Микроклимат горячих цехов и его влияние на организм. меры профилактики перегревания

Борьба с неблагоприятными влияниями производственного микроклимата осуществляется с использованием мероприятий технологического, санитарно-технического и медико-профилактического порядка.

В профилактике вредного влияния высоких температур инфракрасного излучения ведущая роль принадлежит технологическим мероприятиям.

Мероприятия, направленные на улучшение условии микроклимата, регламентируются «Санитарными правилами по организации технологических процессов и гигиеническими требованиями к производственному оборудованию». № 1042 - 73, разделом «Производственные процессы и оборудование, характеризующиеся выделением тепла». Замена старых и внедрение новых технологических процессов и оборудования способствуют оздоровлению неблагоприятных условии труда. Автоматизация и механизация процессов, дистанционное управление обеспечивают возможность пребывания рабочих вдали от источника радиационного и конвекционного тепла.

Эта группа мероприятий с гигиенической точки зрения является наиболее радикальной. Например, использование установок по непрерывной разливке стали и автоматическая система управления проката металла способствуют ликвидации тяжелых операций, проводившихся в условиях интенсивного инфракрасного излучения.

Основными профессиональными группами становятся операторы, рабочие места которых расположены в специально оборудованных постах управления.

К числу мероприятий технологического характера относятся замена кольцевых печей туннельными в кирпичном, фарфорово-фаянсовом производстве, при сушке форм и стержней в литейном производстве, использование электропечей в сталелитейном производстве, применение штамповки вместо поковочных работ, индукционный нагрев металлов токами высокой частоты.

К группе санитарно-технических мероприятий относятся средства локализации тепловыделений и теплоизоляции, направленные на снижение интенсивности теплового излучения и тепловыделений от оборудования.

Тепловыделения в рабочую зону от нагретых поверхностей и парогазотрубопроводов значительно снижаются при покрытии их теплоизоляционными материалами (стекловата, асбестовая мастика, асботермит и др.)- Теплоизоляция стенок термических печей, снижающая температуру их поверхности со 130 до 80 °С, уменьшает тепловыделения в 5 раз.

Уменьшению теплопоступления в цех способствуют также мероприятия, обеспечивающие герметичность оборудования. Плотно подогнанные дверцы, заслонки, блокировка закрытия технологических отверстий с работой оборудования - все это значительно снижает выделение тепла от открытых источников. Значительно уменьшается теплоизлучение и поступление конвекционного тепла в рабочую зону путем применения экранов, которые по характеру действия разделяются на теплопоглотительные, теплоотводящие и теплоотражательные. Отражательные экраны используются для локализации тепловыделений от поверхности печей, покрытия наружных поверхностей кабин постов управления, кранов. Для теплопоглотительных экранов используют различные виды стекла: силикатное - для защиты от источников с температурой 700°С; органическое стекло - для защиты от источника с температурой 900°С. Эти прозрачные экраны применяют для защиты от тепловых излучений машинистов кранов горячих цехов, операторов постов управления. У открытых источников излучения (окна печей, смотровые окна постов управления в горячих цехах) целесообразно применять водяные экраны, так как зеркальная водяная завеса снижает интенсивность излучения в 5 - 10 раз.

Теплоотводящие экраны, представляющие собой полые стальные плиты, в которых циркулирует вода или водовоздушная смесь, обеспечивают температуру на наружной поверхности экрана не выше 30 – 35 °С. Их устанавливают у стенок мартеновских, стекловаренных печей, Для проведения ремонтных работ в горячих цехах, ковшах используются теплозащитные металлические камеры-кессоны. Для борьбы с инфракрасным излучением вторичного порядка (от нагретых материалов, рабочих металлических площадок и др.) целесообразно использовать распыление воды в воздухе.

Для снижения температуры воздуха на рабочих местах в горячих цехах большую роль играет рациональная вентиляция. Аэрация наиболее эффективна из применяемых средств удаления тепла, так как обеспечивает в рабочей зоне 40 - 60-кратный воздухообмен в час. При наличии на рабочих местах теплового излучения интенсивностью 348 Вт/м 2 и более обязательно устройство воздушного душа: При этом температура и скорость движения подаваемого воздуха зависят от времени года, категории работ и интенсивности теплового излучения.

Воздушные души способствуют увеличению отдачи тепла телом человека путем конвекции и испарения. Воздушные, водо-воздушные души, водяные полудуши, базисы рекомендуется применять на местах отдыха рабочих для ускорения восстановления физиологических функций в целях профилактики перегревов у рабочих горячих профессий. На некоторых рабочих местах (посты и пульты управления прокатных станов, кабины машинных кранов) устанавливают охлаждаемые до 5 °С экраны, усиливающие теплоотдачу радиацией (создаются условия «радиационного охлаждения»).

Немалую роль в профилактике перегревания играют индивидуальные средства защиты.

Спецодежда должна быть воздухо- и влагопроницаемой (хлопчатобумажная, льняная; грубошерстное сукно), иметь удобный покрой. Для защиты от инфракрасного излучения используют отражающие ткани, на поверхности которых распылен тонкий слой металлов. Для работы в экстремальных условиях (ликвидация пожаров и др.) применяются специальные костюмы, обладающие, повышенной теплосветоотдачей. Для защиты головы от излучения применяют дюралевые, фибровые каски, войлочные шляпы; для защиты глаз – очки (темные или с прозрачным слоем металла), маски с откидным экраном. При работах на открытом воздухе на постоянных рабочих местах предусматриваются тенты, навесы. Кабины машин окрашивают в светлые тона, оборудуются кондиционерами, теплоизолируются.

Организационные и медико-профилактические мероприятия. Важным фактором, способствующим повышению работоспособности рабочих горячих цехов, является рациональный режим труда и отдыха.

Режим труда разрабатывается применительно к конкретным условиям работы. При этом определяется общая продолжительность отдыха в течение рабочего дня, продолжительность отдельных периодов отдыха. Частые короткие перерывы более эффективны для поддержания работоспособности, чем редкие, но продолжительные.

