Допустимая суммарная длительность воздействия вибрации за смену в зависимости от вибрационных характеристик машин.

В соответствии с положением рекомендуется устанавливать 2 регламентированных перерыва для активного отдыха, проведения физиопрофилактических процедур, производственной гимнастики по специальному комплексу. К мерам организационного характера, направленным на сокращение времени контакта с вибрационным оборудованием, относится создание комплексных бригад со взаимозаменяемостью профессий.

Для профилактики вибрационной болезни желательно проводить подготовку рабочих по программам, предусматривающим овладение двумя смежными специальностями равноценной квалификации, что позволит обеспечить перевод на другую работу при наличии начальных признаков заболевания. При работе с вибрирующим инструментом и оборудованием не допускается проведение сверхурочных работ.

К работе с вибрирующими машинами и оборудованием допускаются лица не моложе 18 лет, получившие соответствующую квалификацию и сдавшие технический минимум по правилам безопасности и прошедшие медицинский осмотр.

Работа с вибрирующим оборудованием, как правило, должна проводиться в отапливаемых помещениях с температурой воздуха не менее 16°С при влажности 40-60% и скорости движения не более 0,3 м/с. При невозможности создания подобных условий (работа на открытом воздухе, подземные работы и т. п.) для периодического обогрева должны быть предусмотрены специальные отапливаемые помещения с температурой воздуха не менее 22°С, относительной влажностью 40-60% и скоростью движения воздуха 0,3 м/с.

В тех случаях, когда техническими способами или введением соответствующих режимов труда невозможно обеспечить требуемые уровни вибрации, применяются средства индивидуальной защиты. Распространение получили виброгасящие рукавицы или перчатки с ладонной накладкой из эластичного материала, виброгасящая обувь в виде сапог или ботинок с упругой подошвой или стелькой.

В качестве дополнительных средств рекомендуется использовать теплоизолирующие виброгасящие прокладки из пористой резины или других материалов для защиты частей тела (наколенники, коврики и т.п.). Применение средств индивидуальной защиты обеспечивает снижение вибрации на 5—7 дБ.

Немаловажное значение в системе мероприятий по борьбе с вибрацией и профилактики имеет обучение безопасным приемам работы, проведение периодических инструктажей и повышение квалификации работающих. При инструктаже в программу обучения следует включать вопросы законодательства по охране труда, технике безопасности, производственной санитарии, использования средств индивидуальной защиты.

Важным аспектом медико-биологической профилактики неблагоприятного воздействия вибрации являются обязательные предварительные и периодические медицинские осмотры. Среди лечебно-профилактических мероприятий, направленных на предупреждение вибрационной патологии, важное место отводится ранней диагностике заболеваний и активной дифференцированной диспансеризации работающих в условиях вибрационного воздействия. Диспансеризация предусматривает предупреждение возникновения (первичная профилактика), прогрессирования (вторичная профилактика) вибрационной болезни, а также заболеваний непрофессионального характера.

К медико-биологическим и общеоздоровительным мероприятиям профилактики вибрационной патологии относятся: тепловые процедуры для рук в виде гидропроцедур (ванночки) или сухого воздушного обогрева; взаимомассаж и самомассаж рук и плечевого пояса; производственная гимнастика; УФ-облучение; витаминопрофилактика (ундевит, витамины С и группы В) и другие мероприятия общеукрепляющего характера, например комната психологической разгрузки, кислородный коктейль и др.

На предприятиях с участием санэпидслужбы, медсанчастей, отделов техники безопасности должен быть разработан конкретный комплекс медико-биологических профилактических мероприятий с учетом характера воздействующей вибрации и сопутствующих факторов производственной среды.

Электрический ток

Получив в конце XIX-го столетия первые понятия о возможностях электрической энергии, человек всего за полтора-два поколения плотно окружил себя этой энергией.

Энергетики из года в год осваивают огромные мощности, вводят в эксплуатацию сотни миллионов километров линий электропередач. Современная электротехника представляет собой машины-гиганты величиной с трехэтажный дом и батарейки ручных часов размером меньше кнопки, мачты высоковольтных ЛЭП напряжением более 1000 кВ и микроэлементы, работу которых могут зафиксировать только самые чувствительные приборы. Бурное развитие электроэнергетики ставило и ставит до сих пор немало сложных проблем научного и практического характера, в том числе и в вопросах электробезопасности. Так каждый год от поражения электрическим током гибнет до 30 тысяч человек. Источниками этих поражений являются отдельные части электроустановок с отсутствующей или поврежденной изоляцией; посторонние предметы, случайно оказавшиеся в соприкосновении с неисправным источником электротока; токи высокого напряжения, ЛЭП, телефонные линии и др.

