Материал: Мищенко О.А
176
5. ВОЗДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЙ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
С ростом урбанизации кроме проблем загрязнения воздуха, почвы и воды общество столкнулось с энергетическим загрязнением территорий крупных городов и промышленных районов, изменяющим процессы энергетического обмена между элементами экосистем окружающей среды и живых организмов. С экологических позиций наиболее активными являются электромагнитные и радиационные, тепловые и виброакустические поля.
Опасные излучения по природе происхождения могут быть как электромагнитные, так и корпускулярные. Электромагнитные излучения (ЭМИ) характеризуются диапазонами длин волн и частоты. В табл. 5.1 представлена информация, характеризующая основной спектр опасных и вредных излучений.
Таблица 5.1.
Классификация опасных и вредных излучений
Род излучения, |
Диапазон |
Название диапазона |
||
название диапазона |
|
|
||
длин волн |
частот, Гц |
частот |
||
длин волн |
||||
|
|
|
||
|
Электромагнитные излучения |
|||
Радиоволны: |
100 000-10 км |
3-3·104 |
Радиочастоты |
|
Мириаметровые |
10-1км |
3·104–3·105 |
Очень низкие частоты(ОНЧ) |
|
Километровые |
1000-100м |
3·105-3·106 |
Низкие частоты(НЧ) |
|
Гектометровые |
100-10м |
3·106-3·107 |
Средние частоты(СЧ) |
|
Декаметровые |
10-1м |
3·107-3·108 |
Высокие частоты(ВЧ) |
|
Метровые |
100-10 см |
3·108-3·109 |
Очень высокие частоты(ОВЧ) |
|
Дециметровые |
10-1 см |
3·109-3·1010 |
Ультравысокие частоты(УВЧ) |
|
Сантиметровые |
100 000-10 мм |
3-3·104 |
Сверхвысокие частоты (СВЧ) |
|
Миллиметровые |
10-1 мм |
3·1010-3·1011 |
Крайне высокие частоты(КВЧ) |
|
Децимиллиметровые |
1-0,1 мм |
3·1011-3·1012 |
Сверхкрайне высокие частоты |
|
|
|
|
(СКВЧ) |
|
|
Излучения оптического диапазона, мкм |
|||
Инфракрасные волны |
100-0,76 |
3·1012-3,9·1014 |
– |
|
Видимый свет |
0,76-0,39 |
3,9·1014-7,7·1014 |
– |
|
Ультрафиолетовые |
0,39-0,001 |
7,7·1014-3·1017 |
– |
|
волны |
|
|
|
|
|
Ионизирующие излучения, мкм |
|||
Рентгеновское излу- |
0,001-10-6 |
3·1017-3·1020 |
– |
|
чение |
|
|
|
|
Гамма-излучение |
1·10-6 и менее |
3·1020 и более |
– |
|
Корпускулярные излучения
Альфа-, бета-лучи, нейтроны, протоны
В настоящее время установлено влияние электромагнитных полей
177
(ЭМП) и ЭМИ на все органы человеческого организма. Отрицательное воздействие ЭМП на человека и различные компоненты экосистем прямо пропорциональны мощности поля и времени облучения. Длительное воздействие сильных ЭМП вызывает у человека нарушения эндокринной системы, обменных процессов, функции головного и спинного мозга, увеличивает вероятность развития сердечно-сосудистых заболеваний и раковых опухолей, повышает склонность к депрессиям и даже самоубийству.
ЭМП генерируются токами, изменяющимися во времени. Спектр электромагнитных колебаний находится в широких пределах по длине волны l от 10000 км до 0,001 мкм, а по частоте f от 3 ×102 до 3 ×1020 Гц,
включая радиоволны, оптические и ионизирующие излучения.
5.1. Излучения оптического диапазона
Основную часть (80-90 %) информации об окружающем мире человек получает через органы зрения. Ее носителем является часть(оптический диапазон) прямого или рассеянного атмосферой электромагнитного излучения солнца, отражаемая поверхностью рассматриваемых предметов в направлении зрительных рецепторов и вызывающая в них зрительные образы во всем разнообразии красок.
ЭМИ солнца образует сплошной спектр, в котором в порядке увеличения частоты и уменьшения длины волны выделяют: радиоволны, мик-
роволны, инфракрасные ( l от 780 нм до 1 мм) лучи, видимый свет (белый свет l от 380 до 780 нм), ультрафиолетовые ( l от 10 до 380 нм), рентгеновские и гамма-лучи (рис. 5.1).
Рис. 5.1. Спектр электромагнитного излучения [21]
Особым свойством электромагнитных волн оптического диапазона является то, что их энергия воспринимается зрительным анализатором человека непосредственно без использования каких-либо технических
178
устройств как свет. Свет – естественное условие жизнедеятельности, которое обеспечивает непосредственную связь человека с окружающим миром, формирует суточный ритм физиологических функций, стимулирует обменные, иммунобиологические и основных процессов высшей нервной деятельности.
При недостаточном освещении человек плохо видит окружающие предметы, что затрудняет координацию движений и ориентацию в производственной обстановке, вызывает перенапряжение зрения и увеличивает вероятность ошибочных действий, несчастных случаев и аварий. Улучшение освещения способствует появлению благоприятного психического состояния, повышению работоспособности (на 15 % и более) и качества выполняемой работы, снижению вероятности развития близорукости и других заболеваний, производственного травматизма и дорожно-транспорт- ных происшествий на улицах и дорогах. Тем самым правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных -по мещений и рабочих мест обеспечивает [1]:
–положительное психофизическое воздействие на организм человека и улучшает протекания основных процессов высшей нервной деятельности;
–улучшение условий зрительной работы, снижение утомляемости, сохранение высокой работоспособности и производительности труда, улучшение качества продукции;
–повышение безопасности труда и снижение травматизма.
