зданий из монолитного железобетона, снижающие колебания до 15 и 10 дБ соответственно. Как правило, такой эффективности бывает достаточно для обеспечения требований норм в административных и общественных зданиях, защитная зона для которых при воздействии метрополитена составляет порядка 25 м, при воздействии железной дороги – до 50 м, а трамвайной линии – до 30 м.
В жилых домах, где вибрации превышают нормативные значения более чем на 15 дБ, требуется выполнять комплекс из нескольких защитных мероприятий, так как только в этом случае могут быть обеспечены допустимые уровни.
Указанные выше защитные способы в каждом конкретном случае имеют достоинства и недостатки. Например, виброизоляция зданий типовых серий из сборного железобетона может выполняться только путем снижения колебаний в источнике или на пути распространения волн в грунтовой среде. Виброизоляция реконструируемых зданий, как правило, обеспечивается конструктивными мероприятиями – применением соответствующей схемы несущего каркаса и назначением жесткостей конструктивных элементов. В зданиях высотой 20 и более этажей снижение вибраций осуществляется за счет использования монолитного каркаса. Здания небольшой и средней этажности, имеющие жесткий каркас, изолируются упругими элементами и т. д.
Определяющим фактором в возникновении вибраций во всех случаях являются неровности поверхностей катания колес и рельсов, возникающие при изготовлении и в процессе эксплуатации железнодорожного пути. На зарубежных метрополитенах с целью исключения неровностей применяются так называемые рельсошлифовальные поезда, позволяющие снизить колебания до 12 дБ. Московский метрополитен в ближайшем будущем также намерен использовать аналогичное оборудование.
Существенные источники вибрации – строительные машины и механизмы. В условиях плотной городской застройки строительство новых зданий, как известно, сопряжено со значительными неудобствами для жителей близлежащих домов. Эти неудобства, в частности, связаны с использованием технологических процессов, в которых применяется динамическое оборудование. Большое количество нареканий вызывает, например, забивка свай и шпунта, которая сопровождается не только повышенными уровнями шума, но и вибрацией. Зона вибрационного воздействия такого источника может составлять 90 м, а при использовании вибропогружателей – более 100 м. Замена технологии динамического погружения на технологию устройства буронабивных или залавливаемых свай практически полностью исключает неблагоприятный виброакустический фактор.
И в заключение нужно упомянуть еще один. Для ограничения и устранения вредного действия вибрации на производстве необходимы тщательный уход за оборудованием, своевременная замена изнашивающихся движущихся и трущихся частей, применение вибропоглощающих прокладок, использование различных типов глушителей, устранение контактов фундамента агрегата с фундаментами зданий и, главное, возможность изменения технологии – замена производственных операций, связанных с шумами и вибрацией, бесшумными производственными процессами, рациональное чередование периодов отдыха и работы при воздействии вибрации.
В паспорте, техническом описании, инструкциях или других сопроводительных документах на технологическое оборудование и ручной инструмент, являющиеся источниками локальной вибрации, необходимо указывать:
1) наличие конструктивных решений, исключающих или ограничивающих неблагоприятное влияние вибрации, шума и др.;
2) вибрационные характеристики (среднеквадратичные значения виброскорости или виброускорения или их логарифмические величины, измеряемые в октавных полосах частот, в диапазоне от 8 до 100 Гц, а также их корректированные значения или уровни), приведенные для всех номинальных режимов работы инструмента и измеренные в трех направлениях ортогональной системы осей координат в точках соприкосновения с руками оператора (например, корпус инструмента, правая и левая рукоятки, вставной инструмент и др.), точки измерения должны быть указаны на чертеже;
3) шумовые характеристики (уровни звуковой мощности в октавных полосах частот в диапазоне 31,5–8000 Гц и ее корректированные уровни, дБ, а также уровни звука в дБ);
4) массу ручного инструмента;
5) вес ручного инструмента и его частей, приходящийся на руки работающего при выполнении различных технологических операций (при разной ориентации ручного инструмента в пространстве);
6) силу нажатия, прикладываемую руками работающего и необходимую для работы ручной машины в установленном паспортом режиме (минимальную);
7) коэффициент теплопроводности материалов, используемых для покрытия поверхности вибрирующего оборудования в местах контакта с руками работающего;
8) требования к использованию конструкций, обеспечивающих поддержание (подвешивание) ручных инструментов массой более 5 кг;
9) сопутствующие вредные производственные факторы, источниками которых являются данный ручной инструмент и технологическое оборудование;
10) меры, обеспечивающие безопасные условия труда (использование средств индивидуальной защиты, режимы труда, необходимость подогрева рукояток у ручных механизированных инструментов и др.);
11) типовые режимы испытаний, способы и средства воспроизведения типовых режимов, методы и средства контроля, контрольные точки для проведения измерений, правила приемки, объем выборки, периодичность испытаний для ручного инструмента.
Гигиенические требования к силовым характеристикам технологического оборудования и ручного инструмента, являющихся источниками локальной вибрации, определяются:
1) массой ручного инструмента в сборе (включая массу вставного инструмента, присоединяемых рукояток, шлангов и т. п.), которая не должна превышать для инструментов общего назначения, используемых для работы при различной ориентации в пространстве, 5 кг и для инструментов специального назначения, используемых при выполнении работ вертикально вниз и горизонтально, 10 кг;
2) весом ручного инструмента или его частей, который не должен превышать 10 кг. В случае превышения указанных норм необходимо применение поддерживающих устройств;
3) усилием нажатия, которое не должно превышать для одноручной машины 100 H, для двуручной – 150 H. Для сверл, используемых при разработке горных пород и некоторых других инструментов, допускается увеличение необходимой силы нажатия, но не более 300 H. При этом время непрерывной работы с инструментом и общее время работы в течение смены должны быть ограничены, и установлены обязательные перерывы между приложением силы;
4) усилием нажатия пусковых устройств, которое не должно превышать 10 H;
5) усилием обхвата или удержания, прикладываемым при работе к инструменту, которое является индивидуальной характеристикой используемых приемов работы и мастерства оператора и поэтому не регламентируется. Рекомендуемые максимальные величины усилий обхвата 40 H – для правой руки и 20 H – для левой.
Гигиенические требования к температуре рукояток и их поверхности определяются температурой поверхности рукояток ручных инструментов, которая должна находиться в пределах от 21,5 до 40,0 °C. Оптимальным является диапазон от 25 до 32 °C.
Ручные инструменты должны проектироваться для удержания их при работе только руками. Не допускается проектирование инструментов, работа с которыми требует приложения усилий нажатием другими частями тела (грудью, плечом, бедром и т. д.) или прикрепления их к телу оператора.
Рукоятки ручных инструментов, державок и тому подобное следует изготавливать из виброизолирующих материалов либо снабжать виброгасящими насадками.
В целях сокращения времени контакта с вибрацией и удобства манипулирования ручным инструментом следует вывешивать его на тросах или использовать другие устройства (поддержки, подставки, балансиры, штанги).
К работе допускаются только исправные и отрегулированные инструменты с виброзащитой и глушителями шума. Профилактический ремонт инструментов проводится по плану для поддержания их в состоянии, соответствующем технической документации. Регулярно следует проводить балансировку шлифовальных кругов, заточку и правку режущего инструмента.
При использовании ручных инструментов ударного действия должна быть предусмотрена защита левой руки оператора с помощью виброзащитных муфт.
При превышении предельно допустимых уровней вибрации работа должна проводиться с ограничением времени путем применения рациональных режимов труда, а также средств индивидуальной защиты в соответствии с действующими гигиеническими критериями.
Суммарное время работы в контакте с ручными машинами, вызывающими вибрацию, не должно превышать 2/3 смены. При этом продолжительность одноразового воздействия вибрации, включая микропаузы, которые входят в данную операцию, не должна превышать 15–20 мин.
Суммарное время работы с виброинструментом при 8-часовом рабочем дне и 5-дневной неделе не должно превышать для слесаря-сборщика 30 % сменного рабочего времени, для электромонтажника – 22 %, для наладчика – 15 %.
При работе с виброинструментом масса оборудования, удерживаемого руками, не должна превышать 10 кг, а сила нажатия – 196 H.
Проектируемые, модернизируемые, закупаемые за рубежом и находящиеся в эксплуатации технологические процессы и оборудование, являющиеся источниками общей вибрации, должны соответствовать требованиям действующих санитарных норм.
