Безопасность жизнедеятельности на рабочем месте программиста

4 Безопасность  жизнедеятельности

4.1 Оценка условий труда на рабочем месте пользователя ПЭВМ

Характерной особенностью труда за компьютером является необходимость  выполнения точных зрительных работ  на светящемся экране в условиях перепада яркостей в поле зрения, наличии мельканий, неустойчивости и нечеткости изображения. Объекты зрительной работы находятся на разном расстоянии от глаз пользователя и приходится часто переводить взгляд в направлениях экран – клавиатура – документация (согласно хронометражным данным от 15 до 50 раз в минуту). Частая адаптация глаза к различным яркостям и расстояниям до объекта различения является одним из главных негативных факторов при работе с дисплеями. Неблагоприятным фактором световой среды является несоответствие уровней освещенности рабочих поверхностей стола, экрана, клавиатуры. Нередко на экранах наблюдается зеркальное отражение источников света и окружающих предметов. Все выше изложенное затрудняет работу и приводит к нарушениям основных функций зрительной системы. Работающие с дисплеями предъявляют жалобы на боль и ощущение песка в глазах, покраснение век, трудности перевода взгляда с близких на далекие предметы. Отмечается быстрое утомление и затуманенность зрения, двоение предметов. Комплекс выявляемых нарушений был охарактеризован специалистами как синдром длительных зрительных нагрузок (СДЗН) [4.1].

Труд оператора ПЭВМ относится к формам труда с  высоким нервно-эмоциональным напряжением. Это обусловлено необходимостью постоянного слежения за динамикой  изображения, различения текста рукописных и печатных материалов, выполнением машинописных и графических работ. В процессе работы требуется постоянно поддерживать активное внимание. Труд требует высокой ответственности, поскольку цена ошибки бывает достаточно велика, вплоть до крупных экономических потерь и аварий. Имеет место т.н. синдром длительных психологических нагрузок (СДПН).

На пользователей ЭВМ  воздействует электромагнитное излучение  видимого спектра, крайне низких, сверхнизких  и высоких частот. При эксплуатации мониторов на электронно-лучевых трубках в рабочих зонах регистрируются статические электрические и импульсные электрические и магнитные поля низкой и сверхнизкой частоты, создаваемые системами кадровой и строчной развертки. Кроме мониторов источниками электромагнитных полей (ЭМП) являются процессор, принтер, клавиатура, многочисленные соединительные кабели. Возникает т.н. "синдром нагрузки от излучения компьютера" (СНИК)

Воздействие ЭМП широкого спектра частот, импульсного характера, различной интенсивности в сочетании с высоким зрительным и нервно-эмоциональным напряжением вызывает существенные изменения со стороны центральной нервной и сердечнососудистой системы, проявляющиеся в субъективных и объективных расстройствах. Работающие чаще всего предъявляют жалобы на головные боли, иногда с тошнотой и головокружением. У них диагностируются неврозы, нейроциркулярные дистонии, гипо- и гипертония.

У работающих с ПЭВМ могут  наблюдаться аллергические заболевания  и повышенный уровень заболеваемости органов дыхания. С одной стороны, это может быть обусловлено изменениями иммунитета (известно влияние ЭМП на иммунную систему). Следует также обратить внимание, что, ввиду наличия статических электрических полей, к экрану ВДТ притягиваются пылевые частицы, которые могут содержать аллергены и бактериальную флору. Это также способствует развитию вышеуказанной патологии.

Кроме перечисленных  факторов на рабочем месте операторов могут иметь место шум, нарушенный ионный режим, неблагоприятные показатели микроклимата. В воздухе могут содержаться химические вещества (озон, фенол, стирол, формальдегиды и др.), что наблюдается при установке на малых площадках большого числа компьютеров и несоблюдении требований к организации рабочих мест.

Существенным с позиции  влияния на организм является характер профессиональной деятельности и стаж работы. Несомненно, важную роль играют индивидуальные особенности организма, его функциональное состояние.