Для работ, выполняемых на открытых площадках в южных районах разрабатываются режимы труда и отдыха с учетом времени наибольшей инсоляции.

В условиях жаркого климата предлагается начинать рабочий день раньше, а в самые жаркие часы, (с 12 до 18 ч) устраивать перерывы.

Разработаны рациональные режимы труда и отдыха для строителей, работающих в различных климатических зонах страны.

При физических работах средней тяжести и температуре наружного воздуха до 25 °С внутрисменный режим предусматривает 10-минутные перерывы после 60 - 50 мин работы; при температуре наружного воздуха от 25 до 33 °С рекомендуются 15-минутные перерывы после 45 мин работы и разрыв рабочей смены на 4 - 5 ч на период наиболее жаркого времени.

Высока гигиеническая эффективность комнат отдыха с системой искусственного охлаждения панелей. Пребывание в этой комнате рабочих во время кратковременных перерывов приводит к более быстрому восстановлению физиологических функций, чем в обычных комнатах отдыха без охлаждения.

При кратковременных работах в условиях высоких температур (тушение подземных пожаров, ремонт металлургических печей), где температура 80 - 100 °С, большое значение имеет тепловая тренировка.

Устойчивость к высоким температурам может быть в некоторой степени повышена с использованием фармакологических средств (прием дибазола, аскорбиновой кислоты, смесь этих веществ и глюкозы), вдыхания кислорода, аэроионизации.

Существенное значение для профилактики перегревания имеет питьевой режим. В горячих цехах при выполнении физической работы, в условиях продолжительного (50% и более) инфракрасного облучения, когда влагопотери превышают 3,5 - 5 л за смену, должна применяться охлажденная (до 15 – 20 °С), подсоленная (0,5 % раствор хлорида натрия) газированная вода с добавлением солей калия, водорастворимых витаминов. При меньших влагопотерях расход солей восполняется за счет приема пищи. В южных районах страны вместо подсоленной воды применяют белково-витаминные напитки, витаминизированный зелёный байховый чай, яндак - чай, содержащий минеральные соли, микроэлементы, витамины. Эти напитки тонизирующе действуют на организм и восполняют потери витаминов и солей. Постановлением Совета Министров СССР и Президиума Центрального Совета профсоюзов от 10.02.61 г. № 122/3 рабочие горячих цехов металлургических заводов ежедневно бесплатно обеспечиваются витаминами A, B1, В2, С и РР.

В соответствии с приказом МЗ СССР № 700 от 19.06.84 г. рабочие и служащие проходят предварительные и периодические медицинские осмотры 1 раз в 24 мес.

Противопоказаниями к приему на работу в условиях воздействия высокой температуры и инфракрасного излучения являются органические заболевания сердечно-сосудистой системы, почек, желудка, кожи, нарушения овариально-менструальной функции.

Мероприятия по профилактике неблагоприятного воздействия холода должны предусматривать задержку тепла – предупреждение выхолаживания производственных помещений, подбор рациональных режимов труда и отдыха, использование средств индивидуальной защиты и мероприятия по повышению защитных сил организма.

Санитарными нормативами регламентируется устройство ворот, проемов - воздушных завес, шлюзов, используется двойное застекление окон, теплоизоляция полов, стен. В крупных цехах на рабочих местах микроклимат поддерживается местным отоплением - воздушным или радиационным (местное лучистое).

При нефиксированных рабочих местах (работа в холодильниках) и работе на открытом воздухе в холодных климатических зонах организуются специальные помещения для обогревания. Они могут быть стационарными или передвижными - контейнерного типа. Температура в них поддерживается 21 - 23°С и предусматриваются специальные приспособления для быстрого нагревания верхних и нижних конечностей (локальный лучисто-контактный обогрев 696 – 1044 Вт/м 2). Используется также напольная система обогрева с применением греющих матов из углеграфитной ткани. На отдельных открытых площадках (строительные paботы, сооружение дорог, мостов) устанавливается местный лучистый обогрев от электрических источников, обеспечивающих постоянную интенсивность облучения независимо от силы ветра.

В борьбе с охлаждением очень важен рациональный режим труда и отдыха. Он способствует укреплению динамического стереотипа, предупреждает преждевременное утомление, увеличивает период устойчивой работоспособности, увеличивает производительность труда. При работах на открытом воздухе в холодный период года (ниже 10 °С) режим труда и отдыха устанавливается в зависимости от параметров наружного воздуха, а на Севере - также и от степени жесткости погоды. Степень жесткости погоды определяется температурой и скоростью движения воздуха - увеличение скорости движения воздуха на 1 м/с соответствует снижению температуры воздуха на 2 °С. Прекращение работ на открытом воздухе при низких температурах производится на основании постановления местных Советов. При неблагоприятных метеорологических условиях - температура воздуха - 10 °С и ниже - обязательны перерывы на обогрев продолжительностью 10 - 15 мин каждый час. При температуре наружного воздуха от - 30 до - 45 °С 15-минутные перерывы на отдых организуются через 60 мин. от начала рабочей смены и после обеда, а затем через каждые 45 мин работы.

В помещениях для обогрева необходимо предусматривать возможность питья горячего чая. Рационально оборудовать эти помещения суховоздушными душами, которые в 4 - 6 раз повышают эффект обогревания. После работы в холодильных камерах целесообразно принимать водяной душ 38 - 40 °С.

Индивидуальные средства защиты имеют большое значение в профилактике охлаждения организма. Материалы для одежды должны обладать хорошим теплозащитным свойством (мех, шерсть, овчина, вата, синтетический мех). При работе в условиях экстремальных температур рекомендуется применение многослойной и обогреваемой электротоком одежды.

Следует иметь в виду, что влажная, загрязненная спецодежда теряет свои защитные свойства, поэтому бытовые помещения должны быть оборудованы сушилками и приспособлениями для чистки.