Электрический ток по физической сущности - упорядочное движение заряженных частиц под действием электрического поля. За направление электротока принято направление движения положительных зарядов.

Отношение заряда q, переносимого через поперечное сечение проводниказаинтервал времени Dt, к этому интервалу времени называется силой тока (I) и измеряется в амперах (А).

I=Dq/Dt,

Если сила тока и направление со временем не изменяется, электрический ток называют постоянным током. Ток, сила или направление которого (или то и другое вместе) изменяются во времени называют переменным. Основные характеристики тока: сила (I, А), сопротивление (R, Ом), напряжение (U, В) мощность (Р, Вт).

Прикоснувшись к проводнику, находящемуся под напряжением, человек, если он плохо изолирован от земли или одновременно касается объекта с другим значением потенциала включает себя в электрическую цепь.

Проходя через организм человека, электроток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действия. Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути тока, вызывая в них значительные функциональные расстройства. Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе крови, в нарушении ее физико-химического состава. Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови. Биологическое действие тока проявляется раздражением и возбуждением живых тканей организма, а также нарушением внутренних биологических процессов.

Исход действия электрического тока на организм человека зависит от величины тока, его напряжения, частоты, продолжительности воздействия, пути тока и общего состояния человека.

Пороговым (ощутимым) является ток силой около 1 мА. При увеличении силы тока человек начинает ощущать неприятные болезненные сокращения мышц, а при токе 12—15 мА уже не в состоянии управлять своей мышечной системой и не может самостоятельно оторваться от источника тока. Такой ток называется неотпускающим. Действие тока свыше 25 мА на мышечные ткани ведет к параличу дыхательных мышц и остановке дыхания. При дальнейшем увеличении силы тока может наступить фибрилляция (судорожное сокращение) сердца. Ток силой 100 мА считают смертельным.

Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения для сухих, отапливаемых с токонепроводящими полами помещений без повышенной опасности не должен превышать - 42 В, для помещений с повышенной опасностью (металлические, земляные, кирпичные полы, сырость, возможность касания заземленных элементов конструкций) - 36 В, для особо опасных помещений, имеющих химически активную среду, бытовые электроустановки напряжением до 1000 В и частотой 50 Гц - 12 В.

Для человеческого организма опасны как переменный, так и постоянный ток. Согласно физиологическому закону Дюбуа-Реймона возбужденная ткань реагирует на воздействие электрического тока в моменты его возрастания и убывания, т.е. на изменения тока во времени. Соответственно наиболее опасным при одинаковом напряжении является переменный ток промышленной частоты 50 Гц, который во времени изменяется по величине и направлению и оказывает раздражающее действие на ткани и органы; каждый период тока является как бы самостоятельным раздражающим импульсом. Постоянный ток ощущается в моменты включения и отключения от источника питания цепи, в которую включился человек. Поэтому электролитическое возбуждение ткани он может вызвать только при относительно больших значениях.

Частота переменного тока 50 Гц воспринимается отдельными тканями и органами различно. Скелетные мышцы способны воспроизводить такую же частоту раздражения и отвечать на нее нормальным сокращением. Для мышцы сердца, предел частоты раздражения которой не превосходит 5-6 раз в секунду, раздражение током 50 Гц является чрезмерным и нарушает нормальное функционирование этого органа.

Угроза поражения электрическим током возрастает с увеличением продолжительности его воздействия и уменьшением сопротивления тела человека. Сопротивление организма электрическому току определяется сопротивлением рогового слоя кожи, составляющее при сухой и неповрежденной коже 100 кОм. Если эти условия состояния кожи не выполняются, то сопротивление падает до 1 кОм. Наименьшим сопротивлением обладают нервные волокна и мускулы. Внутреннее сопротивление тела человека не превышает нескольких сот Ом и существенной роли не играет. Нездоровье, утомление, голод, опьянение, эмоциональное возбуждение приводят к снижению сопротивления. Так через 30 с сопротивление тела человека протеканию тока падает примерно на 25%, а через 90 с - на 70%.