В сопроводительных документах (паспорте, техническом описании, инструкции) на технологические процессы и оборудование, агрегаты, машины, являющиеся источниками общей вибрации, следует указать следующие гигиенически значимые параметры:
1) наличие конструктивных решений, исключающих или ограничивающих генерирование общей вибрации;
2) вибрационные характеристики (среднеквадратичные значения виброскорости или виброускорения или их логарифмические величины, измеряемые в октавных полосах частот в нормируемом диапазоне от 0,8 до 80,0 Гц, а также их корректированные значения или уровни) для различных режимов работы;
3) шумовые характеристики (уровни звуковой мощности в октавных полосах частот в диапазоне 31,5–8000 Гц и ее корректированные уровни, дБ, а также уровни звука в дБ);
4) возможные сопутствующие неблагоприятные производственные факторы;
5) меры по обеспечению безопасных условий труда.
Снижение вредного воздействия общей вибрации на работающих осуществляется за счет:
1) уменьшения вибрации в источнике образования конструктивными и технологическими методами при разработке новых и модернизации существующих машин, оборудования;
2) уменьшения вибрации на пути распространения средствами виброизоляции и вибропоглощения (например, применение специальных сидений, площадок с пассивной пружинной изоляцией, резиновых, поролоновых и других виброгасящих настилов, мастик и т. д.);
3) применения дистанционного или автоматического управления;
4) конструирования и изготовления оборудования, создающего вибрацию, в комплекте с виброизоляторами, рассчитанными на типовые условия установки или по заданию потребителя;
5) использования машин и оборудования в соответствии с их назначением, предусмотренным нормативно-технической документацией;
6) исключения контакта работающих с вибрирующими поверхностями за пределами рабочего места или рабочей зоны (установка ограждений, сигнализации, блокировки, предупреждающих надписей);
7) запрещения пребывания рабочих на вибрирующей поверхности производственного оборудования во время его работы;
8) своевременного планового и предупредительного ремонта машин и оборудования (с балансировкой движущихся частей), проверки крепления агрегатов к полу, фундаменту, строительным конструкциям с последующим контролем вибрационных характеристик;
9) своевременного ремонта профиля путей, поверхностей для перемещения машин, поддерживающих конструкций;
10) установки стационарного оборудования на отдельные фундаменты и поддерживающие конструкции зданий и сооружений.
При использовании виброопасных ручных инструментов работы следует проводить с применением режимов труда, которые должны обеспечивать:
1) общее ограничение времени воздействия вибрации в течение рабочей смены;
2) рациональное распределение работ с вибрирующими и виброопасными ручными инструментами в течение рабочей смены (режимов труда с введением регулярно повторяющихся перерывов);
3) ограничение длительности непрерывного одноразового воздействия вибрации;
4) использование регламентированных перерывов для активного отдыха и лечебно-профилактических мероприятий и процедур.
Режимы труда для работающих в виброопасных профессиях должны разрабатываться службами охраны труда предприятий и согласовываться с учреждениями Госсанэпидслужбы.
Разработка режимов труда производится на основании данных гигиенической аттестации рабочего места по результатам измерений уровней вибрации и сопутствующих факторов, а также хронометражных наблюдений.
В режимах труда должны указываться:
1) допустимое суммарное время контакта с вибрирующими ручными инструментами;
2) продолжительность и время организации перерывов, как регламентированных, так и в соответствии с режимами труда;
3) перечень работ, которыми операторы с ручными инструментами могут быть заняты во время перерывов.
Таблица 27
Допустимое суммарное время воздействия вибрации за смену в зависимости от величины превышения предельно допустимых уровней вибрации
При работе с виброопасным ручным инструментом суммарное время контакта с вибрацией в течение рабочей смены устанавливается в зависимости от величины превышения гигиенических норм с таким расчетом, чтобы эквивалентный корректированный уровень вибрации не превысил 112 дБ.
Допустимое время работы в течение смены с ручным инструментом должно быть включено в техническую документацию на него и нанесено на корпус инструмента.
Разработку режимов труда следует производить с учетом сопутствующих факторов.
Регламентированные перерывы продолжительностью 20 и 30 мин устраиваются через 1–1,5 ч после начала смены и через 2 ч после обеденного перерыва (продолжительностью 40 мин), используются для активного отдыха, проведения специального комплекса производственной гимнастики, физиотерапевтических процедур и т. д. Время регламентированных перерывов включается в норму выработки, а режимы труда – в сменно-суточные задания.
Режимы труда разрабатываются с учетом формы организации труда (индивидуальной, бригадной) для рационального распределения производственной нагрузки и т. д. Наиболее удобной формой организации работ для внедрения режимов труда является бригадная работа на конвейере или комплексная бригада с освоением работающими смежных профессий и взаимозаменяемостью.
При выполнении ручными инструментами работ, относящихся к категориям средней тяжести и тяжелой, следует ограничивать время непрерывного статического напряжения в соответствии с рекомендациями.
Запрещается проведение сверхурочных работ с виброопасными ручными инструментами.
Природа человека такова, что, начиная с некоторого уровня, воздействие окружающей среды становится для него дискомфортным и даже неблагоприятным: нарушаются общее самочувствие, сон, возникают повышенная раздражительность, депрессия, появляются болезни. Критерии неблагоприятного внешнего воздействия устанавливаются Государственными стандартами (ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования») и Санитарными нормами (СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий»), которые для случая вибраций регламентируют предельно допустимые уровни колебаний ограждающих конструкций помещений жилых, административно-общественных зданий и рабочих мест.
Основными методами борьбы с вибрациями машин и оборудования являются:
1) снижение вибрации воздействием на источник возбуждения (посредством снижения или ликвидации вынуждающих сил);
2) отстройка от режима резонанса путем рационального выбора массы и жесткости колеблющейся системы (либо изменением массы или жесткости системы, либо на стадии проектирования нового режима w);
3) вибродемпфирование – увеличение механического активного импеданса колеблющихся конструктивных элементов путем увеличения диссипативных сил при колебаниях с частотами, близкими к резонансными.
Диссипативные силы – это силы, возникающие в механических системах, полная энергия которых (сумма кинетической и потенциальной энергии) при движении убывает, переходя в другие виды энергии.
Диссипативная система, например, это тело, движущееся по поверхности другого тела при наличии трения (вибропокрытия – вязкости материалов).
Используются варианты технической защиты от вибрации:
1) динамическое гашение колебаний (дополнительные реактивные импедансы) – присоединение к защищенному объекту системы, реакция которой уменьшает размах вибрации в точках присоединения системы;
2) изменение конструктивных элементов и строительных конструкций (увеличение жесткости системы – введение ребер жесткости);
3) виброизоляция. Этот способ заключается в уменьшении передачи колебаний от источника возбуждения защищаемому объекту при помощи устройств, помещенных между ними (резиновых, пружинных виброизоляторов);
4) активная виброзащита.
Общие требования к средствам индивидуальной защиты (СИЗ) от вибраций определены в ГОСТе 12.4.002-97 ССБТ «Средства индивидуальной защиты рук от вибрации. Общие технические требования» и ГОСТом 12.4.024-76 «Обувь специальная виброзащитная».
Фактор радиации. Лучевая болезнь. Профилактика
При оценке физических свойств воздушной среды существенное значение имеет радиоактивность.
Некоторые химические элементы радиоактивны (их самопроизвольный распад и превращение в элементы с другими порядковыми номерами сопровождается излучением). При распаде радиоактивного вещества его масса с течением времени уменьшается. Теоретически вся масса радиоактивного элемента исчезает за бесконечно большое время. Время, по истечении которого масса уменьшается вдвое, называется периодом полураспада. Для разных радиоактивных веществ период полураспада изменяется в широких пределах: от нескольких часов (у Ar41 он равен 2 ч) до нескольких миллиардов лет (U238 – 4,5 x 109 лет). В природе существуют три основных вида радиоактивного излучения – α-, β– и γ-.
γ-излучение представляет собой электромагнитное излучение высокой энергии и обладает наибольшей проникающей способностью. Соответственно защита от внешнего γ-излучения представляет наибольшие проблемы.
δ – излучение имеет корпускулярную природу и представляет собой поток отрицательно заряженных частиц (электронов). δ-излучение обладает меньшей проникающей способностью. Защититься от этого излучения при внешнем источнике можно сравнительно легко. В принципе, β-частицы задерживаются неповрежденной кожей. Однако при поступлении внутрь организма β-активные радионуклиды испускают хорошо поглощаемые тканями организма δ-частицы. Возникающие при этом в организме разрушения значительно превосходят таковые, производимые γ-излучением.
α-излучение представляет собой поток положительно заряженных частиц с зарядом 2 и массой, равной 4 (ядра гелия). Этот вид излучения легко поглощается любой средой. Защититься от него можно буквально листом бумаги. Однако поступление α-излучателя внутрь организма может вызвать трагические последствия.