С целью профилактики охлаждения и повышения устойчивости к воздействию холода рекомендуется закаливание организма путем проведения гидропроцедур, воздушных и солнечных ванн, повышать резистентность организма с помощью УФ-облучений, физических упражнений.

Медицинскими противопоказаниями к работе в условиях холода являются заболевания эндокринных желез, болезней обмена, органов кроветворения, хронические заболевания дыхательных путей, почек, периферических сосудов, суставов и др.

Тепловое воздействие нарушает многие физиологические функции и может привести к дегидратации. Большинство людей в этой ситуации испытывают умеренные, но неприятные симптомы, хотя в отдельных случаях они могут варьировать от отечности и судорог до обморока и теплового удара. При некоторых вариантах тепловой болезни повышается температура тела. При дегидратации возможны тахикардия, тахипноэ и ортостатическая гипотензия. Дисфункция ЦНС указывает на наиболее серьезную патологию - тепловой удар, при котором дезориентация и сонливость еще более снижают способность покинуть зону, ставшую источником перегревания, и начать регидратацию.

Причина перегревания

Тепловые расстройства развиваются в результате увеличении поступления в организм тепла и снижения теплоотдачи. Клинические проявления усиливаются неспособностью переносить повышение нагрузки на сердечно-сосудистую систему, дегидратацией, электролитными нарушениями, а также при использовании некоторых лекарственных средств. К группе высокого риска относят детей и лиц пожилого возраста, а также пациентов с сердечнососудистой патологией или нарушением электролитного обмена (например, при использовании диуретиков).

Избыточное поступление тепла в организм происходит при высоких нагрузках и/или при повышении температуры окружающей среды. Причиной повышения температуры тела также могут быть некоторые болезненные состояния (например, гипертиреоз, злокачественный нейролептический синдром) или прием стимулирующих препаратов, таких как амфетамины, кокаин, экстази (производное амфетамина).

Охлаждение затрудняют плотная одежда (особенно защитная у рабочих и спортсменов), высокая влажность, ожирение и все, что мешает продукции и испарению пота. Продукция пота может быть нарушена при поражении кожи (например, потница , обширный псориаз или экзема, склеродермия) или при использовании антихолинергических препаратов (фенотиазины, блокаторы Н 2 -рецепторов и противопаркинсонические средства).

Патофизиология перегревания

Организм человека получает тепло от внешней среды и тепло, образуемое в результате метаболизма. Теплоотдача происходит через кожу путем излучения, испарения (например, при потоотделении) и конвекции; вклад каждого из этих механизмов зависит от температуры и влажности окружающей среды. При комнатной температуре преобладает излучение, но по мере приближения температуры окружающей среды к температуре тела растет значение конвекции, при >35 °С обеспечивающая охлаждение практически на 100 %. Однако высокая влажность существенно ограничивает возможность конвекционного охлаждения.

Теплоотдача зависит от изменений кожного кровотока и потоотделения. Скорость кожного кровотока, при нормальной температуре окружающей среды составляющая 200-250 мл/мин, при стрессовом тепловом воздействии возрастает до 7-8 л/мин, что требует значительного увеличения сердечного выброса. Кроме того, при повышении температуры окружающей среды потоотделение возрастает от незначительного до 2 л/ч и более, что может быстро привести к обезвоживанию. Поскольку пот содержит электролиты, при гипертермии возможны их значительные потери. Однако при длительном воздействии высоких температур в организме происходят приспособительные физиологические изменения (акклиматизация), например, пот содержит Na + в концентрации от 40 до 100 мЭкв/л у неадаптированных людей, а после акклиматизации его содержание снижается до 10-70 мЭкв/л.

Организм может поддерживать нормотермию при значительных тепловых нагрузках, но выраженное или длительное воздействие высоких температур приводит к повышению температуры тела. Умеренные недлительные гипертермии переносимы, но выраженное повышение температуры тела (обычно >41 °С), особенно при тяжелой работе на жаре, приводит к денатурации белка и высвобождению воспалительных цитокинов (таких как фактор некроза опухоли а, ИЛ-1Р). В результате развивается клеточная дисфункция, активирующая цепочку воспалительных реакций, ведущих к функциональным нарушениям большинства органов и запускающих коагуляционный каскад. Эти патофизиологические процессы сходны с таковыми при синдроме полиорганной недостаточности, который следует за длительным шоком.

Компенсаторные механизмы включают острофазовый ответ с вовлечением других цитокинов, которые сдерживают воспалительный ответ (например, путем стимуляции выработки белков, уменьшающих продукцию свободных радикалов и подавляющих высвобождение протеоли-тических ферментов). Кроме того, повышенная температура тела запускает экспрессию белков теплового шока. Эти вещества регулируют сердечно-сосудистые реакции и временно увеличивают температурную устойчивость организма, но механизм этого процесса до настоящего времени изучен мало (возможно, играет роль препятствие денатурации белка). При длительном или резком повышении температуры тела компенсаторные механизмы нарушаются или не функционируют вовсе, что ведет к воспалению и развитию полиорганной недостаточности.

Профилактика перегревания

Лучшая профилактика - здравый смысл. В жару детям и пожилым людям не следует оставаться в непроветриваемых и некондиционируемых помещениях. Нельзя оставлять детей в автомобиле на солнцепеке. По возможности, следует избегать повышенных физических нагрузок в условиях высоких температур и в непроветриваемых помещениях, не рекомендуется носить тяжелую, теплоизолирующую одежду.

Для мониторирования дегидратации после физических упражнений или тяжелой работы используют показатель снижения массы тела. При снижении массы тела на 2-3 % необходимо пить повышенное количество жидкости, чтобы перед началом нагрузки на следующий день разница массы тела была в пределах 1 кг от исходного значения. При потере более 4 % массы тела следует ограничить физическую активность на 1 день.