5.2.Видимое излучение. Виды освещения
Производственное освещение – такая система естественного и искусственного освещения, которая позволяет нормально осуществлять определенный технологический процесс.
Рациональная организация освещения производственных помещений и рабочих мест является одним из основных вопросов безопасности и позволяет обеспечить:
–благоприятное психофизиологическое воздействие на человека;
–улучшение условий зрительной работы и соответственно снижение утомляемости, повышение производительности труда и качества продукции;
–снижение травматизма.
В помещениях применяют следующие виды освещения:
–естественное освещение создается прямыми солнечными лучами
ирассеянным светом небосвода, меняется в зависимости от географического расположения;
–искусственное освещение создается искусственными источниками света, чаще всего электрическими
–совмещенное освещение используют тогда, когда недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным освеще-
179
нием.
Естественное освещение подразделяется на боковое, одно и двух-
стороннее (через оконные проемы в наружных стенах), верхнее – через аэрационные и зенитные фонари, комбинированное – сочетание бокового и верхнего освещения. При ширине помещения до 12 м рекомендуется боковое одностороннее освещение, при ширине от 12 до 24 м боковое двухстороннее и при ширине более 24 м – комбинированное.
Недостатком естественного освещения являетсяослепление ярким солнечным светом, тенеобразование и колебания уровня освещенности в
зависимости от географического расположения и метеорологических условий, времени суток и периода года (рис. 5.2).
Рис. 5.2. Диапазон изменения естественной освещенности (люкс)
Поэтому в качестве основной характеристики естественного освещения принимается не абсолютное значение освещенности на рабочем месте, а коэффициент естественной освещенности (КЕО). КЕО – это относительная величина, характеризующая способность систем естественного освещения пропускать свет, выражается в процентном отношении освещенности внутри помещения ( Евн ) к минимальному значению освещенности
в точке освещаемой полностью открытым небосводом ( Енар ) [20]:
е = (Евн Енар )×100 %. |
(5.1) |
Таким образом, КЕО оценивает способность системы естественного освещения пропускать солнечный свет.
Рабочая поверхность – это поверхность, на которой производится работа и нормируется или измеряется освещенность.
Условная рабочая поверхность– это условно принятая горизон-
тальная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола. Искусственное освещение применяется в условиях дефицита(в
темное время суток) или отсутствия естественного света.
Система искусственного освещения – это спроектированная по опреде-
ленному принципу (в зависимости от выполняемых задач) группа светиль-
ников с размещенными в них искусственными источниками света, преобразующими тепловую, электрическую, химическую энергию в оптическое излучение (электромагнитное излучение с длиной волн от 1 до 106 нм).
Системы искусственного освещения классифицируются:
– по конструктивному исполнению – общее (равномерное и лока-
лизованное), местное и комбинированное (общее плюс местное освеще-
180
ние) освещение;
– по функциональному назначению – рабочее, аварийное и специ-
альное (охранное и дежурное, сигнальное, эритемное и бактерицидное, рекламное и архитектурное) освещение [1, 12].
Общее равномерное освещение применяется в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы(литейные, сварочные,
гальванические цеха, в административных, офисных и складских помеще-
ниях) и необходимо обеспечить одинаковые условия по всей площади помещения в целом. Равномерное освещение достигается размещением параллельно световым проемам однотипных потолочных или подвесных источников света (светильников) в верхней зоне помещения с неизменным расстоянием между ними в каждом ряду и между рядами.
Общее локализованное освещение применяется при необходимости дополнительного подсвета отдельных участков помещений(на рабочем месте сборочного конвейера), а также в тех случаях, когда по условиям работы или особенностям технологического процесса устройство местного освещения невозможно. Расположение каждого из светильников в системе общего локализованного освещения определяется соображениями выбора наивыгоднейшего направления светового потока и устранения теней на рабочем месте, т. е. размещение светильников полностью определяется расположением оборудования.
Комбинированное освещение применяется при выполнении точных зрительных работ (контрольно-измерительные, слесарные, токарные), на РМ, где рабочие поверхности расположены вертикально(гильотинные ножницы, штампы) или оборудование создает глубокие и резкие тени. Оно представляет совокупность местного (светильники расположены непосредственно у РМ и освещают определенную часть рабочей поверх-
ности) и общего освещения, на долю которого должно приходиться не менее 10 % света.
Применение одного местного освещения внутри производственных помещений не допускается, так как образуются резкие тени, зрение быстро утомляется и создается опасность производственного травмирования.
Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормируемых характеристик освещенности и качества освещения в помещениях и местах производства работ вне зданий, прохода людей и движения транспортных средств. В помещениях, имеющих зоны с разными условиями естественного освещения и режимами работы, устраивается раздельное управление освещением зон.
Аварийное освещение предусматривается в помещениях и откры-
тых пространствах на случай аварийного отключения рабочего освеще-
ния и по функциональному назначению разделяется наэвакуационное и
освещение безопасности.
Освещение безопасности (минимум 5 % нормируемой освещенно-