Опасность электротравмы зависит от вида электрической петли прохождения тока по телу. Наиболее опасна та петля тока, путь которой лежит через сердце (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Варианты прохождения электрического тока по телу.

Электротравмы условно разделяют на общие и местные. Кобщим относят электрический удар, вызывающий поражение внутренних органов, к местным травмам наружные поражения ткани: ожоги, электрические знаки, металлизацию кожи, механические повреждения, электроофтальмии.

Характерной особенностью электрического удара является поражение нервной системы, мышц грудной клетки и желудочков сердца. Остановка сердечной деятельности вызвана фибрилляцией - хаотическим и неправильным во времени сокращением мышечных волокон желудочков сердца. В состоянии фибрилляции вместо слаженного сокращения начинаются разрозненные подергивания отдельных волокон (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Фибрилляция желудочков сердца

Под действием электрического импульса слаженные сокращения миокарда желудочков переходят в разрозненные и хаотичные подергивания, регистрируемые ЭКГ в виде пилообразной кривой, отличной от ЭКГ в норме.

После небольшого промежутка времени деятельность сердца как насоса в системе кровообращения прекращается, отсутствие циркуляции крови приводит в течение нескольких минут к смерти. Воздействие сильного электрического тока пересекающего дыхательный центр, расположенный в мозге, или проходящий через грудную область, способно вызвать длительную остановку дыхания и привести к смерти от удушья. В зависимости от патологических процессов, возникающих при поражении электрическим током, принята классификация электротравм по степени их тяжести:

I степень - наличие судорожного сокращения мышц без потери сознания;

II степень- судорожное сокращение мышц и потеря сознания;

III степень - потеря сознания и нарушение функций сердечной деятельности или дыхания;

IV степень - клиническая смерть.

Среди видов электрических травм различают:

Токовый ожог — ожог кожи в месте контакта тела с токоведущей частью В электроустановках с напряжением не выше 1-2 кВ. Электрическая дуга, обладающая высокой температурой и большой энергией, может вызвать обширные ожоги, обугливание и даже бесследное сгорание больших участков тела.

Электрические знаки — это пятна серого и бледно-желтого цвета, царапины, ушибы на поверхности кожи человека, подвергнувшейся действию тока. Форма знака может соответствовать форме токоведущей части, которой коснулся пострадавший. Лечение электрических знаков в большинстве случаев завершается благополучно, пораженное место восстанавливает чувствительность и эластичность.

Металлизация кожи представляет собой проникновение в верхние слои кожи мельчайших частиц металла, расплавившегося под действием электрической дуги или растворенного в электролитах электролизных ванн. В пораженном месте кожа становится шероховатой, жесткой и приобретает соответствующую окраску (например, зеленую — от соприкосновения с медью). Работы, при которых есть вероятность возникновения электрической дуги, следует выполнять в очках, а одежда работающего должна быть застегнута на все пуговицы.

Электроофтальмия — это воспаление наружных оболочек глаз в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей при электрической дуге.

Механические повреждения могут возникнуть в результате непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием электрического тока. Механические повреждения (разрывы кожи, кровеносных сосудов, переломы костей) относят к травмам, требующим продолжительного лечения.

Степень опасности и возможность поражения электрическим током зависят также от условий включения в электросеть. Если человек замыкает своим телом два фазных провода действующей установки, он попадает под полное линейное напряжение сети. Если учесть, что расчетное сопротивление тела человека принимается 1000 Ом, то при двухфазном прикосновении к действующим частям установки, напряжение в которой 100 В, может оказаться уже смертельным, так как ток, проходящий через тело человека, достигает величины 100 мА.

В случае прикосновения человека к одной фазе установки он попадает под напряжение, действующее между данным проводом и землей. При этом степень опасности поражения человека зависит от наличия заземления нейтрали.

При прикосновении ксистеме с изолированной нейтралью в электрическую цепь, кроме сопротивления самого человека, его обуви и пола, включается сопротивление изоляции проводов других фаз.

При падении на землю оборванного электрического провода, при пробое изоляции на землю в электрической установке, а также в местах расположения заземления, поверхность может оказаться под электрическим напряжением. Образуется зона растекания токов замыкания в радиусе до 20 м от заземлителя. Между двумя точками поверхности земли в этой зоне, отстоящими друг от друга на расстоянии шага (0,8 м), образуется шаговое напряжение.