Если физическая нагрузка в жару неизбежна, жидкость (потери которой обычно незаметны в очень горячем и очень сухом воздухе) необходимо возмещать частым питьем, испарение следует облегчить ношением открытой одежды и использованием вентиляторов. Жажда - плохой индикатор обезвоживания при высокой физической нагрузке, поэтому независимо от ее появления следует пить каждые несколько часов. Однако гипергидратации следует избегать: у спортсменов, которые употребляют слишком много жидкости во время тренировок, отмечается значительная гипонатриемия. Для восполнения потерь жидкости во время максимальной физической активности достаточно обыкновенной воды, лучше усваивается прохладная вода. В специальных регидратационных растворах (например, спортивные напитки) необходимости нет, но их вкус способствует увеличению потребляемого объема жидкости, а умеренное содержание соли полезно при увеличенной потребности организма в жидкости. Рекомендуется употребление воды в сочетании с приемом обильно подсоленной пищи. Чернорабочие и другие сильно потеющие лица с потом могут терять более 20 г соли в сутки, что повышает вероятность тепловых судорог. В этом случае потерю натрия необходимо компенсировать жидкостью и пищей. Приятный на вкус напиток, содержащий около 20 ммоль соли на литр, можно приготовить, добавив ложку поваренной соли с горкой к 20 л воды или любого прохладительного напитка. Людям на диете с пониженным содержанием соли следует повысить ее потребление.

При постепенном увеличении длительности и тяжести нагрузок на жаре в конечном итоге происходит акклиматизация, которая позволяет людям трудиться в условиях, которые ранее были невыносимы или опасны для жизни. Увеличение работы в жаркое время года с 15 мин ежедневной умеренной физической активности (достаточной для стимуляции потоотделения) до 1,5 ч интенсивной нагрузки в течение 10-14 сут обычно переносится хорошо. При адаптации объем потоотделения (и, следовательно, охлаждения) за определенный период работы значительно возрастает, заметно снижается содержание электролитов в поте. Акклиматизация значительно уменьшает риск развития тепловой болезни.

Промышленная санитария и гигиена труда

Влияние нагревающего микроклимата на физиологические функции организма. Профилактика перегревания организма.

Жизнедеятельность человека может нормально протекать лишь при условии сохранения температурного гомеостаза организма, что достигается за счет системы терморегуляции и деятельности других функциональных систем: сердечно-сосудистой, выделительной, эндокринной и систем, обеспечивающих энергетический, водно-солевой и белковый обмен. Для сохранения постоянной температуры тела организм должен находиться в термостабильном состоянии, которое оценивается по тепловому балансу. Тепловой баланс достигается координацией процессов теплопродукции и теплоотдачи.

Высокая температура воздуха способствует быстрой утомляемости работающего, может привести к перегреву организма, тепловому удару. Нагревающий микроклимат может привести к заболеванию общего характера, которое проявляется чаще всего в виде теплового коллапса. Он возникает вследствие расширения сосудов и уменьшения давления в них крови. При этом температура тела не слишком высокая. Обморочному состоянию предшествует головная боль, чувство слабости, головокружение, тошнота. Кожа сначала краснеет, потом бледнеет и покрывается холодным потом. Частота сердечных сокращений увеличивается. Это состояние быстро проходит при отдыхе в прохладном месте. Возникающее в этих условиях интенсивное потоотделение сопровождается потерями солей и воды в организме. Увеличиваются количество тромбоцитов в крови и ее вязкость, уровень холестерина в плазме крови, что повышает вероятность тромбозов (в частности, мозговых артерий). Заболеваемость среди рабочих горячих цехов в 1,2 – 2,1 раза выше, чем среди рабочих, не подвергающихся постоянному действию нагревающего микроклимата. Термическая нагрузка в основных цехах металлургического производства обусловливает 37 % всех болезней органов дыхания и 39 % заболеваний органов пищеварения. Возникают заболевания сердечно-сосудистой системы, связанные со значительным напряжением гемодинамики, проявляющиеся в виде стойких миокардиопатий, нейроциркуляторных дистоний по гипертоническому типу. Происходит интенсивное биологическое старение рабочих, труд которых связан со значительной тепловой и физической нагрузкой, особенно в возрастной группе от 50 лет. Наблюдаются головные боли, повышенная потливость и утомляемость. Выявлено достоверное повышение стандартизованных показателей смертности от заболеваний сердечно-сосудистой системы.

В результате солнечного удара в первую очередь нарушаются функции головного мозга из-за местного перегревания незащищенной от солнца головы. К тепловому истощению может привести уменьшение влаги в организме. Уменьшение содержания влаги в теле человека на 1 – 2 % от общей массы не приводит к каким-либо существенным изменениям в организме (кроме возникновения чувства жажды). С усилением обезвоживания организма наступают такие явления, как сонливость, нескоординированные движения и существенное снижение работоспособности. При дефиците влаги больше 10 % массы тела наступает потеря сознания, иногда - состояние сильного возбуждения и смерть.

Охлаждающий микроклимат - сочетание параметров, при котором суммарная теплоотдача в окружающую среду превышает величину теплопродукции организма. Это приводит к образованию общего и (или) локального дефицита тепла в теле человека (> 2 Вт).

Нагревающий микроклимат - сочетание параметров, при котором имеет место изменение теплообмена человека с окружающей средой, проявляющееся в накоплении тепла в организме (> 2 Вт) и (или) в увеличении доли потерь тепла испарением влаги (> 30 %).

Микроклимат в производственных помещениях формируется под влиянием следующих факторов:

Наличия источников теплообразования (в том числе работающего персонала);

Теплопоступлений от солнечной радиации;

Теплообразования при работе электрического оборудования;

Кратности воздухообмена в помещении;

Теплопередачи через ограждающие конструкции;

Температуры поверхностей оборудования и ограждающих конструкций.