Сейчас уже очевидно, что компьютерные технологии, являясь великим достижением человечества, имеют отрицательные последствия для здоровья людей. На сегодня стоит задача снизить ущерб от вреда здоровью. Для этого необходимо соблюдение установленных гигиенических требований к режимам труда и организации рабочих мест.

Все вышеописанные психофизиологические опасные и вредные факторы обуславливают возникновение т.н. Синдрома компьютерного состояния пользователя (СКСП), который условно состоит из синдрома длительных статических нагрузок (СДСН), синдрома длительных психологических и зрительных (СДПН и СДЗН соответственно) нагрузок, а также синдромов запястного канала пользователя (СЗКП) и синдрома нагрузки от излучения компьютера (СНИК) [4.1].

4.2 Организация рабочего места

Проектирование рабочих  мест ПЭВМ относится к числу важных проблем эргономического проектирования в области вычислительной техники. Планировка рабочего места осуществляется на основании ГОСТ 12.2.032-78 и СанПиН 2.2.2./2.4.1340-03 [4.2, 4.3]. Правильная организация рабочего места, может снизить или свести на нет большую часть опасных и вредных факторов, воздействующих на пользователя ПЭВМ.

Существуют определенные эргономические требования, касающиеся обстановки, окружающей рабочее место пользователя ЭВМ, как то - требования к освещенности, уровню шума, температуре окружающей среды, влажности.

• Уровень освещенности должен быть обеспечен с учетом создания необходимого контраста между экраном дисплея и окружающей обстановкой, особенностей выполняемых работ и требований пользователя. Необходимо обеспечить уровень освещенности на поверхности стола около 300-500 лк. При необходимости, в зависимости от решаемых задач, рабочее место оператора может быть оснащено индивидуальным источником освещения.
• Шум, вырабатываемый каким-либо устройством, входящим в состав рабочей станции должен учитываться и ограничиваться на уровне, не приводящем к потере внимания оператором на рабочем месте и не мешающем восприятию голоса. В местах, где важно повышенное внимание или возможность общения голосом, максимальный уровень шума ограничен 55 дБ, а для обычных рабочих мест - 60 дБ. Также необходимо учитывать частотный спектр шума и возраст персонала, так как молодыми служащими и, особенно, молодыми женщинами воспринимаются высокочастотные шумы, которые неслышимы пожилыми людьми.
• Устройства, входящие в состав рабочей станции производить тепло, вызывающее дискомфорт пользователя. Стандарт BS 7179:Часть 6:1990 (Великобритания) рекомендует, чтобы средняя температура окружающей среды была от 19⁰С до 23⁰С.
• На рабочем месте должен поддерживаться адекватный уровень влажности. Стандарт BS 7179:Часть 6:1990 (Великобритания) рекомендует, чтобы уровень относительной влажности был в пределах 40-60%.
• Соблюдение ограничений по медицинским показаниям, то есть необходимо соблюдать ограничения на работу с ПК для служащих страдающих заболеваниями опорно-двигательного аппарата, глаз, кожи, а также для беременных женщин;
• Внимательное отношение к характеристикам дисплеев;
• Правильная организация рабочего места оператора;
• Правильная организация рабочего времени оператора;

4.2.1 Расположение технических средств на рабочем месте пользователя ПЭВМ

Снижению психофизических  и нервно-эмоциональных нагрузок способствует правильная организация  рабочего места [4.4].

При разработке программы пользователь работает на ПЭВМ более 50% рабочего времени.

На рис. 4.1. схема расположения технических средств на рабочем месте пользователя при работе на ПЭВМ при постоянной работе.

Рисунок 4.1 - Схема расположения технических средств на рабочем месте пользователя при постоянной работе на ПЭВМ

1 – кресло программиста. 2 – клавиатура. 3 – подставка  для исходной информации. 4 – системный  блок. 5 – монитор. 6 – принтер. 7 –  мышь. 8- стол.

Одним из наиболее важных эргономических показателей трудового  процесса являются антропометрические показатели, определяющие размеры тела человека и их соответствие размерам, форме рабочего места органов управления, которые необходимо учитывать при конструировании (табл. 4.1).

