Человек как элемент системы «человек-среда», понятия и аппарат анализа опасностей. Понятия и определения

   Теплообмен между  человеком и окружающей средой  осуществляется конвекцией в  результате омывания тела воздухом, теплопроводностью, излучением на окружающие поверхности и в процессе теплообмена при испарении влаги, выводимой на поверхность кожи потовыми железами и при дыхании.

   Влажность воздуха  оказывает большое влияние на  терморегуляцию организма. Повышенная  влажность (ц>85%) затрудняет терморегуляцию  из-за снижения испарения пота, а слишком низкая влажность  (ц<20%) вызывает пересыхание слизистых  оболочек дыхательных путей. Оптимальные  величины относительной влажности  составляют 40-60%.

   Считается допустимым  для человека снижение его  массы на 23% путем испарения влаги  - обезвоживание организма. Обезвоживание  на 6% ведет за собой нарушение  умственной деятельности, снижение  остроты зрения; испарение влаги  на 15-20% приводит к смертельному  исходу.

   Для восстановления водного баланса работающих в условиях повышенной температуры, устанавливают пункты подпитки подсоленной (около 0,5% NaCl) газированной водой. В ряде случаев для этой цели применяют белково-витаминный напиток. В жарких климатических условиях рекомендуется пить охлажденную воду или чай. Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделение человека полностью воспринимается окружающей средой, т.к. тогда имеет место тепловой баланс. В этом случае температура внутренних органов остается постоянной. Если теплопродукция организма не может быть полностью передана окружающей среде, происходит рост температуры внутренних органов, и такое тепловое самочувствие характеризуется понятием «жарко». Перегревание приводит к гипертермии - перегреванию организма выше допустимого уровня (до 38-390С), с такими же симптомами, как и у теплового удара. В случае, когда окружающая среда воспринимает больше теплоты, чем ее воспроизводит человек, то происходит охлаждение организма (холодно). Длительное воздействие пониженной температуры, большая подвижность и влажность воздуха могут быть причиной охлаждения и даже переохлаждения организма - гипотемии.

   Мероприятия по  оздоровлению воздушной среды

   Требуемое состояние  воздуха рабочей зоны может  быть обеспечено выполнением  определенных мероприятий, к основным из которых относятся:

   - Механизация и  автоматизация производственных  процессов, дистанционное управление  ими. Эти мероприятия имеют  большое значение для защиты  от воздействия вредных веществ,  теплового излучения, особенно  при выполнении тяжелых работ.  Автоматизация процессов, сопровождающихся  выделением вредных веществ, не  только повышает производительность, но и улучшает условия труда,  поскольку рабочие выводятся  из опасной зоны. Например, внедрение автоматической сварки с дистанционным управлением вместо ручной дает возможность резко оздоровить условия труда сварщика, а применение роботов-манипуляторов позволяет устранить тяжелый ручной труд.

   - Применение технологических  процессов и оборудования, исключающих  образование вредных веществ  или попадание их в рабочую  зону. При проектировании новых  технологических процессов и  оборудования необходимо добиваться  исключения или резкого уменьшения  выделения вредных веществ в  воздух производственных помещений.  Этого можно достичь, например, заменой токсичных веществ нетоксичными, переходом с твердого и жидкого топлива на газообразное; применением пылеподавления водой (увлажнение, мокрый помол) при измельчении и транспортировке материалов и т. д.

   - Большое значение  для оздоровления воздушной среды  имеет надежная герметизация  оборудования, в котором находятся  вредные вещества, в частности,  нагревательных печей, газопроводов, насосов, компрессоров, конвейеров и т. д. Через неплотности в соединениях, а также вследствие газопроницаемости материалов происходит истечение находящихся под давлением газов. Количество вытекающего газа зависит от его физических свойств, площади неплотностей и разницы давлений снаружи и внутри оборудования.

   - Защита от источников  тепловых излучений. Это важно  для снижения температуры воздуха  в помещении и теплового облучения  работающих.

   - Устройство вентиляции  и отопления, что имеет большое  значение для оздоровления воздушной  среды в производственных помещениях.

   - Применение средств  индивидуальной защиты.

   Вибрация

   Вибрация - это сложный  колебательный процесс, возникающий  при периодическом смещении центра  тяжести какого-либо тела от  положения равновесия, а также  при периодическом изменении  формы тела по сравнению с  той, какую оно имеет при  статическом состоянии.

