Воздействие негативных факторов на человека. Защита человека от воздействия общей и локальной вибрации

Сыктывкарский лесной институт

(филиал) федерального государственного бюджетного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова»

Кафедра «Машины и оборудование лесного комплекса»

БЕЗОПАСНОСТЬ  ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

ТЕМА: Воздействие негативных факторов на человека. Защита человека от воздействия общей и локальной вибрации

Преподаватель:

Попов Владимир Михайлович

Сыктывкар, 2012

Содержание

Введение

Человек живет, непрерывно обмениваясь энергией с окружающей средой, участвуя в круговороте веществ в биосфере. В процессе эволюции человеческий организм приспособился к экстремальным климатическим условиям – низким температурам севера, высоким температурам экваториальной зоны, к жизни в сухой пустыне и в сырых болотах. В естественных условиях человек имеет дело с энергией солнечной радиации, движения ветра, волн, земной коры. Энергетическое воздействие на незащищенного человека, попавшего в шторм или смерч, оказавшегося в зоне землетрясения, вблизи кратера действующего вулкана или грозовом районе, может превысить допустимый для человеческого организма уровень и нести опасность его травмирования или гибели. Уровни энергии естественного происхождения остаются практически неизменными. Современные технологии и технические средства позволяют в какой-то мере снизить их опасность, однако сложность прогнозирования природных процессов и изменений в биосфере, недостаточность знаний о них, создают трудности в обеспечении безопасности человека в системе «человек – природная среда».

Появление техногенных  источников тепловой и электрической энергии, высвобождение ядерной энергии, освоение месторождений нефти и газа с сооружением протяженных коммуникаций породили опасность разнообразных негативных воздействий на человека и среду обитания. Энергетический уровень техногенных негативных воздействий растет, и неконтролируемый выход энергии в техногенной среде является причиной роста числа увечий, профессиональных заболеваний и гибели людей.

1. Воздействие негативных факторов на человека

1.1. Воздействие  вредных веществ на человека и среду обитания

Для создания нормальных условий труда необходимо обеспечить не только комфортные метеорологические условия, но и необходимую чистоту воздуха.

Вследствие производственной деятельности в воздушную среду  помещений могут поступать разнообразные вредные вещества, которые используются в технологических процессах.

Вредными  принято считать вещества, которые при контакте с организмом человека, в случае нарушения требований безопасности, могут вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья.

Вредные вещества могут  проникать в организм человека через органы дыхания, органы пищеварения, а также кожу и слизистые оболочки. Через дыхательные пути попадают пары, газо- и пылеобразные вещества, через кожу – преимущественно жидкие вещества. В желудочно-кишечный тракт вредные вещества попадают при заглатывании их, или при внесении в рот загрязненными руками.

В санитарно-гигиенической  практике принято разделять вредные  вещества на химические вещества и  промышленную пыль.

Химические  вещества классифицируются на:

• промышленные яды, используемые в производстве;
• ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве;
• лекарственные средства;
• бытовые химикаты;
• отравляющие вещества.

Ядовитые свойства могут  проявлять почти все вещества, но к ядам относятся лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.

Производственная пыль достаточно распространенный опасный  и вредный производственный фактор. Высокие концентрации пыли характерны для горнодобывающей промышленности, машиностроения, металлургии, текстильной промышленности, сельского хозяйства.

Вредность производственной пыли обусловлена ее способностью вызывать профессиональные заболевания легких.

Опасные вещества – это способность вещества вызывать негативные для здоровья эффекты в условиях производства, города или в быту.

Отравления – наиболее неблагоприятная форма негативного воздействия токсичных веществ на человека. Они могут протекать в острой и хронической формах.

Острые отравления происходят в результате аварий, поломок оборудования, нарушения требований безопасности; они характеризуются кратковременностью действия ядов, поступлением в организм в больших количествах.

Хронические отравления возникают постепенно, при длительном поступлении яда в организм в относительно небольших количествах. Отравления развиваются вследствие накопления массы вредного вещества в организме.