Процесс радиоактивного распада (перехода радиоактивного элемента в другой химический элемент) сопровождается излучением одного или нескольких видов. В соответствии с тем, какой вид излучения характерен для радиоактивного распада данного изотопа, выделяют γ-активные изотопы (например, цезий-137), δ-излучатели (например, стронций-90) и α-излучатели (например, большинство изотопов плутония).
Радиоактивность – самопроизвольное превращение неустойчивого нуклида в другой нуклид, сопровождающееся испусканием ионизирующего излучения.
Активностью радионуклида называется величина, которая характеризуется числом распада радионуклидов в единицу времени или числом радиопревращений в единицу времени [Беккерель – Бк].
Количественной характеристикой источника излучения служит активность, выражаемая числом радиоактивных превращений в единицу времени. В СИ единицей активности является беккерель (Бк) – 1 распад в секунду (с—1). Иногда используется внесистемная единица кюри (Ku), соответствующая активности 1 г радия. Соотношение этих единиц определяется следующей формулой: 1 Ku = 3,7 x 1010 Бк.
Интенсивность α– и β-излучения может быть охарактеризована активностью на единицу площади (с—1 м—2). Интенсивность γ-излучения характеризуется мощностью экспозиционной дозы.
Экспозиционная доза измеряется по ионизации воздуха и равна количеству электричества, образующегося под действием γ-излучения в 1 кг воздуха. В СИ экспозиционная доза выражается в кулонах на кг (Кл/кг).
Популярна также внесистемная единица экспозиционной дозы – рентген. Это доза γ-излучения, при которой в 1 см3 воздуха при нормальных физических условиях (температуре 0 °C и давлении 760 мм рт. ст.) образуется 2,08 x 109 пар ионов, несущих одну электростатическую единицу количества электричества.
Мощность экспозиционной дозы отражает скорость накопления дозы и выражается в Кл/кгс (в СИ) или в Р/ч (во внесистемных единицах).
Наиболее адекватный способ описания степени радиоактивного загрязнения местности – это плотность загрязнения. Плотность загрязнения представляет собой активность на единицу площади (с учетом изотопного состава). Этот способ, однако, весьма трудоемок, требует проведения лабораторных анализов и не всегда может быть использован для оперативной оценки. Обычно такая оценка производится с помощью методов полевой дозиметрии.
При этом используемые приборы, методы и единицы измерения зависят от типа загрязнения. Мерой загрязнения γ-излучателями является мощность экспозиционной дозы; β-загрязнение характеризуется плотностью потока β-частиц. Оценка степени загрязнения α-излучателями в полевых условиях невозможна.
Как правило, при техногенном загрязнении в окружающую среду поступает смесь радионуклидов, среди которых есть все типы излучателей. Поэтому в первом приближении степень опасности может быть оценена по уровню γ-фона. Тем не менее в ряде случаев такая оценка неприменима. Если в сбросах предприятия содержатся главным образом δ– излучающие радионуклиды, то радиационная ситуация не может быть охарактеризована через величину экспозиционной дозы даже на качественном уровне.
Мощность экспозиционной дозы, определяемая при помощи γ-дозиметра, не может отразить степени загрязнения такими изотопами.
Естественная радиоактивность воздуха определяется прежде всего содержанием в нем таких газов, как радон, актион и торон – продуктов распада радия, актиния и тория, находящихся в земных породах. Кроме того, в воздухе содержатся углерод-14, аргон-41, фтор-18 и ряд других изотопов, образующихся в результате бомбардировки атомов кислорода, водорода и азота космическими лучами.
Фоновое облучение организма человека создается космическим излучением, искусственными и естественными радиоактивными веществами, которые содержатся в теле человека и окружающей среде.
Фоновое облучение включает:
1) дозу от космического облучения;
2) дозу от природных источников;
3) дозу от источников, испускающих в окружающую среду и в быту;
4) технологически повышенный радиационный фон;
5) дозу облучения от испытания ядерного оружия;
6) дозу облучения от выбросов АЭС;
7) дозу облучения, получаемую при медицинских обследованиях и радиотерапии.
Эквивалентная доза от космического облучения – 300 мкЗв год.
В биосфере Земли находится примерно 60 радиоактивных нуклидов.
Эффективность дозы облучения ТЭЦ в 5–10 раз выше, чем АЭС в увеличении фона. При полете в самолете на высоте 8 км дополнительное облучение составляет 1,35 мкЗв в год.
Цветной телевизор на расстоянии 2,5 м от экрана – 0,0025 мк3в/час; 5 см от экрана – 100 мк3в в час.
Средняя эквивалентная доза облучения при медицинских исследованиях 25–40 мкЗв в год. Дополнительные дозы облучения 0,5 млБэр в час на расстоянии 5 м от бытовой аппаратуры 28 млРент/ч.
Повышенной опасностью обладают радионуклиды, попавшие внутрь (с пищей, воздухом, водой).
Наиболее опасен воздушный путь (за 6 ч человек вдыхает 9 м3 воздуха, 2,2 л воды).
Биологические периоды выведения радионуклидов из внутренних органов колеблются от нескольких десятков суток до бесконечности (стронций-90 – несколько десятков суток).
Наряду с радиоактивными аэрозолями в атмосферу могут попадать незначительные количества естественных радиоактивных веществ (Ra, K40-, U и т. д.), что отмечается при разрушении земных пород, разложении органических веществ.
Естественная радиоактивность воздушной среды колеблется в пределах 2 x 10-14 – 4,4 x 10-13 Ku/л. При этом человек подвергается как внутреннему облучению за счет вдыхания α-, β– и γ-излучающих веществ, так и внешнему воздействию (от почвы, космических лучей). Общая суммарная доза облучения человека может достигать 175 мбэр в год. Более того, известны группы людей, живущих в районах с высокой радиоактивностью, значительно превышающей среднюю по земному шару (так, в одном из районов Бразилии жители за год получают около 1600 мрад, что в 10–20 раз больше обычной дозы облучения). В среднем доза ионизирующей радиации, получаемой за год каждым жителем планеты, колеблется между 50 и 200 мрад, причем на долю естественной радиоактивности (космических лучей) приходится около 25 x 109 радиоактивности горных пород – примерно 50–15 мрад.
Однако радиоактивность окружающей среды определяется не только естественными радиоактивными элементами, но и радиоактивными веществами искусственного происхождения, появившимися в результате загрязнения среды при взрывах ядерных устройств, в связи с использованием радиоактивных веществ в науке и промышленности. Наибольшую опасность представляют долгоживущие радиоизотопы – стронций-90 и цезий-137, период полураспада которых составляет соответственно 29 и 33 года. По своим физико-химическим свойствам стронций-90 подобен кальцию, а цезий-137 – калию. Это означает, что стронций-90, попадая в организм, депонируется в костях, а цезий-137 распределяется по органам, обусловливая внутреннее облучение в течение длительного времени.
Наибольшее загрязнение радиоактивного распада вызвали взрывы атомных и водородных бомб, испытание которых особенно широко проводилось в 1954–1962 гг. К 1963 г., когда был подписан Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой, в атмосфере уже находились продукты взрыва общей мощностью свыше 170 Мт (это примерно мощность взрыва 85 000 бомб, подобных сброшенной на Хиросиму).
Второй источник радиоактивных примесей – атомная промышленность. Примеси поступают в окружающую среду при добыче и обогащении ископаемого сырья, использовании его в реакторах, переработке ядерного горючего в установках.
Наиболее серьезное загрязнение среды связано с работой заводов по обогащению и переработке атомного сырья. Большая часть радиоактивных примесей содержится в сточных водах, которые собираются и хранятся в герметичных сосудах. Однако Kr85, Xe133 и часть I131 попадают в атмосферу из испарителей, используемых для уплотнения радиоактивных отходов. Тритий и часть продуктов распада (Sr90, Cs137, Ru106, I131) сбрасываются в реки и моря, вместе с малоактивными жидкостями (небольшой завод по производству атомного горючего ежегодно сбрасывает от 500 до 1500 т воды зараженной этими изотопами). Согласно имеющимся оценкам к 2000 г. ежегодное количество отходов атомной промышленности в США достигло 4250 т (что эквивалентно массе отходов, которые могли бы образоваться при взрыве 8 000 000 бомб типа сброшенной на Хиросиму).
Для дезактивации радиоактивных отходов до их полной безопасности необходимо время, равное примерно 20 периодам полураспада (это около 640 лет для Cs137 и 490 тыс. лет для Ru239). Вряд ли можно поручиться за герметичность контейнеров, в которых хранятся отходы, в течение столь длительных периодов времени.
Таким образом, хранение отходов атомной энергетики представляется наиболее острой проблемой охраны среды от радиоактивного заражения. Теоретически, правда, возможно создать атомные электростанции с практически нулевым выбросом радиоактивных примесей. Поскольку производство энергии, основанное на ископаемом топливе (уголь, нефть, газ), также сопровождается загрязнением среды, а запасы самого ископаемого топлива ограничены, большинство исследователей, занимающихся проблемами энергетики и охраны среды, пришли к выводу: атомная энергетика способна не только удовлетворять все возрастающие потребности общества в энергии, но и обеспечить охрану природной среды и человека лучше, чем это может быть осуществлено при производстве такого же количества энергии на основе химических источников (сжигания углеводородов). При этом особое внимание следует уделить мероприятиям, исключающим риск радиоактивного загрязнения среды (в том числе и в отдаленном будущем), в частности обеспечить независимость органов по контролю над выбросами от ведомств, ответственных за производство атомной энергии.
При гигиенической оценке радиоактивного загрязнения окружающей среды имеет значение ряд факторов – высоту и мощность выбросов продуктов ядерного деления, направление и скорость ветра, дисперсный состав радиоактивной пыли, погодные условия (туман, осадки) и др. Радиоактивные вещества через почву, грунтовые воды, воды открытых водоемов накапливаются в растениях, кормах для животных, организме рыб и других обитателей водоемов. Биологические объекты обладают способностью аккумулировать в себе радиоактивные вещества. Через пищевые биологические цепи радиоактивные вещества поступают в организм человека.
Распространяясь по пищевой цепи (от растений к животным), радиоактивные вещества с продуктами питания поступают в организм человека и могут накапливаться в таком количестве, которое способно нанести вред здоровью человека.
При одинаковом уровне загрязнения среды изотопы простых элементов (С14, З32, Са45, S35, Н3 и др.), являющиеся основными слагаемыми живого вещества (растений и животных), более опасны, чем редко встречающиеся радиоактивные вещества, слабо поглощаемые организмами. Наиболее опасные среди радиоактивных веществ Sr90 и Cs137 образуются при ядерных взрывах в атмосфере, а также поступают в окружающую среду с отходами атомной промышленности. Благодаря химическому сходству с кальцием Sr90 легко проникает в костную ткань позвоночных, тогда как Cs137 накапливается в мускулах, замещая калий.
Излучения радиоактивных веществ оказывают следующее воздействие на организм:
1) ослабляют облученный организм, замедляют рост, снижают сопротивляемость к инфекциям и иммунитет организма;
2) уменьшают продолжительность жизни, сокращают показатели естественного прироста из-за временной или полной стерилизации;
3) различными способами поражают гены, последствия чего проявляются во втором или третьем поколениях;
4) оказывают кумулятивное (накапливающееся) воздействие, вызывая необратимые эффекты.
Тяжесть последствий облучения зависит от количества поглощенной организмом энергии (радиации), излученной радиоактивным веществом. Единицей этой энергии служит 1 рад – доза облучения, при которой 1 г живого вещества поглощает 10–50 Дж энергии.
Установлено, что при дозе, превышающей 1000 рад, человек погибает; при дозе 7000 и 200 рад смертельный исход отмечается в 90 и 10 % случаев соответственно; в случае дозы 100 рад человек выживает, однако значительно возрастают вероятность заболевания раком, а также вероятность полной стерилизации.
При низкодозовых радиационных воздействиях следует учитывать, что отдаленные изменения в облученном организме развиваются из-за длительного компенсаторного напряжения его адаптационных возможностей, обусловленного действием радиации и сопутствующих факторов (А. В. Аклеев, 1999). Эти изменения реализуются на всех структурно-функциональных уровнях организма и обеспечиваются разнообразными механизмами адаптации, которые в своей совокупности определяются как саногенетические механизмы (Г. Н. Крыжановский, 2001).
Ионизированное излучение оказывает следующее биологическое действие:
1) первичные изменения (возникают в молекулах ткани и живых клеток);
2) нарушение функций всего организма.
Наиболее радиочувствительными органами являются костный мозг, половые органы, селезенка.
Различают следующие изменения на клеточном уровне:
1) соматические, или телесные, эффекты, последствия которых сказываются на человеке, но не на потомстве;
2) стохастические (вероятностные) (лучевая болезнь, лейкозы, опухоли);
3) нестохастические (поражения, вероятность которых растет по мере увеличения дозы облучения (существует дозовый порог облучения));
4) генетические (100 %-ная доза летальности при облучении всего тела 6 Гр, доза 50 %-ного выживания – 2,4–4,2 Гр, лучевая болезнь возникает при облучении организма более 1 Гр).
У большинства пораженных кажущееся клиническое улучшение длится 14–20 суток. Период восстановления продолжается 3–4 месяца.
Группа критических органов (по мере уменьшения чувствительности):
1) все тело, половые органы, красный костный мозг;
2) мышцы, щитовидная железа, жировая ткань и другие органы, за исключением тех, которые относятся к группам 1 и 3;
3) кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, стопы.
Полученные оценки стохастических эффектов ионизирующего излучения (Н. А. Кошурникова и др., 2001) не позволяют прогнозировать биологический ответ организма на индивидуальном уровне. Это связано с проблемой учета индивидуальных особенностей организма (в частности, индивидуальной радиочувствительности организма в целом) при воздействии радиации в «малых» дозах.
Большей информативностью обладают методы оценки состояния системы вегетативного обеспечения функций, системы ПОЛ/АОЗ, цитохимического анализа, определения фаз общего адаптационного синдрома и лазерная корреляционная спектроскопия крови (ЛКС).
Установлены предельно допустимые дозы ионизирующей радиации, основанные на следующем требовании: доза не должна превышать удвоенного среднего значения дозы облучения, которому человек подвергается в естественных условиях. Следует также учитывать те дозы, которые получает человек от искусственных источников облучения. В Великобритании, например, ежегодно при рентгеноскопических обследованиях человек получает около 100 мрад, излучения телевизора – примерно 10 мрад, отходов атомной промышленности и радиоактивных осадков – около 3 мрад.
Действующая система нормирования в этой области строится на понятии дозовой нагрузки. Основными документами, в соответствии с которыми осуществляется радиационный контроль над безопасностью населения, являются Федеральный закон «О радиационной безопасности населения» и принятые в его развитие «Нормы радиационной безопасности (НРБ-96)».
Оба документа служат для обеспечения радиационной безопасности человека. Экологических нормативов, устанавливающих допустимые воздействия на экосистемы, в области радиационной безопасности не существует.
В системе нормирования используются следующие основные понятия.
Поглощенная доза – фундаментальная дозиметрическая величина, определяемая количеством энергии, переданной излучением единице массы вещества.
За единицу поглощенной дозы облучения принимается грэй (джоуль на килограмм) – поглощенная доза излучения, переданная массе облучаемого вещества в 1 кг и измеряемая энергией в 1 Дж любого ионизирующего излучения (1 Гр – 1 Дж/кг).
Поглощенная доза – средняя энергия в элементарном объеме на массу вещества в этом объеме [Гр – Грей], внесистемная единица – [Рад].
Эквивалентная доза. Поскольку поражающее действие ионизирующего излучения зависит не только от поглощенной дозы, но и от ионизирующей способности излучения, вводится понятие эквивалентной дозы. Для расчета эквивалентной дозы поглощенную дозу умножают на коэффициент, отражающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма. При этом α-излучение считается в 20 раз опаснее других видов излучений.
Единицей эквивалентной дозы является зиверт – доза любого вида излучения, поглощенная в 1 кг биологической ткани, создающая такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения.
Эквивалентность вводится для оценки заряда радиационной опасности при хроническом воздействии излучения произвольным составом [Зв – Зиверт], внесистемная единица – [бэр].
Эффективная эквивалентная доза. Следует учитывать, что одни части тела (органы) более чувствительны к радиационным повреждениям, чем другие. Поэтому дозы облучения органов и тканей учитываются с различными коэффициентами. Эффективная эквивалентная доза отражает суммарный эффект облучения для организма; она также измеряется в зивертах. Зв = 1 Гр / Q, где Q – коэффицент качества (зависит от биологического эффекта ИИ).
Закон «О радиационной безопасности населения» устанавливает допустимую дозовую нагрузку на население на уровне 1 м3 в год.
В соответствии с НРБ-96 (Нормами радиационной безопасности) устанавливаются следующие категории облучаемых лиц:
1) персонал (подразделяемый на группы А и Б);
2) все население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности.