Шаговое напряжение зависит от силы тока, распределения потенциала на поверхности земли, длины шага, положения человека относительно заземлителя и направления по отношению к месту замыкания. Шаговое напряжение считается безопасным если оно не превышает 40 В. Чем ближе будет находиться человек к месту соприкосновения провода с землей, тем под большим шаговым напряжением он окажется (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Образование зоны шагового напряжения.

Движение человека по окружности, все точки которой расположены на одинаковом расстоянии от места замыкания, безопасно, так как разность потенциалов на ногах человека будет равна нулю. Если при движении в радиальном направлении дистанция между стопами превышает 0,6-0,9 м (средняя длина шага человека), то создаваемое шаговое напряжение может оказаться смертельным. В случае попадания под опасное напряжение необходимо выходить из зоны растекания токов замыкания шагами (в пределах 25-30 см) или прыжками на одной ноге.

При гигиеническом нормировании предельно допустимые напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека (рука—рука, рука—нога) при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц устанавливает ГОСТ 12.1.038-82.

Для обеспечения безопасности электроустановок одним из главных условий является высокий уровень состояния изоляции, предназначенной для предупреждения возможности коротких замыканий проводов и возникновения пожаров, а также уменьшения расхода электроэнергии на утечки тока. Испытание изоляции производится с помощью специального прибора - магомметра не реже одного раза в три года испытателями энергосбыта районной электросети.

Для защиты от поражения электрическим током при работе с электрооборудованием, находящимся под напряжением, необходимо использовать общие и индивидуальные электрозащитные средства. К общим средствам защиты относятся: защитные ограждения; заземление, зануление и отключение корпусов электрооборудования; применение безопасного напряжения 12-36В; предупредительные плакаты, вывешиваемые у опасных мест; автоматические воздушные выключатели.

Ограждению подлежат все токоведущие неизолированные части электрических устройств (провода, шины, контакты рубильников и предохранителей и т. п.). Снятие закрытий и ограждений должно быть возможно лишь при помощи ключей и инструментов.

Защитное заземление, зануление и автоматическое отключение предназначены для снижения напряжения или полного отключения электроустановок, металлические корпуса которых оказались под напряжением. Заземлению подлежат каркасы распределительных щитов, инструменты осветительной арматуры, корпуса электрических машин и др. В качестве искусственных заземлителей применяют: специально забиваемые в землю металлические стержни, трубы диаметром 25-50 мм и длиной 2-3 м, металлические полосы размером 40х4 мм, горизонтально прокладываемые в земле.

В качестве заземляющих проводников целесообразно использовать металлические конструкции зданий, металлические трубопроводы, имеющие соединение с землей. Широкое использование естественных заземлителей сокращает расходы и продолжительность работ по устройству заземлений.

В четырехпроводных сетях, питаемых трансформатором с глухозаземленной нейтралью, для защиты от опасности поражения электротоком применяют защитное зануление. Этот вид защиты представляет собой соединение металлических частей установки, не находящихся под напряжением, с заземленным в трансформаторном пункте нулевым проводом. В случае появления напряжения на корпусе установки происходит короткое замыкание в сети, сгорают предохранители, что приводит к отключению напряжения от электроустановки.

В условиях скалистого грунта или подвижного характера работ, когда электробезопасность не может быть обеспечена путем устройства заземления, средством защиты от электротравматизма при однофазном замыкании на землю служит защитное отключение. Оно осуществляется с помощью аппарата, встроенного в распределительное или пусковое устройство. К общим средствам защиты также относят предупредительные плакаты, которые в зависимости от назначения подразделяются на предостерегающие, запрещающие, напоминающие.

Индивидуальные защитные средства делятся, на основные и дополнительные. Основными защитными изолирующими средствами в установках до 1000 В являются штанги изолирующие, клещи изолирующие и электроизмерительные указатели напряжения, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками. Изоляция перечисленных средств длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановки и позволяет прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Дополнительными называются средства, которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить защиту от поражения током. Они лишь дополняют основные средства, могут служить для защиты от шагового и напряжения прикосновения. К дополнительным защитным средствам в установках до 1000 В относятся диэлектрические галоши, диэлектрические коврики, изолирующие подставки.

ЭМП и излучения.