По  характеру воздействия на организм человека химические вещества (вредные  и опасные) подразделяются на:

• общетоксические, вызывающие отравления всего организма;
• раздражающие, вызывающие раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек;
• сенсибилизирующие, действующие как аллергены;
• канцерогенные, вызывающие раковые заболевания;
• мутагенные, приводящие к изменению наследственной информации;
• влияющие на репродуктивную (воссоздание потомства) функцию.

На производстве редко  встречается изолированное действие вредных веществ, обычно работник подвергается сочетанному действию негативных факторов разной природы (физических, химических) или комбинированному влиянию факторов одной природы, чаще ряду химических веществ.

Комбинированное действие – это одновременное или последовательное действие на организм нескольких ядов при одном пути поступления.

Комплексное действие ядов, когда яды поступают в организм одновременно, но разными путями.

Пути  обезвреживания ядов в организме  различны:

1. Первый и главный из них – изменение химической структуры яда в теле человека в результате обмена веществ (подвергается чаще всего окислению, расщеплению и др. – в итоге приводит к возникновению менее вредных);
2. Выделение яда через органы дыхания, пищеварения, почки, потовые и сальные железы, кожу.

Требование полного  отсутствия вредных веществ в  зоне дыхания работающих часто невыполнимо. Вводят гигиеническое нормирование, т.е. ограничение содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

1.2. Воздействие  вибрации на человека

Вибрация – это малые механические колебания, возникающие в упругих телах.

Вибрации  классифицируются:

• по способу передачи колебаний человеку (общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека; локальная – через руки);
• по направлению действия (вертикальная, горизонтальная от правого плеча к левому, от спины к груди);
• по временной характеристике (постоянная, непостоянная).

Действие вибрации зависит  от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места  приложения и т.д.

При действии на организм общей вибрации в первую очередь страдает опорно-двигательный аппарат, нервная система, а также анализаторы – вестибулярный, зрительный, тактильный.

Локальной вибрации подвергаются лица, работающие с ручным механизированным инструментом (формовщики, бурильщики, заточники, лица, работающие с ударным  инструментом).

Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжение конечностей кровью, деформирует и уменьшает подвижность суставов (ноющие, тянущие боли в руках, часто по ночам). Виброболезнь может развиться через 8-15 лет.

К факторам производственной среды, усугубляющим вредное воздействие вибраций на организм, относятся чрезмерные мышечные нагрузки, пониженная температура, повышенная влажность, шум, психо-эмоциональный стресс.

Вибрационная болезнь включена в список профессиональных заболеваний.

Лица, подвергающиеся воздействию вибрации окружающей среды, чаще болеют сердечнососудистыми и нервными заболеваниями и обычно жалуются на неважное самочувствие. Гигиеническое нормирование вибраций осуществляется по ГОСТ 12.1.012 90 и СН 2.2.4/2.1.8.566-96.

1.3. Акустические колебания: шум, инфразвук, ультразвук и их воздействие на человека

Акустические  колебания – это слышимые и неслышимые колебания упругих сред. Акустические колебания в диапазоне 16 Гц – 20 кГц воспринимаемые человеком с нормальным слухом, называются звуковыми. Акустические колебания с частотой менее 16Гц называются инфразвуковыми, выше 20 кГц – ультразвуковыми.

Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающие при механических колебаниях в средах.

С физиологической  точки зрения шум – всякий неблагоприятно воспринимаемый звук. Источники шума на производстве – станки, прессы, внутризаводской транспорт, системы вентиляции, электрофицированный инструмент и т.д.

Шум отрицательно влияет на организм человека и в первую очередь на его центральную нервную и сердечнососудистую систему. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения, повышает кровяное давление. Шум вызывает обычную усталость, снижается внимание, точность выполнения работ, связанных с приемом и анализом информации и производительность труда. При постоянном воздействии шума работающие жалуются на головне боли, бессонницу, расстройство органов пищеварения, ухудшения слуха (шум и писк в ушах) и т.д.