Согласно Нормам радиационной безопасности регламентируются три категории облучаемых лиц:
А – персонал, связанный с источником ионизирующего излучения;
Б – персонал (ограниченная часть населения), находящийся вблизи источника ионизирующего излучения;
В – население района, края, области, республики.
В условиях нормальной эксплуатации источников ионизирующего излучения установлены дозовые пределы для различных групп (см. табл. 28).
Нормы радиационной безопасности для категории В не установлены, а ограничение облучений осуществляется регламентацией или контролем радиоактивности объектов окружающей среды.
А – дозовый предел, ПДЦ – наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, которое при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызывает отклонений в состоянии здоровья обслуживающего персонала, обнаруживаемых современными методами исследования.
Б – дозовый предел, ПД – основной дозовый предел, который при равномерном облучении в течение 70 лет не вызывает отклонений у обслуживающего персонала, обнаруживаемых современными методами исследования.
Нормы радиационной безопасности (НРБ) регламентируют допустимые уровни воздействия радиации на человека. На основе этих норм разрабатываются нормативные документы, регламентирующие порядок обращения с различными источниками ионизирующего излучения, подходы к защите населения от радиации и т. п. В настоящее время действуют «Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87», основанные на ранее действовавших нормативных документах (в частности, НРБ-76/87).
Основные санитарные правила (ОСП) работы с источниками ионизирующих излучений.
ОСП – нормативный документ – включает:
1) требования к размещению установок с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений;
2) требования к организации работ с ними;
3) требования к поставке, учету и перевозке;
4) требования к работе с закрытыми источниками;
5) требования к отоплению, вентиляции и ***пеле-***, газоочистки при работе с источниками;
6) требования к водоснабжению и канализации;
7) требования к сбору, удалению и обезвреживанию отходов;
8) требования к содержанию и дезактивации рабочих помещений и оборудования;
9) требования по индивидуальной защите и личной гигиене;
10) требования к проведению радиационного контроля;
11) требования к предупреждению радиационных аварий и ликвидации их последствий.
Таблица 28
Основные дозовые пределы
Все работы с открытыми источниками радиоактивных веществ подразделяются на три класса.
I – самый опасный. Работа осуществляется дистанционно.
Работа с источниками III класса осуществляется при использовании систем местной вентиляции (вытяжных шкафов).
Работа с источником II класса осуществляется в отдельно расположенных помещениях, которые имеют специально оборудованный вход (душевой и средства проведения радиационного контроля).
При выполнении работ с веществами I, II и III классов обязательно проведение радиационного контроля.
Действие нормативного документа распространяется на любые предприятия и учреждения независимо от ведомственной принадлежности и формы собственности, где производятся, обрабатываются, перерабатываются, применяются, хранятся, обезвреживаются и транспортируются естественные и искусственные радиоактивные вещества и другие источники радиоактивного излучения.
Борьба с радиоактивным загрязнением среды может носить лишь предупредительный характер, поскольку не существует никаких способов биологического разложения и других механизмов, позволяющих нейтрализовать этот вид заражения природной среды. Наибольшую опасность представляют радиоактивные вещества с периодом полураспада от нескольких недель до нескольких лет: этого времени достаточно для проникновения таких веществ в организм растений и животных.
Основные методы:
1) метод защиты количеством, т. е. по возможности снижение нормы дозы облучения;
2) защита временем;
3) экранирование (свинцом, бетоном);
4) защита расстоянием.
Приборы радиационного контроля
Приборы для измерения или контроля подразделяются на:
1) дозиметры (измеряющие экспозиционную или поглощенную дозу излучения, мощность этих доз);
2) радиометры (измеряют активность нуклида в радиоактивном источнике);
3) спектрометры (измеряют распределение энергии ионизирующего излучения по времени, массе и заряду элементарных частиц);
4) сигнализаторы;
5) универсальные приборы (дозиметры + другие);
6) устройство детектирования.
Проектированные защиты от внешнего ионизирующего излучения, рассчитанные по мощности экспозиционной дозы, коэффициент защиты равен 2.
В основе генеза лучевой болезни лежат сложные механизмы прямого и непрямого воздействия на организм ионизирующего излучения.
Прямое действие радиации (больших доз) на молекулы белка приводит к их денатурации. В результате молекула белка коагулируется и выпадает из коллоидного раствора, в дальнейшем подвергаясь распаду под влиянием протеолитических ферментов. При этом в клетке наблюдаются нарушения физико-химических процессов с деполимеризацией нуклеиновых кислот, что сопровождается изменением структуры поверхности клетки и проницаемости мембран. По теории мишени предполагается, что не вся клетка чувствительна к облучению. В каждой клетке имеется чувствительный участок – «мишень», которая воспринимает действие ионизирующего излучения. Установлено, что особо чувствительны к действию радиации хромосомы ядер и цитоплазма.
Непрямое действие ионизирующего излучения объясняется механизмом радиолиза воды. Как известно, вода составляет около 80 % массы всех органов и тканей человеческого организма. При ионизации воды образуются радикалы, обладающие как окислительными, так и восстановительными свойствами. Наибольшее значение из них имеют атомарный водород (H), гидроксид (HO2), перекись водорода (H2O2). Свободные окисляющие радикалы вступают в реакцию с ферментами, содержащими сульфгидрильные группы (SH), которые превращаются в неактивные дисульфидные соединения. В результате этих реакций и превращений нарушается каталитическая активность важных тиоловых ферментных систем, принимающих активное участие в синтезе нуклеопротеидов и нуклеиновых кислот, имеющих огромное значение для жизнедеятельности организма. Количество ДНК и РНК в ядрах клеток резко снижается, нарушается процесс их обновления. Изменения биохимизма ядер при этом морфологически выражаются в виде различных нарушений структуры хромосом, а следовательно, и всей генетической системы. Угнетение митотической активности тканей рассматривается как одно из специфических проявлений биологического действия ионизирующей радиации. На течение биохимических процессов в ядрах пораженных радиоактивным излучением тканей определенное влияние оказывают образующиеся радиотоксины и изменения нейрогуморальной и гормональной регуляции тканей и клеток. Нарушаются обменные процессы, приводящие к накоплению чуждых для организма веществ, таких, как гистаминоподобные, токсические аминокислоты. Все это усиливает биологическое действие ионизирующего излучения и способствует интоксикации организма. Тканевая интоксикация проявляется клиническими симптомами нарушения нервной деятельности, изменением функций внутренних органов (ахилией, миокардиодистрофией, гепатопатией, эндокринопатией, нарушением гемопоэза). Одно из ведущих мест в патогенезе лучевой болезни занимает поражение органов кроветворения. Кроветворная ткань наиболее чувствительна к радиации, особенно бластные клетки костного мозга. Поэтому развивающаяся под влиянием радиации аплазия костного мозга является следствием угнетения митотической активности кроветворной ткани и массовой гибели малодифференцированных костно-мозговых клеток. Резкое снижение кроветворения обусловливает развитие геморрагического синдрома. В формировании лучевой болезни определенное значение имеет тот факт, что ионизирующие излучения оказывают специфическое – повреждающее – действие на радиочувствительные ткани и органы (стволовые клетки кроветворной ткани, эпителий яичек, тонкого кишечника и кожи) и неспецифическое – раздражающее – действие на нейроэндокринную и нервную системы. Доказано, что нервная система обладает высокой функциональной чувствительностью к радиации даже в малых дозах. Раздражение интерорецепторов приводит к функциональному нарушению ЦНС, особенно ее высших отделов. В результате рефлекторно может изменяться деятельность внутренних органов и тканей. Определенное значение при этом придается эндокринным железам, и прежде всего гипофизу, надпочечникам, щитовидной железе и др.
Острая лучевая болезнь развивается в результате гибели преимущественно делящихся клеток организма под влиянием кратковременного (до нескольких суток) воздействия на значительные области тела ионизирующей радиации.
Потоки частиц и электромагнитных квантов, образующихся при ядерных превращениях, т. е. в результате ядерных реакций или радиоактивного распада, при прохождении через вещество (атомы и молекулы, из которых оно состоит) возбуждаются, как бы распухают, и если они входят в состав какого-либо биологически важного соединения в живом организме, то функции этого соединения могут оказаться нарушенными. Если же проходящая через биологическую ткань ядерная частица или квант вызывает не возбуждение, а ионизацию атомов, то соответствующая живая клетка оказывается дефектной.
Причиной острого лучевого поражения человека (лучевой болезни) могут быть как аварийные ситуации, так и тотальное облучение организма с лечебной целью – при трансплантации костного мозга, при лечении множественных опухолей с облучением в дозах, превышающих 50 бэр. Тяжесть радиоактивного поражения в основном определяется внешним γ-облучением. При выпадении радиоактивных осадков она может сочетаться с загрязнением кожи, слизистых оболочек, а иногда и с попаданием радионуклидов внутрь организма.