Сегодня каждый житель нашей планеты буквально купается в океане невидимых электромагнитных волн. Радио- и телепередатчики рассылают их на сотни и тысячи километров. Пролетающие самолеты обшаривают Землю лучами локаторов. Высоковольтные линии протянулись через поля, леса и населенные пункты, возле них глохнут радиоприемники, а в сырую погоду вокруг проводов ЛЭП возникает свечение. Осваиваются новые диапазоны электромагнитных волн, увеличиваются излучаемые мощности. Сегодня прирост энергии ЭМ-волн сверхвысокочастотного диапазона, излучаемых в свободное пространство, во много раз превышает общий прирост всех видов энергии, вырабатываемой человечеством. В настоящее время обсуждается вопрос использования электромагнитных волн для передачи не только информации, но и энергии. Таким образом, за последние 80-90 лет возник и увеличивает свою интенсивность новый экологический фактор техногенного происхождения - искусственные электромагнитные поля (ЭМП).

Вокруг каждого электрического заряда существует материальный объект – электрическое поле, непрерывное в пространстве и способное действовать на другие электрические заряды. Любой движущийся электрический заряд создает в окружающем пространстве магнитное поле - непрерывное в пространстве и действующее на движущиеся электрические заряды. Изменяющееся во времени электрическое поле порождает магнитное, а изменяющееся магнитно-вихревое электрическое поле. Совокупность этих полей неразрывно связанных друг с другом, называется электромагнитным полем. Электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между заряженными частицами.

Однажды начавшийся процесс взаимного порождения непрерывно продолжается и захватывает все новые области окружающего пространства. Взаимосвязанное распространение изменяющихся электрического и магнитного полей называется электромагнитной волной (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Электромагнитное поле и электромагнитная волна/

Электромагнитные волны, как и любые другие, характеризуются длиной волны -l [м], а источник, генерирующий излучение, частотой колебаний – f [Гц].

,

где V_C=3 × 10⁸ м/с

Несмотря на то, что длина электромагнитных волн и их свойства различны, все они, начиная от радиоволн и заканчивая гамма-излучением, - одной физической природы. Исследованный в настоящее время диапазон электромагнитных волн состоит из волн с длинами, соответствующими частотами от 10³ до 10²⁴ Гц. По мере убывания длины волны в диапазон включаются радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет (световые лучи), ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и гамма-излучение.

Спектр электромагнитного излучения

Источники ЭМП имеют природное и антропогенное происхождение. Природные: постоянное электрическое и постоянное магнитное поле Земли, создающееся избыточным отрицательным зарядом на ее поверхности; атмосферное электричество (грозовые облака, разряды молний), космические лучи (излучение солнца, звезд и т.д.).

Антропогенные:

- источники, генерирующие низкие и сверхнизкие частоты от 0 Гц до 3 кГц. Они включают все системы производства, передачи и распределения электроэнергии: линии электропередач (ЛЭП, трансформаторные подстанции, электростанции, кабельные системы), домашнюю и офисную электротехнику, транспорт на электроприводе (ж/д, метро, троллейбусы, трамваи);

- источники, генерирующие излучение в радиочастотном диапазоне от 3 кГц до 300 ГГц. К ним относят функциональные передатчики (радио AM, ЧМ, телевидение, ВЧ, УКВ), радиотелефоны (авто-, радио СВ, любительские радиопередатчики, производственные), направленная радиосвязь (спутниковая радиосвязь, наземные релейные станции), навигация (воздушное сообщение, судоходство, радиоточка), локаторы (транспортные локаторы, контроль за воздушным транспортом), различное технологическое оборудование, медицинские терапевтические и диагностические установки, бытовое оборудование (СВЧ-печи), средства визуального отображения информации на электронно-лучевых трубках (мониторы ПК, телевизоры и пр.).

Переменное электромагнитное поле представляет собой совокупность магнитного и электрического полей, количественной характеристикой которых является напряженность электрического поля - Е, единица измерения вольт на метр (В/м) и напряженность магнитного поля - Н, единица измерения ампер на метр (А/м). Величины Е и И - векторные, их колебания происходят во взаимоперпендикулярных плоскостях.

При распространении в воздухе или в вакууме Е=377*Н. Интенсивность поля оценивается величиной плотности потока энергии (ППЭ), т.е. количеством энергии

протекающей за единицу времени через единицу поверхности расположенную перпендикулярно движению волны. В векторной форме имеет вид , единица измерения ватт на кв.метр (Вт/м²).