Энергозатраты организма  при выполнении работ в условиях шума больше, т.е. работа оказывается более тяжелой. Главное – ослабляет слух, приводит к тугоухости. Чаще всего снижение слуха развивается в течение 5-7 лет и более.

Инфразвуковые колебания – невидимые и неслышимые волны вызывают у человека чувство глубокой подавленности и необъяснимого страха.

Инфразвук вреден во всех случаях – слабый действует на внутреннее ухо и вызывает симптомы морской болезни. Сильный – вызывает повреждение внутренних органов  из-за сильной их вибрации. Инфразвук  средней силы может вызвать слепоту.

Источниками инфразвука на промышленных предприятиях являются вентиляторы, компрессорные установки, все медленно вращающиеся машины и механизмы. Наиболее мощными источниками инфразвука являются реактивные двигатели. В обычных условиях городской и производственной среды уровни инфразвука невелики, но даже слабый инфразвук от городского транспорта входит в общий шумовой фон города и служит одной из причин нервной усталости жителей.

Ультразвук. Мощные ультразвуковые колебания низкой частоты и высокой интенсивности используются в производстве для технологических целей: очистка деталей, сварка, сверление, пайка металлов. Более слабые ультразвуковые колебания используются в диагностике, для исследовательских целей.

Под влиянием ультразвуковых колебаний в тканях организма происходят сложные процессы: при небольшой интенсивности – микромассаж, улучшение обмена веществ.

При повышенной интенсивности  ультразвука и увеличении длительности его воздействия приводит к изменению  свойств и состава крови, сопровождается нарушением нервной, сердечнососудистой и эндокринной систем. Ультразвуковые колебания, проникая в организм, могут вызвать в тканях воспаление, кровоизлияние, некроз (гибель клеток и тканей).

Методы и средства защиты от шума.

Для снижения шума в производственных помещениях применяют различные методы:

• снижение звуковой мощности источника шума (достигается снижением вибрации);
• рациональное размещение источника шума относительно рабочих мест и населенных зон с учетом направленности излучения звуковой энергии;
• акустическая обработка помещений (звукопоглощающими материалами);
• звукоизоляция (установка кожухов, экранов, кабинок, перегородок между источниками шума и рабочим местом);
• применение глушителей шума;
• применение средств индивидуальной защиты (ушные вкладыши, наушники, шлемы).

1.4. Воздействие  на человека электромагнитных полей и излучений

Электромагнитные  поля (ЭМП) в окружающей среде создают линии электропередач, электрооборудование, электроприборы – все технические системы, генерирующие, передающие и использующие электромагнитную энергию.

Действие на организм человека ЭМП определяется частотой излучения, его интенсивностью, продолжительностью, индивидуальными особенностями  организма.

Длительное воздействие  на человека ЭМП промышленной частоты (50 Гц) вызывает головные боли, вялость, снижение памяти, расстройство сна, повышенную раздражительность, боли в сердце и т.д.

Электромагнитные  излучения.

Большую часть спектра  неионизирующих электромагнитных излучений (ЭМИ) составляют радиоволны, меньшую часть – колебания оптического диапазона: инфракрасное излучение (ИК), видимое, ультрафиолетовое излучение (УФ).

ЭМИ радиочастот широко используется в связи, телерадиовещании, в медицине, радиолокации и т.д.

Воздействие ЭМИ радиочастот на организм определяется плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, размером обучаемой поверхности, индивидуальными особенностями организма и т.д.

Следствием поглощения энергии ЭМИ организмом человека является повышение температуры органов. Воздействие ЭМИ особенно вредно для глаз и кожи.

При длительном действии ЭМИ возможны расстройства в ЦНС, изменение обмена веществ, состава  крови, может наблюдаться выпадение  волос, ломкость ногтей, снижение веса. В случае аварийных ситуаций воздействие ЭМИ сопровождается сердечнососудистыми расстройствами с обмороками, учащением пульса и снижением артериального давления.

Воздействие ЭМИ оптического  диапазона: инфракрасного, видимого (светового), ультрафиолетового излучений на человека принципиального различия не имеют. Энергии вызывают тепловой эффект наиболее поражаемого органа – кожи и глаз.