Лучевая болезнь – это завершающий этап в цепи процессов, развивающихся в результате воздействия больших доз ионизирующего излучения на ткани, клетки и жидкие среды организма. Изменения на молекулярном уровне и образование химически активных соединений в тканях и жидких средах организма ведут к появлению в крови продуктов патологического обмена – токсинов, но главное – это гибель клеток.
Симптомы и течение весьма разнообразны, зависят от дозы облучения и сроков, прошедших после облучения. Лучевая болезнь проявляется в изменении функций нервной, эндокринной систем, нарушении регуляции деятельности других систем организма. И все это в сочетании с клеточно-тканевыми поражениями. Повреждающее действие ионизирующих излучений особенно сказывается на клетках кроветворной ткани костного мозга, на тканях кишечника. Угнетается иммунитет, что приводит к развитию инфекционных осложнений, интоксикации, кровоизлияниям в различные органы и ткани.
Выделяют четыре степени лучевой болезни в зависимости от полученной дозы:
1) легкую (доза 100–200 бэр);
2) среднюю (доза 200–400 бэр);
3) тяжелую (400–600 бэр);
4) крайне тяжелую (свыше 600 бэр).
При дозе облучения менее 100 бэр говорят о лучевой травме. При острой лучевой болезни легкой степени у некоторых больных могут отсутствовать признаки первичной реакции, но у большинства через несколько часов наблюдается тошнота, возможна однократная рвота. При острой лучевой болезни средней степени выраженная первичная реакция проявляется главным образом рвотой, которая наступает через 1–3 ч и прекращается через 5–6 ч после воздействия ионизирующего излучения.
При острой лучевой болезни тяжелой степени рвота возникает через 1/2–1 ч после облучения и прекращается через 6–12 ч. При крайне тяжелой степени лучевой болезни первичная реакция возникает почти сразу – через 30 мин после облучения, носит мучительный, неукротимый характер.
После облучения развивается лучевое поражение тонкого кишечника (энтерит) – вздутие живота, понос, повышение температуры; повреждаются толстый кишечник, желудок, а также печень (лучевой гепатит). Поражение радиацией кожи проявляется ожогами, выпадением волос, лучевым дерматитом. Возможны лучевая катаракта, поражение сетчатки глаз, повышение внутриглазного давления. Через несколько дней после облучения развивается опустошение костного мозга: в крови резко снижается количество лейкоцитов, тромбоцитов.
Постановка диагноза проводится на основании клинических признаков, возникших после облучения. Доза полученного облучения устанавливается по дозиметрическим данным, а также путем хромосомного анализа клеток.
Лечение проводится согласно проявлениям болезни. Промывают желудок, ставят очистительные клизмы. Применяют потогонные и мочегонные средства, противорвотные, обезболивающие, антибиотики. Иногда возможен прием специальных препаратов, предназначенных для выведения конкретных радиоактивных изотопов (адсобар – для предотвращения всасывания стронция, бериллия, фероцин – для цезия-137, пентацин – для лантанидов и трансурановых элементов), их применяют внутривенно или в ингаляциях. Для защиты щитовидной железы от йода-131 в первые часы после облучения употребляют настойку йода или другие его препараты внутрь. Проводят переливания тромбоцитарной массы, лечение энтеритов и колитов, ожогов. При значительном угнетении кроветворения делают пересадку костного мозга.
Это общее заболевание организма, развивающееся в результате длительного действия ионизирующего излучения в относительно малых, но превышающих допустимые уровни дозах. Характерно поражение различных органов и систем. В соответствии с современной классификацией (по А. К. Гуськовой и Г. Д. Байсоголову) выделяют два варианта хронической лучевой болезни:
1) вызванную воздействием общего внешнего излучения или радиоактивных изотопов с равномерным распределением их в организме (Н3, Na24, Cs27 и др.);
2) обусловленную действием изотопов с избирательным депонированием (Ra226, Sr89, Ро210 и др.) либо местным внешним облучением.
Причина первого варианта – воздействие общего внешнего излучения или радиоактивных изотопов с равномерным распределением их в организме (хроническое лучевое воздействие, хроническая лучевая болезнь).
Период формирования, или собственно хроническая лучевая болезнь:
1) доклиническая стадия;
2) I степень тяжести;
3) II степень тяжести;
4) III степень тяжести;
5) IV степень тяжести;
6) период восстановления;
7) последствия и исходы лучевой болезни;
8) полное восстановление (выздоровление), восстановление с дефектом;
9) ухудшение или прогрессирование;
10) гипопластические состояния и дистрофии;
11) гиперпластические и бластоматозные процессы;
12) ускорение инволюций;
13) стабилизация.
Причина второго варианта течения заболевания – действие изотопов с избирательным депонированием либо местное внешнее облучение:
1) лучевое воздействие;
2) лучевое заболевание;
3) период формирования патологического процесса (доклиническая стадия);
4) стадии клинических проявлений и исходов заболевания;
5) дистрофические и гипопластические состояния.
В развитии хронической лучевой болезни выделяют три периода:
1) период формирования, или собственно хроническая лучевая болезнь;
2) период восстановления;
3) период последствий и исходов лучевой болезни.
Первый период, или период формирования патологического процесса, составляет примерно 1–3 года – время, необходимое для формирования при неблагоприятных условиях труда клинического синдрома лучевой болезни с характерными для него проявлениями. По выраженности последних различают четыре степени тяжести: I – легкую, II – среднюю, III – тяжелую и IV – крайне тяжелую. Все степени являются лишь разными фазами единого патологического процесса. Своевременная диагностика заболевания, рациональное трудоустройство больного позволяют приостановить болезнь на определенной стадии и предупредить ее прогрессирование.
Второй период, или период восстановления, определяется обычно через 1–3 года после прекращения облучения или при резком снижении его интенсивности. В этот период можно четко установить степень выраженности первично-деструктивных изменений и составить определенное мнение о возможности репаративных процессов. Заболевание может закончиться полным восстановлением здоровья, восстановлением с дефектом, стабилизацией бывших ранее изменений или ухудшением (прогрессированием процесса). Естественно, что экспертные решения будут целиком зависеть от степени недостаточности функции и изменений ряда структур органов и тканей. Выделяя второй вариант лучевой болезни, обусловленной действием изотопов с избирательным депонированием либо местным внешним облучением, авторы классификации подчеркивают ряд особенностей патогенеза, определяющего своеобразие клинической картины, отличной от таковой хронической лучевой болезни, обусловленной общим облучением.
По мнению авторов классификации, эти особенности сводятся к следующему:
1) ведущее значение непосредственного действия радиации на ткань органа, меньшая значимость и более позднее выявление непрямых рефлекторных механизмов;
2) постепенное формирование патологического процесса в «критическом» органе без отчетливых клинических признаков его поражения, длительный скрытый период;
3) определенное несоответствие даже в отдаленные сроки между степенью тяжести патологического процесса в «критическом» органе и степенью отклонений в других органах и системах;
4) большая выраженность приспособительных механизмов вследствие преимущественно локального характера лучевого поражения.
Период формирования патологического процесса в основном зависит от микрораспределения радиоактивного изотопа. Он совпадает по времени с накоплением в «критическом» органе основной суммарной лучевой нагрузки. Диагностика этой формы лучевой болезни часто затруднена вследствие строго локального поражения, довольно хорошо сохранившейся функции пораженного органа и нормальных функций других поврежденных систем. Относительно просты критерии, предложенные авторами классификации, для выявления различных степеней тяжести хронической лучевой болезни, обусловленной общим равномерным облучением. К ним относят распространенность патологического процесса, характер и глубину отклонений (функциональных или органических), степень обратимости патологических явлений и полноту восстановления утраченных функций после лечения и рационального трудоустройства. Для определения степени тяжести лучевой болезни, обусловленной действием изотопов с избирательным депонированием либо внешним местным облучением, предложены следующие условные принципы. Так, I (легкая) степень характеризуется наличием отклонений в структуре или функции «критического» органа, установленных при целенаправленном его динамическом исследовании. Выявление этих отклонений при обычном клиническом исследовании свидетельствует о поражении II (средней) степени. Наличие изменений в менее чувствительных к данному виду излучения органах или появление сдвигов в деятельности органов и систем, сопряженных в своей функции с «критическим» органом (легочное сердце при лучевом пневмосклерозе), дает основание для определения III (тяжелой) степени заболевания. Патологоанатомическая картина. Результаты экспериментальных патоморфологических исследований при хронической лучевой болезни свидетельствуют о преимущественно структурных изменениях в железах внутренней секреции, центральной и периферической нервных системах, желудочно-кишечном тракте. В наибольшей степени страдают органы, в которых прежде всего реализуется энергия ионизирующей радиации. При микроскопическом исследовании выявляются нарушения в органах кроветворения. В лимфатических узлах обнаруживаются изменения в центральной части фолликулов, в костном мозге – явления аплазии. Морфологически в крови в начальных стадиях болезни отмечается сочетаемость процессов деструкции и регенерации. В кроветворной ткани наряду с нарастающей очаговой гипоплазией обнаруживаются островки гиперплазии. При продолжающемся облучении на этом фоне имеют место нарушение и извращение регенерации, задержка дифференцировки и созревания клеток. В ряде органов выявляются признаки атрофии, извращение процессов регенерации. При грубом повреждении отмечаются явления склерозирования тканей, замещения соединительной тканью паренхимы ряда органов, таких, как легкие, сердце, печень и др. Так, при локальном облучении грудной клетки в больших дозах развивается пневмосклероз, при инкорпорации Cs144 – цирроз печени, при поражении Po210 – склерозирующий нефроз и т. д.