Профилактика П. о. включает комплекс мероприятий, направленных на защиту рабочих от источников тепловыделения, организацию рационального распорядка дня, медицинского контроля за работающими, питьевого режима и питания. Потребление воды должно быть достаточным для утоления жажды; наиболее целесообразным считается дробный прием воды. При потере более 4-4,5 кг массы тела за рабочую смену рекомендуется дополнительный прием поваренной соли. Работающим в условиях высоких температур желательно ограничить прием жирной пищи, снизить калорийность обеда, увеличив калорийность ужина и завтрака: предпочтительна углеводная и углеводно-белковая пища. Для защиты от неблагоприятного воздействия высоких температур работающим на открытом воздухе периодически необходим кратковременный отдых в местах, защищенных от прямого солнечного облучения, вблизи от места работы (под навесом, тентом, в переносном домике или автофургоне, которые снабжены вентиляторами, кондиционерами, душевыми установками). Работающие должны быть обеспечены в достаточном количестве питьевой водой, витаминизированными напитками, а также воздухопроницаемой и паропроницаемой спецодеждой и головным убором. Целесообразно работу на открытом воздухе планировать на прохладные утренние и вечерние часы, а самое жаркое время отводить для отдыха и работы в прохладных помещениях. Для профилактики П. о. в производственных условиях с высокой температурой рекомендуется распыление воды и обдувание воздухом. Комнаты отдыха следует оборудовать системой кондиционирования, охлаждения и (или) вентиляции.

2. Электромагнитные поля. Источники. Методы и средства защиты.

Электромагнитные поля

На практике при характеристике электромагнитной обстановки используют термины «электрическое поле», «магнитное поле», «электромагнитное поле». Коротко поясним, что это означает и какая связь существует между ними. Электрическое поле создается зарядами. Например, во всем известных школьных опытах по электризации эбонита, присутствует как раз электрическое поле.

Магнитное поле создается при движении электрических зарядов по проводнику. Для характеристики величины электрического поля используется понятие напряженность электрического поля, обозначение Е, единица измерения В/м (Вольт-на-метр). Величина магнитного поля характеризуется напряженностью магнитного поля Н, единица А/м (Ампер на-метр). При измерении сверхнизких и крайне низких частот часто также используется понятие магнитная индукция В, единица Тл(Тесла), одна миллионная часть Тл соответствует 1,25 А/м.

По определению, электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами. Физические причины существования электромагнитного поля связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся Н - вихревое электрическое поле: обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. ЭМП неподвижных или равномерно движущихся заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами. При ускоренном движении заряженных частиц, ЭМП "отрывается" от них и существует независимо в форме электромагнитных волн, не исчезая с устранением источника (например, радиоволны не исчезают и при отсутствии тока в излучившей их антенне).

Электромагнитные волны характеризуются длиной волны, обозначение l (лямбда). Источник, генерирующий излучение, а по сути создающий электромагнитные колебания, характеризуются частотой, обозначение - f. Важная особенность ЭМП - это деление его на так называемую "ближнюю" и дальнюю зоны. В "ближней" зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника r < l ЭМП можно считать квазистатическим. Здесь оно быстро убывает с расстоянием, обратно пропорционально квадрату r -2 или кубу r -3 расстояния. В "ближней" зоне излучения электромагнитная волне еще не сформирована. Для характеристики ЭМП измерения переменного электрического поля Е и переменного магнитного поля Н производятся раздельно. Поле в зоне индукции служит для формирования бегущих составляющей полей (электромагнитной волны), ответственных за излучение. "Дальняя" зона - это зона сформировавшейся электромагнитной волны, начинается с расстояния r > 3l . В "дальней" зоне интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника r -1.

В "дальней" зоне излучения есть связь между Е и Н: Е = 377Н, где 377 волновое сопротивление вакуума, Ом. Поэтому измеряется, как правило, только Е. В России на частотах выше 300 МГц обычно измеряется плотность потока электромагнитной энергии (ППЭ), или вектор Пойтинга. Обозначается как S, единица измерения Вт/м2. ППЭ характеризует количество энергии, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны.

2. Воздействие на организм человека

В СССР широкие исследования электромагнитных полей были начаты в 60-е годы. Был накоплен большой клинический материал о неблагоприятном действии магнитных и электромагнитных полей, было предложено ввести новое нозологическое заболевание “Радиоволновая болезнь” или “Хроническое поражение микроволнами”. В дальнейшем, работами ученых в России было установлено, что, во-первых, нервная система человека, особенно высшая нервная деятельность, чувствительна к ЭМП, и, во-вторых, что ЭМП обладает т.н. информационным действием при воздействии на человека в интенсивностях ниже пороговой величины теплового эффекта. Результаты этих работ были использованы при разработке нормативных документов в России. В результате нормативы в России были установлены очень жесткими и отличались от американских и европейских в несколько тысяч раз (например, в России ПДУ для профессионалов 0,01 мВт/см2; в США - 10 мВт/см2).

Биологическое действие электромагнитных полей

Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП во всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего ЭМП современная теория признает тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне ЭМП (к примеру, для радиочастот выше 300 МГц это менее 1 мВт/см2) принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм. Механизмы действия ЭМП в этом случае еще мало изучены. Многочисленные исследования в области биологического действия ЭМП позволят определить наиболее чувствительные системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная и половая. Эти системы организма являются критическими. Реакции этих систем должны обязательно учитываться при оценке риска воздействия ЭМП на население. Биологический эффект ЭМП в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается, в результате возможно развитие отдаленных последствий, включая дегенеративные процессы центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания. Особо опасны ЭМП могут быть для детей, беременных (эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечнососудистой системы, аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом.