При воздействии инфракрасного  излучения (при хроническом облучении) происходит резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи – красный цвет лица у рабочих: стеклодувов, сталеваров и др.

Ультрафиолетовое  излучение является жизненно необходимым фактором, оказывающим благотворное стимулирующее влияние на организм. Оптимальные дозы УФИ активизируют деятельность сердца, обмен веществ. Наиболее уязвим для УФИ – глаз. Воздействие на кожу – воспаление с покраснением, пузыри, повышение температуры, озноб, головная боль.

УФИ составляет примерно 5% плотности потока солнечного излучения. Однако загрязнение атмосферы понижает ее прозрачность для УФИ.

УФИ искусственных источников может стать причиной острых хронических поражений.

Лазерное излучение (ЛИ) – особый вид ЭМИ. Отличие ЛИ от других видов ЭМИ заключается в монохроматичности (волны строго одной длины) и острой направленности луча.

Различают прямое лазерное излучение, рассеянное, зеркальное отражение.

Степень воздействия  ЛИ на организм зависит от интенсивности  излучения, времени воздействия. При  облучении глаз легко повреждается роговица и хрусталик. Повреждение  кожи может быть различным: от покраснения  до обугливания.

По степени опасности  излучения лазеры подразделяются на полностью безопасные и опасные.

Защита  от электромагнитных полей и излучений.

Защита человека от опасного воздействия электромагнитного  облучения осуществляется рядом  способов, основными из которых являются:

• уменьшение излучения непосредственно от самого источника;
• экранирование источника излучения или рабочего места;
• применение СИЗ: защитные халаты, комбинезоны, очки.

Все эти средства являются своеобразными экранами. Их защитные свойства определяются степенью отражения волн.

1.5. Ионизирующие  излучения. 

Воздействие на человека и защита от них

Радиационная опасность  для населения и всей окружающей среды связана с появлением ионизирующих излучений (ИИ), источником которых  являются искусственные радиоактивные химические элементы (радионуклиды), которые образуются в ядерных реакторах или при ядерных взрывах. Радионуклиды могут попасть в окружающую среду в результате аварий на радиационно-опасных объектах, усиливая радиационный фон земли.

Источники радиации: естественные (космические лучи, земная радиация), искусственные (рентген, радиотерапевтические установки для лечения рака; ядерные взрывы; АЭС).

Ионизирующими излучениями называют излучения, которые способны ионизировать среду (создавать раздельные электрические заряды).

К ИИ относят рентгеновское и  гамма-излучение, альфа и бета-излучения.

Проходя через среду (биологическую  ткань) ИИ ионизируют ее, что приводит к физико-химическим или биологическим  изменениям свойств среды (ткани).

При ионизации организма нарушаются обменные процессы, нормальное функционирование нервной, эндокринной, иммунной, дыхательной, сердечнососудистой и др. систем, в результате чего люди (животные) заболевают.

ИИ вызывают радиационные поражения, которые принято делить на соматические (телесные) и генетические. Соматические эффекты проявляются в форме острой и хронической лучевой болезни, локальных лучевых повреждений, а также в виде отдаленных реакций организма, таких как лейкоз, злокачественные опухоли, раннее старение организма. Генетические эффекты могут проявляться в последующих поколениях.

Последствия облучения  для людей определяются величиной  дозы облучения и временем накопления.

Защита  от ионизирующих излучений.

• необходимо увеличить расстояние от источника излучения;
• экранировать излучение; экраны материалы (сталь, железо, бетон, чугун, кирпич);
• применять СИЗ.

1.6. Электрический  ток и его воздействие на  человека.

Способы и средства защиты от поражения электрическим током

Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний характер. Проходя через тело человека электрический ток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действие.

Термическое действие проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути тока.

Электролитическое действие выражается в нарушении физико-химического состава и свойств различных жидкостей организма (крови, лимфы).

Механическое действие тока приводит к разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта.

Биологическое действие проявляется судорожным сокращением мышц, а также нарушением внутренних биологических процессов.

От поражения  электрическим током человек  получает электротравмы, которые делятся  на местные и общие.

Общие нарушения от электрического удара – судороги, остановка дыхания, сердечной деятельности.

К местным травмам относят ожоги, металлизация кожи (проникновение в нее различных частиц металла при его расплавлении), механические повреждения, электрические знаки (уплотненные участки серого или бледно-желтого цвета, безболезненны и быстро проходят).

Исход поражения человека электрическим током зависит от многих факторов: силы тока, времени прохождения его через организм и др.

Ток, проходящий через  тело человека зависит от напряжения прикосновения под которым оказался пострадавший и суммарного электрического сопротивления, в которое входит сопротивление тела человека.

На сопротивление организма  воздействию электротока оказывает  влияние физическое и психическое  состояние человека: нездоровье, утомление, голод, опьянение, эмоциональное возбуждение приводит к снижению сопротивления.

Неблагоприятный климат (повышенная температура и влажность) увеличивают опасность поражения  током, т.к. влага (пот) понижает сопротивление кожных покровов.

Допустимым считается  ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи.

Переменный ток более опасен, чем постоянный, но при высоком напряжении (6500 Вт) опаснее становится постоянный ток.

Способы и средства защиты от поражения электрическим током.

Для защиты от поражения  электрическим током применяются  следующие технические меры защиты:

• малые напряжения (это напряжения не более 42 В; на производстве применяют напряжения 12 и 36 В; шахтерские лампы – 2,5 В);
• контроль и профилактика повреждения изоляции (при вводе новых и вышедших после ремонта электроустановок – контроль изоляции);
• защита от случайного прикосновения к токоведущим частям;
• защитное заземление (это преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением);
• зануление;
• защитное отключение (автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения человека током. При выходе контролируемого параметра за допустимые пределы подается сигнал на защитно-отключающее устройство, которое обесточивает установку или электросеть);
• средства индивидуальной защиты. К ним относятся диэлектрические перчатки, галоши, боты, коврики, изолирующие подставки; изолирующие электроизмерительные клещи, слесарно-монтажный инструмент с изолированными рукоятками; указатели напряжения.

2. Защита человека от  воздействия общей и локальной  вибрации

Вибрация представляет собой механическое колебательное движение тех или иных поверхностей, простейшим видом которого является синусоидальное колебание.

Длительное воздействие  вибрации высоких уровней на организм человека приводит к развитию преждевременного утомления, снижению производительности труда, росту заболеваемости и нередко  к возникновению профессиональной патологии – вибрационной болезни.

Естественным источником вибрации являются штормы, землетрясения. Искусственными – различные двигатели, транспортные средства, акустические системы, виброинструменты и т.д.

Вибрация представляет собой сложный колебательный процесс в широком диапазоне частот, возникающий в результате передачи колебательной энергии от какого-то источника в твердом теле.

2.1. Классификация  вибраций, воздействующих на человека

По способу передачи на человека различают:

• общую вибрацию;
• локальную вибрацию.

Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека. Она вовлекает в колебательный процесс все тело человека.

С поверхностями контакта при этом соприкасаются опорные  поверхности человека. Общая вибрация имеет место, когда человек выполняет работу, находясь непосредственно на вибрирующих поверхностях машин или в непосредственной близости от них на вибрирующих фундаментах или участках пола.

По  источнику возникновения общую  вибрацию подразделяют на три категории:

1. Транспортная вибрация, воздействующая на операторов подвижных машин и транспортных средств при их движении.
2. Транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на операторов машин с ограниченным перемещением только по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадках и горных выработок.
3. Технологическая вибрация, воздействующая на операторов стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

Локальная вибрация передается человеку через руки. Она возникает при использовании ручных машин, на рукоятках, рычагах и других органах управления машин, при контакте рук работающих с вибрирующими поверхностями агрегатов.

По временным характеристикам  вибрация подразделяется на постоянную и непостоянную.