Особенностью воздействия ионизирующего излучения является его онкогенная направленность в результате мутагенного действия и общего подавления иммунной реактивности организма.
Хроническая лучевая болезнь вызывается повторными облучениями организма в малых дозах, суммарно превышающих 100 рад, при этом большое значение имеет не только суммарная доза облучения, но и ее мощность, т. е. срок облучения, в течение которого произошло поглощение дозы радиации в организме. Хроническая лучевая болезнь обычно не является продолжением острой.
Клиническая картина
Хроническая лучевая болезнь характеризуется медленным развитием отдельных симптомов и синдромов, своеобразием симптоматики и наклонностью к прогрессированию. Ведущими симптомами являются изменения в нервной системе, кроветворном аппарате, сердечно-сосудистой и эндокринной системах, желудочно-кишечном тракте, печени, почках; происходит нарушение обменных процессов. Полиморфность и многообразие симптоматики зависят от суммарной дозы облучения, характера распределения поглощенной дозы и чувствительности организма. Выделяют два основных варианта хронической лучевой болезни. Хроническая лучевая болезнь, обусловленная общим облучением, встречается у лиц, подвергающихся воздействию ионизирующей радиации в течение 3–5 лет и получивших разовую и суммарную дозы, превышающие предельно допустимые (встречается крайне редко).
Одно из ранних проявлений этой формы – неспецифические реакции вегетативно-сосудистых нарушений, протекающих на фоне функционального изменения ЦНС с обязательными изменениями в периферической крови. В начале заболевания отмечается лабильность показателей крови, в последующем – стойкая лейкопения и тромбоцитопения. Нередко в этот период (доклинический) появляются симптомы геморрагического диатеза. Больные предъявляют жалобы на общее недомогание, головную боль, повышенную раздражительность, кровоточивость десен, диспепсические расстройства и т. п. Однако в этот период все жалобы носят преходящий характер, а симптомы могут быстро исчезнуть.
В дальнейшем, если эта стадия не диагностирована и больной продолжает работать в условиях воздействия ионизирующего излучения, происходит формирование болезни, проходящей все этапы своего развития. Только динамическое наблюдение за лицами с признаками отдельных симптомов, подозрительных на наличие лучевой болезни, позволяет установить их клиническую сущность и причину. При дальнейшем развитии процесса появляются и прогрессируют симптомы общей астенизации организма, нарушение обменных процессов и различные нервно-трофические расстройства. Могут наблюдаться симптомы угнетения секреторной и моторной функций желудка и кишечника, снижение функции эндокринных желез (особенно половых), трофические нарушения кожи (снижение эластичности, сухость, ороговение) и ногтей. Течение заболевания носит торпидный характер с наклонностью к обострениям от всевозможных неспецифических неблагоприятных воздействий на организм. Как правило, резко снижается сопротивляемость организма, что способствует возникновению различных инфекционных осложнений. Особенностью является возможность развития лейкозов и злокачественных новообразований.
В зависимости от тяжести заболевания и клинического течения различают четыре степени тяжести хронической лучевой болезни. Хроническая лучевая болезнь I (легкой) степени характеризуется ранним развитием функциональных обратимых нарушений неспецифического характера. По проявлению отдельных синдромов болезнь в этой стадии мало отличается от доклинического периода. Однако по мере формирования заболевания отмечается симптоматика многообразных нарушений нервно-висцеральной регуляции. Клиническая картина складывается из вегетативно-сосудистых расстройств, начальных астенических проявлений и изменений в периферической крови. Основными жалобами являются общая слабость, недомогание, головные боли, снижение работоспособности, ухудшение аппетита, нарушение сна (сонливость днем и бессонница ночью). При объективном осмотре обращают на себя внимание эмоциональная лабильность, стойкий красный дермографизм, дрожание пальцев вытянутых рук, неустойчивость в позе Ромберга, общий гипергидроз, лабильность пульса. Вегетососудистая дистония сопровождается астенизацией организма, протекающей со снижением рефлекторной сферы. На фоне астеновегетативного синдрома четко проявляются симптомы нейроциркуляторной дистонии по гипотоническому типу, тахикардия, синусовая аритмия на ЭКГ с некоторым нарушением вольтажа зубцов. В основном изменения на ЭКГ носят экстракардиальный характер. Один из постоянных симптомов – функциональное нарушение желудочно-кишечного тракта в виде диспепсических явлений, дискинезии кишечника и желчных путей, хронического гастрита со снижением секреторной и моторной функций желудка. Могут наблюдаться также признаки повышения проницаемости и ломкости капилляров, что проявляется положительным симптомом Кончаловского, положительной пробой Нестерова, симптомом щипка. Кровоточивость в этой стадии незначительна. Имеет место нарушение функции эндокринных желез – половых и щитовидной: у мужчин отмечается импотенция, у женщин – нарушение овариально-менструальной функции. Гематологические показатели отличаются лабильностью. Прежде всего изменяется содержание лейкоцитов с отчетливой тенденцией к лейкопении в результате уменьшения числа нейтрофилов при относительном лимфоцитозе. Наряду с этим могут наблюдаться токсическая зернистость нейтрофилов и тромбоцитопения. При исследовании пунктата костного мозга выявляются признаки раздражения красного ростка кроветворения (ретикулоцитоз) и белого (незначительное увеличение количества незрелых клеток миелоидного ряда), а также увеличение числа плазматических клеток. Заболевание отличается благоприятным течением, возможно полное клиническое выздоровление. Хроническая лучевая болезнь II (средней) степени проявляется дальнейшим развитием астеновегетативных нарушений и сосудистой дистонии, угнетением функции кроветворного аппарата и выраженностью геморрагических явлений. По мере прогрессирования заболевания у больных отмечается выраженный астенический синдром, сопровождающийся головными болями, головокружением, повышенной возбудимостью и эмоциональной лабильностью, снижением памяти, ослаблением полового чувства и потенции. Более выраженными становятся трофические нарушения: дерматиты, выпадение волос, изменение ногтей. Возможны диэнцефальные кризы с кратковременной потерей сознания, своеобразным проявлением вазопатий, общим гипергидрозом, приступами пароксизмальной тахикардии, ознобом и обменными нарушениями.