Таблица 4.1 - Некоторые антропометрические данные человека, которые следует учитывать при организации рабочего места

Примечание: М – математическое ожидание. S – среднеквадратичное отклонение.

При организации рабочего места пользователя следует учитывать  данные антропометрии, т.е. движения должны быть сконцентрированы так, чтобы группы мышц были нагружены равномерно и  исключены лишние непроизвольные движения.

При организации рабочего места следует учитывать удобство положения дисплея, клавиатуры, системного блока, а также зоны досягаемости рук, которые установлены на основании  антропометрических данных человеческого  тела и дают возможность рационально  разместить как по горизонтали, так и по вертикали монитор, клавиатуру, системный блок, устройства и т.п.

Ниже приведены основные рекомендации по организации рабочего места при работе сидя в соответствии с ГОСТом 12.2.032-78 и в табл.4.2 указаны зоны моторного поля, в которых следует располагать различные органы управления, монитор, текст в зависимости от частоты пользования им [4.2].

Таблица 4.2 –  Рекомендации по расположению органов управления

Рекомендуемые зоны моторного  поля для оптимального размещения технических  средств на рабочей поверхности  столы при выполнении работ сидя представлены на рис.4.1.

Конструкция оборудования и организация рабочего места  должны обеспечивать оптимальное положение работающего, которое достигается параметрами рабочего пространства рабочего места пользователя ПЭВМ и регулированием (табл.4.3):

• высоты рабочей поверхности, сидения и пространства для ног;
• высоты сидения и подставки для ног (при регулируемой высоте рабочего стола).

При этом конструкция  регулируемого кресла должна соответствовать  ГОСТ 21889-76 [4.5].

Таблица 4.3 – Рекомендуемые параметры рабочего пространства рабочего места пользователя ПЭВМ

В случае отсутствия возможности  регулирования стола по высоте предусматривается  подставка под клавиатуру (при  небольшой высоте поверхности рабочего стола) или увеличение высоты сидения  кресла (при большой высоте поверхности рабочего стола). Положение тела пользователя должно соответствовать направлению просмотра под прямым углом или под углом 75 градусов.

Составной частью рабочего места в положении сидя является кресло, которое должно обеспечивать пользователю физиологически рациональную рабочую позу, соответствующую характеру и условиям труда. Рабочая поза соответствует критериям функционального комфорта и характеризуется:

• выпрямленным положением позвоночного столба с сохранением его естественных изгибов;
• минимальной нагрузкой на мышечную систему тела человека;
• отсутствием болезненных ощущений в результате воздействия элементов кресла на тело сидящего человека.

Тип рабочего кресла выбирается в зависимости от продолжительности  работы: при длительной работе – массивное кресло. при кратковременной – кресло легкой конструкции ГОСТ 21889-76 [4.5].

4.2.2 Эргономика дисплея

Для дисплея основными вредными факторами, угрожающими здоровью человека, являются:

• производимое ими электромагнитное излучение
• некачественность создаваемого на экране изображения

Первый фактор является неотъемлемой частью дисплеев с электронно-лучевыми трубками (ЭЛТ). Дисплеи генерируют как ионизирующее, так и не ионизирующее излучение. Ионизирующее излучение  включает рентгеновские и ультрафиолетовые лучи и способно нарушить химические связи в клетках человеческого организма, однако большинство ученых признает, что этот вид электромагнитного излучения не представляет для человека опасности, поскольку его уровень достаточно невелик и в основном поглощается покрытием экрана.

Не ионизирующее излучение  представляет собой электромагнитные волны сверхнизких частот. Раньше считалось, что это излучение  не является опасным, так как не вызывает нарушения химических связей в молекулах, но современные исследования показали, что низкочастотные электромагнитные волны способны вызвать биологические изменения при воздействии на живые организмы, вплоть до нарушения синтеза ДНК. Кроме того, оказалось, что в отличие, например, от рентгеновского излучения, низкочастотные электромагнитные волны обладают необычным свойством: опасность их воздействия при снижении интенсивности излучения не уменьшается, более того, некоторые поля действуют на клетки тела только при малой интенсивности или на конкретных частотах. Согласно одному из объяснений, сформулированному американскими учеными, переменное электромагнитное поле, совершающее колебания с частотой порядка 60Гц, вовлекает в аналогичные колебания молекулы любого типа, независимо от того где в теле человека они находятся. Результатом этого является изменение активности ферментов и клеточного иммунитета, причем похожие процессы происходят при возникновении раковых опухолей.