Влияние на нервную систему

Большое число исследований, выполненных в России, и сделанные монографические обобщения, дают основание отнести нервную систему к одной из наиболее чувствительных систем в организме человека к воздействию ЭМП. На уровне нервной клетки, структурных образований по передачи нервных импульсов (синапсе), на уровне изолированных нервных структур возникают существенные отклонения при воздействии ЭМП малой интенсивности. Изменяется высшая нервная деятельность, память у людей, имеющих контакт с ЭМП. Эти лица могут иметь склонность к развитию стрессовых реакций. Определенные структуры головного мозга имеют повышенную чувствительность к ЭМП. Изменения проницаемости гематоэнцефалического барьера может привести к неожиданным неблагоприятным эффектам. Особую высокую чувствительность к ЭМП проявляет нервная система эмбриона.

Влияние на иммунную систему

В настоящее время накоплено достаточно данных, указывающих на отрицательное влияние ЭМП на иммунологическую реактивность организма. Результаты исследований ученых России дают основание считать, что при воздействии ЭМП нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону их угнетения. Установлено также, что у животных, облученных ЭМП, изменяется характер инфекционного процесса - течение инфекционного процесса отягощается. Возникновение аутоиммунитета связывают не столько с изменением антигенной структуры тканей, сколько с патологией иммунной системы, в результате чего она реагирует против нормальных тканевых антигенов. В соответствии с этой концепцией. основу всех аутоиммунных состояний составляет в первую очередь иммунодефицит по тимусзависимой клеточной популяции лимфоцитов. Влияние ЭМП высоких интенсивностей на иммунную систему организма проявляется в угнетающем эффекте на Т-систему клеточного иммунитета. ЭМП могут способствовать неспецифическому угнетению иммуногенеза, усилению образования антител к тканям плода и стимуляции аутоиммунной реакции в организме беременной самки.

Влияние на эндокринную систему и нейрогуморальную реакцию

В работах ученых России еще в 60-е годы в трактовке механизма функциональных нарушений при воздействии ЭМП ведущее место отводилось изменениям в гипофизнадпочечниковой системе. Исследования показали, что при действии ЭМП, как правило, происходила стимуляция гипофизарно-адреналиновой системы, что сопровождалось увеличением содержания адреналина в крови, активацией процессов свертывания крови. Было признано, что одной из систем, рано и закономерно вовлекающей в ответную реакцию организма на воздействие различных факторов внешней среды, является система гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Результаты исследований подтвердили это положение.

Влияние на половую функцию

Нарушения половой функции обычно связаны с изменением ее регуляции со стороны нервной и нейроэндокринной систем. С этим связанаы результаты работы по изучению состояния гонадотропной активности гипофиза при воздействии ЭМП. Многократное облучение ЭМП вызывает понижение активности гипофиза

Любой фактор окружающей среды, воздействующий на женский организм во время беременности и оказывающий влияние на эмбриональное развитие, считается тератогенным. Многие ученые относят ЭМП к этой группе факторов.

Первостепенное значение в исследованиях тератогенеза имеет стадия беременности, во время которой воздействует ЭМП. Принято считать, что ЭМП могут, например, вызывать уродства, воздействуя в различные стадии беременности. Хотя периоды максимальной чувствительности к ЭМП имеются. Наиболее уязвимыми периодами являются обычно ранние стадии развития зародыша, соответствующие периодам имплантации и раннего органогенеза.

Было высказано мнение о возможности специфического действия ЭМП на половую функцию женщин, на эмбрион. Отмечена более высокая чувствительность к воздействию ЭМП яичников нежели семенников. Установлено, что чувствительность эмбриона к ЭМП значительно выше, чем чувствительность материнского организма, а внутриутробное повреждение плода ЭМП может произойти на любом этапе его развития. Результаты проведенных эпидемиологических исследований позволят сделать вывод, что наличие контакта женщин с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам, повлиять на развитие плода и, наконец, увеличить риск развития врожденных уродств.

Другие медико-биологические эффекты

С начала 60-х годов в СССР были проведены широкие исследования по изучению здоровья людей, имеющих контакт с ЭМП на производстве. Результаты клинических исследований показали, что длительный контакт с ЭМП в СВЧ диапазоне может привести к развитию заболеваний, клиническую картину которого определяют, прежде всего, изменения функционального состояния нервной и сердечнососудистой систем. Было предложено выделить самостоятельное заболевание - радиоволновая болезнь. Это заболевание, по мнению авторов, может иметь три синдрома по мере усиления тяжести заболевания:

· астенический синдром;

· астено-вегетативный синдром;

· ипоталамический синдром.

Наиболее ранними клиническими проявлениями последствий воздействия ЭМ-излучения на человека являются функциональные нарушения со стороны нервной системы, проявляющиеся прежде всего в виде вегетативных дисфункций неврастенического и астенического синдрома. Лица, длительное время находившиеся в зоне ЭМ-излучения, предъявляют жалобы на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна. Нередко к этим симптомам присоединяются расстройства вегетативных функций. Нарушения со стороны сердечнососудистой системы проявляются, как правило, нейроциркуляторной дистонией: лабильность пульса и артериального давления, наклонность к гипотонии, боли в области сердца и др. Отмечаются также фазовые изменения состава периферической крови (лабильность показателей) с последующим развитием умеренной лейкопении, нейропении, эритроцитопении. Изменения костного мозга носят характер реактивного компенсаторного напряжения регенерации. Обычно эти изменения возникают у лиц по роду своей работы постоянно находившихся под действием ЭМ-излучения с достаточно большой интенсивностью. Работающие с МП и ЭМП, а также население, живущее в зоне действия ЭМП жалуются на раздражительность, нетерпеливость. Через 1-3 года у некоторых появляется чувство внутренней напряженности, суетливость. Нарушаются внимание и память. Возникают жалобы на малую эффективность сна и на утомляемость. Учитывая важную роль коры больших полушарий и гипоталамуса в осуществлении психических функций человека, можно ожидать, что длительное повторное воздействие предельно допустимых ЭМ-излучения (особенно в дециметровом диапазоне волн) может повести к психическим расстройствам.