Еще в начале 20-го века, при сравнительно небольших мощностях радиоизлучающих средств, был установлен факт отрицательного воздействия ЭМП на функциональное состояние обслуживающего персонала. Сегодня накоплен значительный экспериментальных материал, позволивший выявить многие механизмы воздействия полей на живые организмы, а также установить зависимость степени этих воздействий от частоты, мощности, вида модуляции.

Современная теория при высоких уровнях облучающего ЭМП признает тепловой механизм воздействия. При помещении живой ткани в электрическое поле ионы, всегда имеющиеся в жидких средах организма, вследствие электролитической диссоциации молекул, переместятся вдоль силовых линий поля, ткани организма поляризуются. С возрастанием частоты электромагнитных колебаний они теряют свойства диэлектриков и приобретают свойства проводников. Такое изменение свойств происходит неравномерно. Существование между различными тканями организма областей с меньшей диэлектрической проницаемостью приводит к локальным нагревам (микронагревам). Если при этом механизм терморегуляции не способен путем рассеяния избыточного тепла предупредить перегревание тела, это отрицательно отражается на функциональном состоянии организма. Интенсивнее всего электромагнитные поля воздействуют на органы и ткани с большим содержанием воды: мозг, желудок, желчный и мочевой пузырь, почки.

При нагреве человеческого организма в электромагнитном поле происходит отвод избыточной теплоты до плотности потока энергии 1=10 мВт/см². Эта величина называется тепловым порогом, начиная с которого система терморегуляции не справляется с отводом генерируемого тепла, происходит перегрев организма человека, что негативно сказывается на его здоровье.

Воздействие ЭМП с интенсивностью, меньшей теплового порога, носит нетепловой или информационный характер, проявляющийся в преобразовании информации, ее передачи, кодировании и хранении. Биологические эффекты, обусловленные этим воздействием, зависят уже не от величины энергии, вносимой в ту или иную систему, а от вносимой в нее информации. Информационный сигнал вызывает перераспределение энергии в самой системе, управляет происходящими в ней процессами. При достаточно высокой чувствительности воспринимающих систем передача информации осуществляется весьма малой энергией.

При длительном и многократном повторении слабых сигналов возможно проявление специфических эффектов - коммуляционного, стимуляционного, сенсибилизационного, дезадаптационного. Коммуляция - накопление суммарного эффекта при воздействии длительного или прерывистого облучения. Сенсибилизация - повышение чувствительности организма после слабого облучения к последующим воздействиям. Стимуляция - улучшение под влиянием ЭМП общего состояния или чувствительности отдельных органов. Дезадаптирующее действие СВЧ-излучений - снижение приспособляемости организма к другим видам воздействия: шуму, вибрации, рентгеновским излучениям. Такое воздействие нарушает функции сердечно-сосудистой системы, ухудшает обмен веществ, приводит к изменению состава крови, снижает биохимическую активность белковых молекул. При длительном воздействии на работающих электромагнитного излучения различной частоты возникают повышенная утомляемость, сонливость или нарушение сна, боли в области сердца, торможение рефлексов и т.д.

Исследования в области биологического действия ЭМП позволили определить наиболее чувствительные к излучению системы организма человека, к ним относятся: нервная, иммунная, эндокринная, репродуктивная и кроветворная.

Влияние на нервную систему. При воздействии ЭМП малой интенсивности возникают существенные отклонения на уровне нервной клетки, синапсов и изолированных нервных волокон, наблюдается склонность к развитию стрессорных реакций. Изменения проницаемости гематоэнцефалического барьера может привести к неожиданным неблагоприятным эффектам. Особую высокую чувствительность к ЭМП проявляет нервная система эмбриона.

Влияние на иммунную систему. При воздействии ЭМП процессы иммуногенеза нарушаются в сторону их угнетения. Например, у облученных животных течение инфекционного процесса отягощается. Возникновение аутоиммунитета связывают с патологией иммунной системы, в результате чего она реагирует против нормальных тканевых антигенов. В соответствии с этой концепцией основу всех аутоиммунных состояний составляет иммунодефицит по тимусзависимой клеточной популяции лимфоцитов. Влияние ЭМП высоких интенсивностей на иммунную систему организма проявляется в угнетающем эффекте на Т-лимфоциты клеточного иммунитета. ЭМП могут способствовать неспецифическому угнетению иммуногенеза, усилению образования антител к тканям плода и стимуляции аутоиммунной реакции в организме матери.