Второй фактор характерен для любых типов дисплеев, будь то дисплеи с ЭЛТ или с основой  на жидких кристаллах.

Качество формируемого изображения можно оценивать  по различным параметрам:

• Размер видимого изображения на экране монитора. Эргономические стандарты предписывают, чтобы размер видимого изображения на экране был не менее 14" по диагонали. Производители мониторов предлагают на сегодняшний день выбор мониторов с диагоналями 14", 15", 17", 21" и более.
• Частота обновления изображения на экране. Низкая частота обновления приводит к мерцанию изображения, что в свою очередь приводит к раздражению и быстрому уставанию глаз. Современные эргономические стандарты требуют, чтобы частота обновления была не менее 70Гц. Для сравнения, хорошие современные мониторы для обычных пользователей обеспечивают частоту 72-75Гц, а очень дорогие профессиональные мониторы, предназначенные для работы с графикой в области компьютерного проектирования, обеспечивают частоту обновления 120Гц.
• Инертность дисплея. Для дисплеев с ЭЛТ инертность определяется свойствами люминесцентного покрытия. Для таких дисплеев показатель инертности определяет необходимую частоту обновления изображения, и чем он меньше, тем более высокая должна быть частота обновления. Для дисплеев на жидких кристаллах (ЖКД) характерна очень высокая инертность, особенно для ЖКД с пассивной матрицей, поэтому быстро меняющееся изображение становится смазанным, что сильно затрудняет работу и требует повышенного напряжения зрительной системы. Решением проблемы смазанного изображения является использование более совершенных и более дорогих ЖКД с активной матрицей. На сегодняшний день они являются самыми безвредными для здоровья человека, так как обеспечивают стабильность изображения и у них отсутствует электромагнитное излучение.

Кроме указанных выше требований к физическим характеристикам  дисплея, эргономические стандарты ISO 9241, ANSI/HFS 100-1988 и "Правила об охране здоровья и безопасности труда при работе с графическими дисплеями" накладывают дополнительные ограничения и требования к дисплеям, окружающей обстановке и организации труда работающего:

• Символы на экране должны быть четкими и легко распознаваемыми
• Яркость и контраст между символами и фоном должны легко корректироваться пользователем.
• Экран должен легко поворачиваться и наклоняться, чтобы  принять удобное для пользователя положение.
• Пользователю должна быть предоставлена возможность использовать отдельную подставку под дисплей или регулируемый стол.
• На экране дисплея не должно быть бликов и отражений, вызывающих неудобства для пользователя.

Все эти меры позволят снизить риск развития синдрома длительных зрительных нагрузок (СДЗН).

4.3 Экологическая оценка компьютерного лома. Извлечение "вторичного" серебра

Моральное устаревание  компьютерной техники – это неизбежное последствие технического прогресса. Срок службы компьютеров невелик: как  правило, он не превышает двух-трёх лет. Учитывая, сколь велико количество эксплуатируемых в мире компьютеров, в ближайшие годы утилизация отработавшей своё компьютерной техники станет серьёзной экологической проблемой. По данным исследования, которое три года назад провело американским Национальным советом безопасности (NCS), в течение ближайших лет устаревшее компьютерное оборудование станет основным твердым мусором, загрязняющим планету.

4.3.1 Экологическая оценка компьютерного лома

Компьютер имеет в  своём составе чёрные, цветные, редкоземельные и драгоценные металлы, а также искусственные сплавы, получаемые химическим путём, что несомненно осложняет процесс  утилизации. Более подробно химический состав современных компьютеров в процентных долях приводится в таблице 4.4 [4.6].