3. Способы и средства защиты

Организационные мероприятия по защите от ЭМП К организационным мероприятиям по защите от действия ЭМП относятся: выбор режимов работы излучающего оборудования, обеспечивающего уровень излучения, не превышающий предельно допустимый, ограничение места и времени нахождения в зоне действия ЭМП (защита расстоянием и временем), обозначение и ограждение зон с повышенным уровнем ЭМП.

Защита временем применяется, когда нет возможности снизить интенсивность излучения в данной точке до предельно допустимого уровня. В действующих ПДУ предусмотрена зависимость между интенсивностью плотности потока энергии и временем облучения.

Защита расстоянием основывается на падении интенсивности излучения, которое обратно пропорционально квадрату расстояния и применяется, если невозможно ослабить ЭМП другими мерами, в том числе и защитой временем. Защита расстоянием положена в основу зон нормирования излучений для определения необходимого разрыва между источниками ЭМП и жилыми домами, служебными помещениями и т.п. Для каждой установки, излучающей электромагнитную энергию, должны определяться санитарно-защитные зоны в которых интенсивность ЭМП превышает ПДУ. Границы зон определяются расчетно для каждого конкретного случая размещения излучающей установки при работе их на максимальную мощность излучения и контролируются с помощью приборов. В соответствии с ГОСТ 12.1.026-80 зоны излучения ограждаются либо устанавливаются предупреждающие знаки с надписями: «Не входить, опасно!».

Инженерно-технические мероприятия по защите населения от ЭМП

Инженерно-технические защитные мероприятия строятся на использовании явления экранирования электромагнитных полей непосредственно в местах пребывания человека либо на мероприятиях по ограничению эмиссионных параметров источника поля. Последнее, как правило, применяется на стадии разработки изделия, служащего источником ЭМП. Радиоизлучения могут проникать в помещения, где находятся люди через оконные и дверные проемы. Для экранирования смотровых окон, окон помещений, застекления потолочных фонарей, перегородок применяется металлизированное стекло, обладающее экранирующими свойствами. Такое свойство стеклу придает тонкая прозрачная пленка либо окислов металлов, чаще всего олова, либо металлов - медь, никель, серебро и их сочетания. Пленка обладает достаточной оптической прозрачность и химической стойкостью. Будучи нанесенной на одну сторону поверхности стекла она ослабляет интенсивность излучения в диапазоне 0,8 - 150 см на 30 дБ (в 1000 раз). При нанесении пленки на обе поверхности стекла ослабление достигает 40 дБ (в 10000 раз).

Для защиты населения от воздействия электромагнитных излучений в строительных конструкциях в качестве защитных экранов могут применяться металлическая сетка, металлический лист или любое другое проводящее покрытие, в том числе и специально разработанные строительные материалы. В ряде случаев достаточно использования заземленной металлической сетки, помещаемой под облицовочный или штукатурный слой.. В качестве экранов могут применяться также различные пленки и ткани с металлизированным покрытием. В последние годы в качестве радиоэкранирующих материалов получили металлизированные ткани на основе синтетических волокон. Их получают методом химической металлизации (из растворов) тканей различной структуры и плотности. Существующие методы получения позволяет регулировать количество наносимого металла в диапазоне от сотых долей до единиц мкм и изменять поверхностное удельное сопротивление тканей от десятков до долей Ом. Экранирующие текстильные материалы обладают малой толщиной, легкостью, гибкостью; они могут дублироваться другими материалами (тканями, кожей, пленками), хорошо совмещаются со смолами и латексами.

Установившаяся жаркая погода приводит к ухудшению условий труда, работающих на открытой местности, в производственных и общественных помещениях без кондиционирования. Работы в нагревающем микроклимате необходимо проводить при соблюдении мер профилактики перегревания и рекомендаций относительно режима работ: В случае если температура в рабочем помещении приблизилась к отметке 28,5 градусов, рекомендуется сокращать продолжительность рабочего дня на один час…

Работа в условиях повышенных температур

Установившаяся жаркая погода приводит к ухудшению условий труда, работающих на открытой местности, в производственных и общественных помещениях без кондиционирования.

Работы в нагревающем микроклимате необходимо проводить при соблюдении мер профилактики перегревания и рекомендаций относительно режима работ:

1. В случае если температура в рабочем помещении приблизилась к отметке 28,5 градусов , рекомендуется сокращать продолжительность рабочего дня на один час . При повышении температуры до 29 градусов – на два часа , при температуре 30,5 градусов – на четыре часа .

2. Для профилактики перегревания организма (гипертермии) необходимо организовать рациональный режим работы. При работах на открытом воздухе и температуре наружного воздуха 32,5 °C и выше продолжительность периодов непрерывной работы должна составлять 15 – 20 минут с последующей продолжительностью отдыха не менее 10 – 12 минут в охлаждаемых помещениях. При этом допустимая суммарная продолжительность термической нагрузки за рабочую смену не должна превышать 4 – 5 часов для лиц использующих специальную одежду для защиты от теплового излучения и 1,5 – 2 часа для лиц без специальной одежды.

3. В помещении, в котором осуществляется нормализация теплового состояния человека после работы в нагревающей среде, температуру воздуха, во избежание охлаждения организма вследствие большого перепада температур (поверхность тела – окружающий воздух) и усиленной теплоотдачи испарением пота, следует поддерживать на уровне 24 – 25 °C.

4. Работа при температуре наружного воздуха более 32,5 °C по показателям микроклимата относится к опасным (экстремальным). Не рекомендуется проведение работ на открытом воздухе при температуре свыше 32,5 °C. Следует изменить порядок рабочего дня, перенося такие работы на утреннее или вечернее время.

5. Для защиты от чрезмерного теплового излучения необходимо использовать специальную одежду или одежду из плотных сортов ткани. Рекомендуется допускать к такой работе лиц не моложе 25 и не старше 40 лет.