Со стороны сердечно-сосудистой системы отмечаются стойкая гипотония с преимущественным снижением диастолического давления, расширение границ сердца, приглушенность сердечных тонов. Как правило, на ЭКГ – явления миокардиодистрофии, что проявляется снижением вольтажа зубцов, уширением желудочкового комплекса, уплощением зубцов P и T. Усиливается кровоточивость, которая обусловлена как повышением проницаемости сосудистых стенок, так и изменениями в крови (снижением ее свертываемости). Наблюдаются кровоизлияния в кожу и слизистые оболочки, геморрагические гингивиты и стоматиты, множественные кожные петехии, носовые кровотечения. Оказывается нарушенной моторика желудка со снижением секреции, изменена ферментативная деятельность поджелудочной железы и кишечника; возможно токсическое поражение печени. Наибольшие изменения при данной степени хронической лучевой болезни появляются в крови. Наблюдается резкое снижение уровня лейкоцитов (до 2,0 x 109/л и ниже), причем лейкопения носит стойкий характер и, как правило, сопровождается нейтропенией и лимфоцитопенией. Более выраженными становятся признаки токсической зернистости и дегенеративных изменений нейтрофилов, тромбоцитопения. В костном мозге отмечается гипоплазия всех видов кроветворения. Заболевание носит стойкий характер. Хроническая лучевая болезнь III (тяжелой) степени характеризуется тяжелыми, часто необратимыми изменениями в организме с полной потерей регенерационных возможностей тканей. Отмечаются дистрофические нарушения в различных органах и системах. Клиническая картина носит прогрессирующий характер. Болезнь может протекать длительно, могут присоединиться интеркуррентные осложнения (инфекции, травмы, интоксикация). Ведущие симптомы этой формы заболевания – тяжелые поражения нервной системы и глубокое угнетение всех видов кроветворения. Больные резко астеничны, жалуются на значительную общую слабость, адинамию, постоянную головную боль, которая сопровождается приступами головокружения, тошнотой или рвотой. Появляются упорная бессонница, частые кровотечения, снижена память. Нередко выявляются признаки диффузного поражения головного мозга по типу рассеянного энцефаломиелита с изменениями двигательной, рефлекторной и чувствительной сфер и явлениями диэнцефального или гипертензионного синдрома. Появляются множественные геморрагии, язвенно-некротические процессы на слизистых оболочках. На месте кровоизлияний – бурая пигментация кожи. Наблюдается массивное выпадение волос, наступает полное облысение. Выявляются признаки тяжелого некротического гингивита с расшатыванием и выпадением зубов. Некротические изменения можно наблюдать также на миндалинах и в гортани. Жалобы больных на одышку, приступы сердцебиения и тупые боли в области сердца находят объективное подтверждение при осмотре. Границы сердца расширены, выслушиваются глухие тоны. На ЭКГ – глубокие дистрофические изменения в мышце сердца (низкий вольтаж зубцов, уширение желудочкового комплекса, удлинение предсердно-желудочковой и внутрижелудочковой проводимости, увеличение систолического показателя). Резко снижается аппетит, что, как правило, сочетается с диспепсическими расстройствами и геморрагическими явлениями. Определяются глубокие обменные изменения, нарушения в эндокринной системе (в надпочечниках, гипофизе, половых железах, щитовидной железе).
Лабораторные исследования
При биохимических исследованиях крови обнаруживается снижение всех показателей обменных процессов (гипопротеинемия, гипохолестеринемия, гипохлоремия). Обращают на себя внимание глубокие нарушения со стороны кроветворного аппарата вследствие резкой гипоплазии костного мозга. Количество лейкоцитов в периферической крови резко падает (до 1,0 x 109/л) за счет снижения клеток гранулоцитарного ряда с абсолютной нейтропенией и лимфоцитопенией. Лимфоциты иногда не определяются. Значительно снижено число тромбоцитов (до 3 г/л и менее). Все клетки белой крови дегенеративно изменены. Развивается тяжелая гиперхромная анемия. Результаты исследования костного мозга свидетельствуют о резком обеднении его клеточными элементами, задержке нормального созревания костно-мозговых элементов, распаде клеток. Происходит глубокое извращение гемопоэза. Отмечено, что присоединение к данному патологическому процессу других заболеваний, особенно воспалительных, приводит к быстрому прогрессированию сдвигов в костном мозге, вплоть до картины панмиелофтиза. Это в свою очередь становится причиной резкого ослабления сопротивляемости организма и создания условий для начала тяжелого сепсиса. Хроническая лучевая болезнь IV степени в настоящее время не встречается. Согласно данным литературы она представляет собой терминальный период заболевания. Происходит быстрое и неуклонное нарастание всех болезненных симптомов (аплазия костного мозга, резко выраженные явления геморрагии, развитие тяжелого сепсиса). Прогноз неблагоприятный (летальный исход). Клиническая картина хронической лучевой болезни, обусловленной попаданием радиоизотопов внутрь, зависит от характера их действия и природы радиоактивного вещества. Так, например, при поступлении радиоактивных веществ через органы дыхания лучевая болезнь проявляется преимущественным развитием пневмосклероза. Описаны случаи возникновения рака бронхов и легкого.
При наличии в организме инкорпорированных радиоактивных веществ на первый план выступают симптомы астенизации, приобретающие в дальнейшем выраженный характер, а также симптомы геморрагического диатеза с повышенной проницаемостью сосудистой стенки и изменения в системе кроветворения. Клиническая картина в подобных случаях во многом зависит от места депонирования радиоактивных веществ в организме. Так, радиоактивные соединения, откладывающиеся преимущественно в костной ткани (радий, стронций), вызывают развитие остеоалгического синдрома (остеофитов, лучевых некрозов и т. д.). При длительном воздействии внешнего облучения в малых дозах (рентгеновских лучей, частиц, нейтронов) прежде всего наблюдаются изменения в крови и нарушения вегетативно-сосудистой регуляции. Вообще клиническая симптоматика этой формы лучевой болезни отличается своеобразием вегетативно-сосудистых нарушений на фоне астенизации организма, артериальной гипотонией, умеренной лейкопенией. Все симптомы на ранних этапах заболевания (I степень), как правило, носят неспецифический характер. Только динамические наблюдения за течением болезни, а также совокупность клинических и лабораторных данных позволяют установить природу заболевания. Хроническая лучевая болезнь II (средней) степени сопровождается изменениями прежде всего в «критическом» органе, однако функциональная компенсация патологических сдвигов практически сохранена или изменена очень незначительно. Например, при действии радона, попавшего в организм через органы дыхания, степень тяжести болезни отличается более четкими клиническими и рентгенологическими данными, соответствующими пневмосклерозу II стадии, и слабовыраженными субъективными и функциональными нарушениями (легочной недостаточностью 0–I степени). Хроническая лучевая болезнь III (тяжелой) степени характеризуется не только выраженными структурными и функциональными сдвигами в «критическом» органе, но и возникновением комплекса вторичных изменений в других органах и системах. Естественно, что при осмотре таких больных даже без применения рентгенологических и функциональных методов исследования определяется большое количество субъективных и объективных симптомов. Так, выраженность пневмосклероза, развивающегося при попадании радона через органы дыхания, будет соответствовать III степени и характеризоваться вторичными сдвигами в виде тяжелой сердечной недостаточности (легочного сердца) с клиническими симптомами расстройства циркуляции. Наряду с отмеченной симптоматикой, характеризующей хроническую лучевую болезнь, могут создаться условия для развития катаракты от действия рентгеновского излучения γ-лучей и нейтронов. Для лучевой катаракты характерно наличие довольно продолжительного скрытого периода (2–7 лет). Длительное воздействие ионизирующей радиации может привести к развитию хронических дерматитов, чаще кистей. Ранними признаками повреждения кожи являются ангиодистрофические изменения, сглаженность кожного рисунка. В дальнейшем наблюдаются изменения ногтей, могут развиться новообразования кожных покровов.
Лечение
Лечение симптоматическое, направленное на ослабление или устранение симптомов астении, восстановление нормальной картины крови, лечение сопутствующих заболеваний.
Профилактика
Проводят организационно-технические, санитарно-гигиенические и медико-профилактические мероприятия. Необходимы рациональная организация труда, соблюдение норм радиационной безопасности. Все виды работ должны иметь эффективную экранизацию. При работах с закрытыми источниками излучения необходимо соблюдать правила хранения и переноски ампул с использованием контейнеров, манипуляторов и т. д. Большое значение придается дозиметрическому контролю, проведению предварительных и периодических медицинских осмотров не реже 1 раза в 12 месяцев.
Перечень дополнительных медицинских противопоказаний, препятствующих приему на работу с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений, включает:
1) содержание гемоглобина менее 130 г/л у мужчин и 120 г/л у женщин; лейкоцитов – меньше 4,5 x 109/л; тромбоцитов менее—180,0 x 109г/л;
2) наркоманию, токсикоманию, в том числе хронический алкоголизм;
3) предраковые новообразования, склонные к злокачественному перерождению и рецидивированию;
4) доброкачественные опухоли, препятствующие ношению спецодежды и туалету кожных покровов;
5) лучевую болезнь II–IV степеней или наличие стойких последствий (при лучевой болезни I степени годность определяется индивидуально);
6) облитерирующий эндартериит, болезнь Рейно, ангиоспазмы периферических сосудов;
7) хронические гнойные заболевания придаточных пазух носа, хронические средние отиты с частыми обострениями (при атрофических процессах слизистой оболочки годность определяется индивидуально);
8) понижение остроты зрения: ниже 0,6 D на одном глазу и ниже 0,5 D на другом с учетом коррекции;
9) катаракту;
10) хронические инфекционные и грибковые заболевания кожи;
11) шизофрению и другие эндогенные психозы.
Большое внимание следует уделять диспансеризации, а также санитарно-просветительной работе среди работающих в условиях ионизирующих излучений по вопросам профилактики возможных заболеваний, здорового образа жизни.