Таблица 4.4 – Химический состав компонентов компьютера

Процесс изготовления одной ПЭВМ (системный блок, монитор, принтер) общим весом 24 кг требует на технологические расходы 240 кг ископаемого топлива для энергоносителей, 22 кг химических веществ и 1500 кг воды [4.6].

Любую компьютерную технику  можно переработать и пустить  во вторичное использование. При грамотной утилизации около 70–80% отходов техники способны вернуться к нам в том или ином виде. В моем случае рассматривалась возможность извлечения серебра и компьютерного лома.

4.3.2 Переработка узлов и деталей, содержащих серебро

Серебро (Ag) имеет атомный вес 107.868, его крайне малое содержание в земной коре составляет всего 0.00001 вес.%. В некоторых местах серебро встречается в самородном состоянии, однако большая часть серебра выплавляется из комплексных руд:

• свинцово-цинковых - 50 %;
• медных -15%;
• золотых - 10 %.

И только 25 % из собственно серебряных руд. За год в мире объем добычи составляет более 10 тыс. тонн.

Чистое серебро - очень мягкий, тягучий металл, плавящийся при 960.8С, имеющий плотность 10.5 г/см³.

Серебро лучше всех металлов проводит электрический ток, что обуславливает его широкое применение в вычислительной технике.

В системном блоке ПЭВМ содержится 5.091336 г серебра.

К серебросодержащему (вторичному) сырью относятся: лом электрических контактов, лом с серебросодержащими покрытиями как металлов (железо, сталь, сплавы цветных металлов), так и неметаллов (стекло, пластмассы, керамика). Толщина слоя металлического серебра может составлять 10- 1800 мкм.

Рис. 4.2. Структурная схема переработки серебросодержащего сырья

Переработку серебросодержащего сырья осуществляют путем использования пиролизных и гидрометаллургичсских процессов, обеспечивающих глубокое и комплексное извлечение всех присутствующих в материале благородных металлов с получением товарной продукции (рис. 4.2.).

Для шламов, содержащих кроме серебра цветные и благородные металлы, предложен вариант жидкофазного хлорирования, который осуществляется в растворе серной кислоты H₂S0₄ (40-80 г/л) в присутствии хлорного натрия NaCl₂ (30-40 г/л) при соотношении 1:3. выщелачивание ведут при температуре 85-95 С и постоянном помешивании с подачей в пульпу газообразного хлора, расход которого – 8-10 дм/час - существенно зависит от состава пульпы. Продолжительность хлорирования составляет 1.5-3 часа. При этом в раствор переходят цветные металлы, золото, платина, железо. А серебро остается в нерастворимом осадке в виде хлористого серебра.

В целях сокращения расхода хлора иногда проводят предварительное выщелачивание в растворе серной кислоты всех присутствующих кислоторастворимых металлов и их соединений, после чего в аппарат подают окислитель. Полученную пульпу разделяют на нутч-фильтре. Осадок промывают водой и направляют на выщелачивание серебра в аммиачную воду:

AgCL + NH₄OH    [Ag(NH₃)₂]Cl + H₂O

После отделения аммиачного раствора серебра от нерастворимых остатков раствор направляют на дисцилляцию с получением в осадке AgCl. В свою очередь водный раствор первого выщелачивания, содержащий цветные и благородные металлы, направляют на выделение последних.

Процесс хлорирования перерабатываемого материала осуществляется в трех-пятикамерном герметичном титановом реакторе. Каждая камера снабжена турбинным перемешивающим устройством.

Газообразный хлор подают в камеры по ходу движения пульпы. Температуру в аппарате поддерживают с помощью глухого пара, пропускаемого через паровую рубашку.

Технология обеспечивает извлечение серебра на 99 - 99,5%. Содержание примесей в осадке хлористого серебра не превышает 0,3 - 0,7%.

Процесс выделения драгоценных металлов сложный и дорогостоящий, но окупаемый, так как драгоценные металлы вторично применяются для создания технических приборов и устройств повышенной сложности.