6. В целях профилактики обезвоживания организма рекомендуется правильно организовать и соблюдать питьевой режим. Питьевая вода должна быть в достаточном количестве и в доступной близости. Рекомендуемая температура питьевой воды, напитков, чая +10 – 15 °C. Для оптимального водообеспечения рекомендуется также возмещать потерю солей и микроэлементов, выделяемых из организма с потом, предусмотрев выдачу подсоленной воды, минеральной щелочной воды, молочнокислых напитков (обезжиренное молоко, молочная сыворотка), соков, витаминизированных напитков, кислородно-белковых коктейлей.

7. Пить воду следует часто и понемногу, чтобы поддерживать хорошую гидратацию организма (оптимальное содержание воды в организме, которое обеспечивает его нормальную жизнедеятельность, обмен веществ). При температуре воздуха более 30 °C и выполнении работы средней тяжести требуется выпивать не менее 0,5 л воды в час – примерно одну чашку каждые 20 минут.

8. Для поддержания иммунитета и снижения интоксикации организма рекомендуется, при возможности, употребление фруктов и овощей, введение витаминизации пищевых рационов.

В целях профилактики перегревания работников при температуре воздуха выше допустимых величин время пребывания на этих рабочих местах следует ограничить величинами, указанными в табл. 9, при этом среднесменная температура воздуха не должна выходить за пределы допустимых величин температуры воздуха для соответствующих категорий работ, установленных санитарными правилами и нормами по гигиеническим требованиям к микроклимату производственных помещений.

Допускается перегревание работника выше допустимого уровня при регламентации периодов непрерывного пребывания на рабочем месте и периодов отдыха в условиях теплового комфорта. При температуре воздуха 50 - 40 °С допускается не более, чем трехкратное пребывание за рабочую смену указанной продолжительности.

Время непрерывного пребывания на рабочем месте, указанное в табл.9 для лиц, не адаптированных к нагревающему микроклимату (вновь поступившие на работу, временно прервавшие работу по причине отпуска, болезни и др.), сокращается на 5 минут, а продолжительность отдыха увеличивается на 5 минут.

При работе в специальной защитной одежде, материалы которой являются воздухо- и влагонепроницаемыми, температура воздуха (табл. 9) снижается из расчета 1,0 °С на каждые 10% поверхности тела, исключенной из тепломассообмена.

Работники, подвергающиеся тепловому облучению в зависимости от его интенсивности, обеспечиваются соответствующей спецодеждой, имеющей положительное санитарно-эпидемиологическое заключение.

Используемые коллективные средства защиты должны отвечать требованиям действующих нормативных документов на средства коллективной защиты от инфракрасных излучений (ИК-излучений).

В целях уменьшения тепловой нагрузки на работников допускается использовать воздушное душирование.

Для интегральной оценки термической нагрузки среды, обусловленной комплексом факторов (температура воздуха, скорость его движения, относительная влажность, тепловое излучение), следует использовать индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс), величины которого с учетом уровня энерготрат и продолжительности воздействия в течение рабочей смены приведены в таблице 6.

Профилактике нарушения водного баланса работников в условиях нагревающего микроклимата способствует обеспечение полного возмещения жидкости, различных солей, микроэлементов (магний, медь, цинк, йод и др.), растворимых в воде витаминов, выделяемых из организма с потом.

Для оптимального водообеспечения работающих целесообразно размещать устройства питьевого водоснабжения (установки газированной воды-сатураторы, питьевые фонтанчики, бачки и т.п.) максимально приближенными к рабочим местам, обеспечивая к ним свободный доступ.

Для восполнения дефицита жидкости целесообразно предусматривать выдачу работающим чая, минеральной щелочной воды, клюквенного морса, молочнокислых напитков (обезжиренное молоко, пахта, молочная сыворотка), отваров из сухофруктов при соблюдении санитарных норм и правил их изготовления, хранения и реализации.

Для повышения эффективности возмещения дефицита витаминов, солей, микроэлементов, применяемые напитки следует менять. Не следует ограничивать работников в общем количестве потребляемой жидкости, но объем однократного приема регламентируется (один стакан). Наиболее оптимальной является температура жидкости, равная 12 - 15 °С

Работающие на открытой территории в холодный период года обеспечиваются комплектом средств индивидуальной защиты (СИЗ) от холода с учетом климатического региона (пояса). При этом комплект СИЗ должен иметь положительное санитарно-эпидемиологическое заключение с указанием величины его теплоизоляции.

Во избежание локального охлаждения работающих следует обеспечивать рукавицами, обувью, головными уборами применительно к конкретному климатическому региону (поясу). На рукавицы, обувь, головные уборы должны иметься положительные санитарно-эпидемиологические заключения с указанием величин их теплоизоляции.

При разработке внутрисменного режима работы следует ориентироваться на допустимую степень охлаждения работающих, регламентируемую временем непрерывного пребывания на холоде и временем обогрева в целях нормализации теплового состояния организма.

В целях нормализации теплового состояния работника температура воздуха в местах обогрева поддерживается на уровне 21 - 25°С. Помещение следует также оборудовать устройствами, температура которых не должна быть выше 40 °С (35 - 40 °С), для обогрева кистей и стоп.

Продолжительность первого периода отдыха допускается ограничить 10 минутами, продолжительность каждого последующего следует увеличивать на 5 минут.

В целях более быстрой нормализации теплового состояния и меньшей скорости охлаждения организма в последующий период пребывания на холоде, в помещении для обогрева следует снимать верхнюю утепленную одежду.

Во избежание переохлаждения работникам не следует во время перерывов в работе находиться на холоде (на открытой территории) в течение более 10 минут при температуре воздуха до -10°С и не более 5 минут при температуре воздуха ниже -10°С.

Перерывы на обогрев могут сочетаться с перерывами на восстановление функционального состояния работника после выполнения физической работы. В обеденный перерыв работник обеспечивается "горячим" питанием. Начинать работу на холоде следует не ранее, чем через 10 минут после приема "горячей" пищи (чая и др.).