   Основными причинами вибрации являются неуравновешенные силы колеблющихся или вращающихся частей машины: несбалансированность, большие зазоры в сочленениях, неравномерный износ узлов машины, механизмов, неправильная центровка осей агрегатов при переходе вращения с помощью соединительной муфты, ослабление крепления оборудования на фундаменте или его устойчивость, применение масел, не отвечающих условиями работы оборудования, неудовлетворительное состояние подшипников, а также другие причины, вызванные местными условиями эксплуатации оборудования.

   По физической природе  вибрация, также как и шум, представляет  собой колебательное движение  материальных тел.

   Вибрация - механические  колебания упругих тел, проявляющиеся  в перемещении центра их тяжести  или оси симметрии в пространстве, а также в периодическом изменении  ими формы, которую они имели  в статическом состоянии.

   Параметры вибрации  нормирует ГОСТ 12.1.012-78 «ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности».

   Вибрация в соответствии  со стандартом по источникам  ее возникновения подразделяется  на:

   - транспортную, которая возникает в результате движения автомобилей по местности и дорогам и при их строительстве;

   - транспортно-технологическую,  которая возникает при работе машин, выполняющих технологическую операцию в стационарном положении или при перемещении по специально подготовленной части производственного помещения, промышленной площадке;

   - технологическую, которая возникает при работе стационарных машин или передается на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

   По способу передачи  на человека вибрации подразделяются  на общую, передающуюся через опорные поверхности, и локальную (местную), передающуюся через руки человека.

   Основными параметрами,  характеризующими вибрацию, является  частота колебаний, скорость колебания  и амплитуда смещения.

   Под действием вибрации  снижается острота зрения, температурная  чувствительность, нарушается равновесие  таких нервных основных процессов,  как возбуждение и торможение. В связи с этим у человека  появляется раздражительность, головные  боли, ухудшается внимание, память, сон, увеличивается вероятность  заболевания неврозами, гипертонией,  желудочными болезнями и т.д.  Кроме того, возможно отрицательное  воздействие вибрации на кости  и суставы.

   Воздействие на  человека вибраций определяется  их амплитудой и частотой. Вибрация  ухудшает зрительное восприятие, снижает качество внимания, вызывает  утомление, головную боль.

   Однако вибрации  оказывают вредное влияние на  организм человека, вызывают виброболезнь - неврит. Под воздействием вибрации  происходят изменения в нервной, сердечно-сосудистой и костно-суставной системах: повышение артериального давления, спазмы сосудов конечностей и сердца. Заболевание сопровождается головными болями, головокружением, утомляемостью, онемением рук, побелением пальцев рук.

   Особенно вредны  колебания с частотой 6-9 Гц, эти  частоты близки к собственным  колебаниям внутренних органов  и приводят к резонансу, в  результате происходит смещение  внутренних органов (сердца, легких, желудка) и раздражение.

   Для борьбы с  шумом и вибрацией используются  как общие, так и индивидуальные  средства защиты. При планировке  производственных помещений, таких  как станция испытания двигателей, термические и кузнечные цехи  располагают с подветренной стороны  по отношению к другим зданиям  и жилому району.

   Для ослабления  шума, проникающего наружу, необходимо  использовать звукоизоляцию ограждающих  конструкций. Рационализация технологических  процессов, применение глушителей, тщательная пригонка всех движущихся  частей механизмов - все это во  много раз снижает шум. Наибольший  эффект достигается заменой шумных  работ менее шумными.

   При работе с  пневматическими и электрическими  ручными машинами возникает вибрация, передающаяся через рукоятки  и корпусы на руки рабочих,  а иногда и на ноги через  обрабатываемую среду, обычно  при работе с трамбовками и  вибраторами. Для снижения вибрации  в данном случае применяют  рукоятки с виброгасящим или автоматизирующим устройствами.

   Средства индивидуальной  защиты от вибрации применяются  тогда, когда другие средства  оказываются неэффективными.

   В качестве средств  индивидуальной защиты от вибрации  применяют обувь с амортизирующими  подошвами, руковицы с вибропоглащающими упругими прокладками и т.д.

   Влияние звуков  на человека

   Человек всегда  жил в мире звуков и шума. Звуком называют такие механические  колебания внешней среды, которые  воспринимаются слуховым аппаратом  человека (от 16 до 20000 колебаний в  секунду). Колебания большей частоты  называют ультразвуком, меньшей  - инфразвуком. Шум - это громкие  звуки, слившиеся в нестройное  звучание.