Влияние на эндокринную систему и нейрогуморальную реакцию. В 1960-е годы в трактовке механизма функциональных нарушений при воздействии ЭМП ведущее место отводилось изменениям в гипофиз-надпочечниковой системе. При действии ЭМП происходит стимуляция гипофизарно-адреналиновой системы, что сопровождается увеличением содержания адреналина в крови, активацией процессов свертывания крови. Было признано, что одной из систем, рано и закономерно вовлекающейся в ответную реакцию организма на воздействие различных факторов внешней среды, является система гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Результаты исследований подтвердили это положение.

Влияние на репродуктивную систему. 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.

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 позволяют 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.

Длительный контакт с ЭМП в СВЧ диапазоне может привести к развитию заболеваний, клиническую картину которого определяют изменения функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Было выделено самостоятельное заболевание - радиоволновая болезнь, которое имеет три синдрома по мере усиления тяжести заболевания: астенический синдром; астено-вегетативный синдром; гипоталамический синдром.

Наиболее ранними клиническими проявлениями последствий воздействия ЭМ-излучения являются жалобы на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна. Нередко к этим симптомам присоединяются расстройства вегетативных функций. Нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы проявляются 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, через 1-3 года жалуются на раздражительность, нетерпеливость, у некоторых появляется чувство внутренней напряженности, суетливость. Нарушаются внимание и память. Возникают жалобы на малую эффективность сна и утомляемость.

Учитывая важную роль коры больших полушарий и гипоталамуса в осуществлении психических функций человека, можно ожидать, что длительное повторное воздействие предельно допустимых уровней ЭМ-излучения (особенно в дециметровом диапазоне волн) может привести к психическим расстройствам.

Защитные мероприятия при работе с источниками ЭМП. Все средства и методы защиты от ЭМП могут быть разделены на 3 группы: организационные, инженерно-технические и лечебно-профилактические.

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, в случае не 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 падений 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 создания 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. Для прогнозирования уровней электромагнитных излучений на стадии проектирования используются расчетные методы определения ППЭ и напряженности ЭМП. 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. Принципы, положенные в основу инженерно-технической защиты, сводятся к следующему: элекрогерметизация элементов схем, блоков, узлов установки в целом с целью снижения или устранения электромагнитного излучения; защита рабочего места от облучения или удаление его на безопасное расстояние от источника излучения.

Одним из основных способов защиты от электромагнитных полей является их экранирования в местах пребывания человека. Защитные свойства экранов основаны на эффекте ослабления напряженности и искажения электрического поля в пространстве вблизи заземленного металлического предмета.

Различают отражающие и поглощающие экраны. Первые изготавливают из материалов с низким электросопротивлением, чаще всего из металлов или их сплавов (меди, латуни, алюминия, стали). Весьма эффективно и экономично использовать не сплошные экраны, а изготовленные из проволочной сетки или из тонкой (толщиной 0,01—0,05 мм) алюминиевой, латунной или цинковой фольги. Хорошей экранирующей способностью обладают токопроводящие краски, а также металлические покрытия, нанесенные на поверхность защитного материала.

Под действием электромагнитного поля в материале экрана возникают вихревые токи (токи Фуко), которые наводят в нем вторичное поле. Амплитуда наведенного поля приблизительно равна амплитуде экранируемого поля, а фазы этих полей противоположны. Поэтому результирующее поле, быстро затухает в материале экрана, проникая в него на малую глубину. Экраны должны заземляться.

Эффективность действия экрана, или эффективность экранирования (Э), может быть рассчитана по формуле:

,

где I₀ - плотность потока энергии в данной точке при отсутствии экрана Вт/м²;

I - плотность потока энергии в той же точке при наличии экрана, Вт/м².

Другой вид экранов - поглощающие, изготовляются в виде эластичных и жестких пенопластов, резиновых ковриков, листов поролона или волокнистой древесины, обработанной специальным составом, а также из ферромагнитных пластин. Отраженная мощность излучения от этих экранов не превышает 4%. Например, радиопоглощающий материал "Луч", изготовленный из древесных волокон, в диапазоне длин волн излучения 0,15-1,5 м имеет отраженную мощность 1-3%.

Существуют и другие типы экранов, например, многослойные - обеспечивающие поглощение радиоволн в более широком диапазоне. Для улучшения экранирующего действия у многих типов радиопоглощающих материалов с одной стороны впрессована металлическая сетка или латунная фольга. При создании экранов эта сторона обращена в сторону, противоположную источнику излучения.

Несмотря на то, что поглощающие материалы во многих отношениях более надежны, чем отражающие, применение их ограничивается высокой стоимостью и узостью спектра поглощения.

Для экранирования смотровых окон, окон помещений, застекления потолочных фонарей, перегородок, через которые могут проникать радиоизлучения, применяется металлизированное стекло, обладающее экранирующими свойствами. Такие свойства стеклу придает тонкая прозрачная пленка оксидов металлов, чаще всего олова, или металлов - медь, никель, серебро и их сочетания. Пленка обладает достаточной оптической прозрачностью и химической стойкостью. Будучи нанесенной на одну сторону поверхности стекла она ослабляет интенсивность излучения в 1000 раз. При нанесении пленки на обе поверхности стекла ослабление достигает 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 на основе синтетических волокон. Их получают методом химической металлизации тканей различной структуры и плотности. Существующие методы получения позволяют регулировать количество наносимого металла и изменять поверхностное удельное сопротивление тканей. Экранирующие текстильные материалы обладают малой толщиной, легкостью, гибкостью и могут дублироваться другими материалами, кожей, пленками.

В качестве дополнительного организационно-технического мероприятия по защите населения при планировании строительства необходимо использовать свойство "радиотени" возникающее из-за рельефа местности и огибания радиоволнами местных предметов.

В качестве средств индивидуальной защиты рекомендуется специальная одежда, выполненная из металлизированной ткани, и защитные очки. В том случае, когда облучению подвергаются только отдельные части тела или лицо, возможно использование защитного халата, фартука, накидки с капюшоном, перчаток, очков, щитков.

Лечебно-профилактические мероприятия. Санитарно-профилактическое обеспечение безопасности ЭМ воздействия включает следующие мероприятия:

- организация и проведение контроля выполнения гигиенических нормативов, режимов работы персонала, обслуживающего источники ЭМП;

- выявление профессиональных заболеваний, обусловленных неблагоприятными факторами среды;

- разработка мер по улучшению условий труда и быта персонала, по повышению устойчивости организма работающих к воздействиям неблагоприятных факторов среды.

Текущий гигиенический контроль проводится в зависимости от параметров и режима работы излучающей установки, не реже 1 раза в год. При этом определяются характеристики ЭМП в производственных помещениях, в помещениях жилых и общественных зданий и на открытой территории. Измерения интенсивности ЭМП также проводятся при внесении в условия и режимы работы источников электромагнетизма изменений, влияющих на уровни излучения (замена генераторных и излучающих элементов, изменение технологического процесса, изменение экранировки и средств защиты, увеличение мощности, изменение расположения излучающих элементов и т.д.).

В целях предупреждения, ранней диагностики и лечения нарушений в состоянии здоровья работники, связанные с воздействием ЭМП, должны проходить предварительные при поступлении на работу и периодические медицинские осмотры в порядке, установленном соответствующим приказом Министерства здравоохранения (№ 700, от 19.06.84 г.). Периодические медосмотры для лиц, работающих в условиях воздействия СВЧ (миллиметровых, сантиметровых, дециметровых) диапазонов, осуществляются 1 раз в 12 мес., для работающих в условиях воздействия ЭМП УВЧ и ВЧ-диапазона (средние, длинные и короткие волны), 1 раз в 24 мес. В медицинском осмотре принимают участие терапевт, невропатолог, офтальмолог.

Все лица с начальными проявлениями клинических нарушений, обусловленных воздействием ЭМП (астенический, астеновегетативный, гипоталамический синдром), а также с общими заболеваниями, течение которых может усугубляться под влиянием неблагоприятных факторов производственной среды (органические заболевания центральной нервной системы, гипертоническая болезнь, болезни эндокринной системы, болезни крови и др.), должны браться под наблюдение с проведением соответствующих гигиенических и терапевтических мероприятий, направленных на оздоровление условий труда и восстановление состояния здоровья работающих.

В зависимости от энергии фотонов спектр электромагнитных колебаний подразделяют на область неионизирующих и ионизирующих излучений, (схема).