   Шум - беспорядочное  сочетание различных по силе  и частоте звуков; способен оказывать  неблагоприятное воздействие на  организм. Источником шума является  любой процесс, вызывающий местное  изменение давления или механические  колебания в твердых, жидких  или газообразных средах. Действие  его на организм человека связано  главным образом с применением  нового, высокопроизводительного оборудования, с механизацией и автоматизацией  трудовых процессов: переходом  на большие скорости при эксплуатации  различных станков и агрегатов.

   Для всех животных  и человека звук является одним  из воздействий окружающей среды.  Источниками шума могут быть двигатели, насосы, компрессоры, турбины, пневматические и электрические инструменты, молоты, дробилки, станки, центрифуги, бункеры и прочие установки, имеющие движущиеся детали. Кроме того, за последние годы в связи со значительным развитием городского транспорта возросла интенсивность шума и в быту, поэтому, как неблагоприятный фактор, он приобрел большое социальное значение.

   В природе громкие  звуки редки, шум относительно  слаб и непродолжителен. Сочетание  звуковых раздражителей даёт  время животному или человеку, необходимое для оценки их  характера, формирования ответной  реакции. Звуки и шумы большой  мощности поражают слуховой аппарат,  нервные центры и могут вызвать  болевые ощущения и шок. Так  действует шумовое загрязнение.

   Тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, лёгкий плеск воды и шум  прибоя всегда приятны человеку. Они успокаивают его, снимают  стрессы. Это используется в  лечебных заведениях, в кабинетах  психологической разгрузки. Но  естественное звучание голосов  природы становится всё более  редкими, они исчезают совсем  или заглушаются промышленными,  транспортными и другими шумами.

   Длительный шум  неблагоприятно влияет на орган  слуха, понижая чувствительность  к звуку. Он приводит к расстройству  деятельности сердца, печени, к истощению  и перенапряжению нервных клеток. Ослабленные клетки нервной системы  не могут достаточно чётко  координировать работу различных  систем организма. Отсюда возникают  нарушения их деятельности.

   Шум имеет определенную  частоту, или спектр, выражаемый  в герцах, и интенсивность - уровень  звукового давления, измеряемый  в децибелах. Для человека область  слышимых звуков определяется  в интервале от 16 до 20 000 Гц. Наиболее  чувствителен слуховой анализатор  к восприятию звуков частотой 1000-3000 Гц (речевая зона).

   Уровни громкости  измеряются в фонах. На частоте  1000 Гц уровни громкости приняты  равными уровням звукового давления.

   Уровень шума измеряется  в децибелах - единицах, выражающих  степень звукового давления. Это  давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20-30 децибел  (дБ) практически безвреден для  человека, как естественный шумовой  фон. Что же касается громких  звуков, то здесь допустимая граница  составляет примерно 80 децибел. Звук  в 130 децибел уже вызывает у  человека болевое ощущение, а  150 становится для него непереносимым.  Недаром в средние века существовала  казнь «под колокол». Гул колокольного  звона мучил и медленно убивал  осуждённого. Допустимые уровни  шума на рабочих местах не  превышают соответственно 110, 94, 87, 81, 78, 75, 73 дБ, а по шкале А - 80 дБ.

   По характеру спектра  шумы подразделяются на:

   - широкополосные - спектр  больше одной октавы;

   - тональные - слышится  один тон или несколько.

   По времени шумы  подразделяются на постоянные (уровень  за 8-часовой рабочий день изменяется  не более 5 дБ) и непостоянные (уровень  меняется за 8 час. рабочего дня не менее 5 дБ). Различают непостоянные шумы:

   - колеблющиеся во времени - постоянно изменяются по времени;

   - прерывистые - резко прерываются с интервалом 1 с. и более;

   - импульсные - сигналы  с длительностью менее 1 с.

   Измерение, анализ  и регистрация спектра шума  производятся специальными приборами  - шумомерами и вспомогательными приборами (самописцы уровней шума, магнитофон, осциллограф, анализаторы статистического распределения, дозиметры и др.). Поскольку ухо менее чувствительно к низким и более чувствительно к высоким частотам, для получения показаний, соответствующих восприятию человека, в шумомерах используют систему корректированных частотных характеристик - шкалы А, В, С, D и линейную шкалу, которые отличаются по восприятию. В практике применяется в основном шкала А. Для гигиенической оценки шум подразделяют: