Опасности, угрожающие человеку. Вредные вещества и шум (лекция 2)

1.

Вредные вещества в воздухе рабочей зоны
В производственных процессах, используются опасные
химические вещества, которые могут негативно воздействовать на
организм человека за счет свойства токсичности.
Основными источниками и причинами загрязнения воздуха
производственных помещений являются сырье, компоненты сырья,
готовая продукция, негерметичное оборудование, недостаточная
механизация процесса.
1

2.

Токсичность - свойство некоторых
химических
соединений
и
веществ
биологической природы при попадании в
определенных количествах в живой
организм (человека, животного или
растения)
вызывать
нарушения
его
физиологических функций, в результате
чего возникают симптомы отравления
(интоксикация, заболевания), а в тяжелых
случаях - гибель.
Токсичное вещество или яд - вещество,
обладающее свойством токсичности.
2

3.

Характер
токсикологического
действия
веществ на организм включает в себя:
1. Механизм токсического действия вещества;
2. Характер патофизиологических процессов и
основных симптомов поражения;
3. Динамику развития симптомов во времени.
Характерной особенностью ядов и токсинов является
токсический эффект при воздействии на организм в малых
дозах. Кроме того, при поступлении в кровь и ткани
внутренних органов яд претерпевает определенные
превращения, которые обычно приводят к детоксикации и
расходу вещества на побочные процессы.
3

4.

При действии яда на организм принято выделять следующие
стадии:
1) Стадия контакта с ядом и проникновения вещества в кровь.
2) Транспорт веществ кровью к тканям внутренних органов и
распределения их по организму.
3) Проникновение и накопление вещества в тканях.
4) Взаимодействие
вещества
с
тканями
и
нарушение
организма,
развитие
биохимических и биофизических процессов.
5) Функциональное
расстройство
патологических процессов и появление симптомов отравления.
6) Летальный исход.
4

5.

Показателем токсичности вещества является доза.
.........................................................................
Токсическая доза - это доза вещества, вызывающая
определенный токсический эффект.
.........................................................................
Эффект токсического действия вещества зависит от количества
попавшего в организм яда, его физических свойств, длительности
поступления, химизма взаимодействия с биологическими средами.
Реакция каждого организма на одну и ту же дозу токсичного
вещества индивидуальна, и степень отравления для каждого человека
будет различаться.
.........................................................................
Экзогенные отравления - отравления, вызванные
поступлением яда из окружающей среды.
.........................................................................
5

6.

В организм промышленные яды могут поступать через
органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожный покров.
Основным путем поступления являются легкие.
Бытовые отравления часто возникают при попадании
ядов в желудочно-кишечный тракт (бытовой химии,
лекарственных средств).
6

7.

По физиологическому воздействию вредные вещества
подразделяются на 5 групп:
1) Вещества с преимущественно удушающим действием
(хлор).
2) Вещества преимущественно общеядовитого действия
(оксид углерода).
3) Вещества, обладающие удушающим и общеядовитым
действием (азотная кислота и оксиды азота).
4) Нейротропные яды - вещества, действующие на
генерацию, проведение и передачу первичных импульсов
(сероуглерод, фосфорорганические соединения).
5) Вещества, обладающие удушающим и нейротропным
действием (аммиак).
6) Метаболические яды - вещества, нарушающие обмен
веществ в живых организмах (диоксин).
NH3
7

8.

При поступлении вредных веществ в организм возникает его отравление или
интоксикация. В зависимости от скорости поступления вредных веществ в
организм различают отравления острые и хронические.
Острые отравления возникают при одновременном поступлении в
организм вредных веществ и характеризуются острым началом и
выраженными специфическими симптомами.
В этом случае симптомы интоксикации обычно развиваются
быстро, гибель организма может наступить в сравнительно короткое
время.
Хронические отравления развиваются при длительном, часто
прерывистом поступлении вредных веществ в малых дозах, когда
заболевание начинается с неспецифических симптомов.
При хронических отравлениях возможны материальная и
функциональная кумуляция. В случае материальной кумуляции вредные
вещества могут накапливаться в организме, если они медленно выводятся
из организма, например мышьяк, ртуть, диоксин и т. д.
8

9.

Ряд производственных процессов сопровождается
значительным выделением пыли, вредных газов и паров.
.....................................................
Аэрозоль - пыль, взвешенная в воздухе.
.....................................................
Пыль может образовываться при дроблении,
размалывании и другой обработке твердых тел, при
просеивании, упаковке и транспортировке сыпучих
материалов.
.....................................................
Аэрогель - скопление осевшей пыли.
.....................................................
9

10.

Проникая в организм при дыхании, при заглатывании и через
поры кожи, пыли могут вызывать профессиональные
заболевания.
Промышленная
пыль
Органического
происхождения
Неорганического
происхождения
К пыли органического происхождения
относятся
древесная,
торфяная,
угольная пыль;
К неорганической пыли относятся
металлическая и минеральная пыль
10

11.

По воздействию на организм человека пыли подразделяются
на ядовитые и неядовитые.
Ядовитые пыли, растворяясь в биологических средах
организма, вызывают отравления.
Например, свинец, проникая в организм в виде пыли
вместе с вдыхаемым воздухом, вызывает изменения в
нервной системе, крови и сосудах, дыхательных путях.
Неядовитые пыли могут воздействовать на организм,
раздражая кожу, глаза, а проникая в легкие, вызвать
профессиональные
заболевания,
которые
ведут
к
ограничению дыхательной поверхности легких и изменениям
во всем организме человека.
11

12.

Фильм «Великий», (англ. Minamata) - американская драма 2020 года
режиссёра Эндрю Левитаса, сценарий основан на одноимённой книге Эйлин
Миоко Смит и Юджина Смита. Фильм основан на реальных событиях.
Первый химический завод компании «Тиссо» был построен в городе
Минамата в 1908 году и специализировался на производстве удобрений.
Болезнь Минамата (яп. 水俣病 минамата-бё:) - синдром, вызываемый отравлением
органическими соединениями ртути, преимущественно метилртутью. Была впервые
обнаружена в Японии, в префектуре Кумамото в городе Минамата в 1956 году.
Симптомы включают нарушение моторики, парестезию в конечностях, ухудшение
внятности речи, ослабление зрения и слуха, а в тяжёлых случаях — паралич и
нарушение сознания, завершающиеся летальным исходом.
12

13.

Нормирование вредных веществ
Учитывая степень токсичности, физико-химические свойства, пути
проникновения вещества в организм, согласно стандартам требования
охраны труда, устанавливаются предельно допустимые концентрации
вредных веществ (ПДК).
Сюда относятся ПДК для рабочей зоны (р.з.), максимально-разовая
(м.р.) и среднесуточная (с.с.).
Для отдельных веществ устанавливают ориентировочные
безопасные уровни воздействия химических веществ в воздухе рабочей
зоны (ОБУВ).
ПДК — максимальное количество вещества в единице объема
(воздуха, воды и т. д.), которое при ежедневном воздействии на
организм в течение длительного времени не вызывает в нем
патологических изменений (отклонения в состоянии здоровья,
заболевания),
обнаруживаемых
современными
методами
исследования в процессе жизни или отдаленные сроки жизни
настоящего и последующего поколений.
13

14.

Различают ПДК рабочей зоны (в мг/м3); ПДК в водоемах, мг/л;
ПДК в продуктах питания (мг/кг).
Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над
уровнем пола или площади, в котором находятся места постоянного или
временного пребывания работающих.
...............................................................
В системе стандартов безопасности труда (ГОСТ 12.1.007-76*
«ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования
безопасности») по степени воздействия на организм все вредные
вещества, подразделены на 4 класса опасности:
1 - чрезвычайно опасные (ПДК < 0,1 мг/м3);
2 - высокоопасные (ПДК= 0,1 мг/м3-1,0 мг/м3);
3 - умеренно опасные (ПДК = 1,0 мг/м3-10,0 мг/м3);
4 - малоопасные (ПДК > 10,0 мг/м3).
.............................................................
Отнесение вредного вещества к классу опасности производят по
показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу
опасности.
14

15.

Различают несколько типов комбинированного
действия ядовитых веществ исходя из эффекта токсичности.
Аддитивное действие - суммарный эффект смеси, равный сумме
эффектов отдельных компонентов.
Независимое действие - компоненты действуют на разные системы
организма, их токсический эффект не зависит один от другого;
преобладает эффект наиболее токсичного вещества.
Потенцированное действие - одно вещество усиливает действие
другого.
Антагонистическое действие - одно вещество ослабляет
действие другого.
15

16.

Уменьшение действия вредных веществ
Оздоровление воздушной среды достигается использованием:
1. Средств автоматизации производства.
2. Герметизацией вредных процессов.
3. Устройством укрытий, окрасочных камер.
4. Вентиляции для разбавления вредных веществ.
5. Местной вытяжной вентиляции закрытого и открытого
типа для удаления вредных веществ.
6. Методов нейтрализации для очистки воздуха от продуктов
сгорания топлива.
7. Фильтров и пылеуловителей.
8. Респираторов и противогазов.
16

17.

Разбавление вредных веществ до допустимых
концентраций
Количество воздуха L (м3/ч), которое надо подать в помещение для разбавления
вредных веществ определяется по формуле:
L
G
q ПДК
,
где G - количество выделяющихся вредных веществ, мг/ч;
qПДК - предельно допустимая концентрация, мг/м3.
В помещениях с постоянным пребыванием людей минимально необходимое
количество воздуха определяется из расчёта разбавления углекислого газа до
предельной концентрации. Для выполнения этого требования необходимо подать в
помещение 33 м3/ч на одного человека.
17

18.

Системы вентиляции
.................................................................
Вентиляция — это организованный и регулируемый воздухообмен,
обеспечивающий удаление из помещения воздуха, загрязненного
вредными газами, пылью, парами, а также улучшающий
метеорологические условия в рабочем помещении.
.................................................................
По способу подачи в помещение свежего воздуха и удаления
загрязненного системы вентиляции делятся на естественную,
механическую и смешанную.
1. Закрытого типа (вытяжные шкафы, окрасочные камеры, кожухи,
укрывающие пылящее оборудование).
2. Открытого типа (вытяжные зонты, вытяжные панели).
18

19.

Схема устройств для очистки вентиляционных выбросов от пыли:
а - камера пылеосадочная;
б - циклон.
19

20.

а)
в)
б)
Местная вытяжная вентиляция
а - вытяжная панель;
б - поворотная панель;
в - установка вытяжной панели на
рабочем месте.
20

21.

Индивидуальные средства защиты от вредных веществ
21

22.

Шум и вибрация
Звук и шум, основные характеристики
Физические характеристики звука
Звук или тон - это акустическое гармоническое колебание с
определённой частотой. Он характеризуется:
- частотой колебаний f (Гц), то есть числом колебаний в секунду;
- звуковым давлением p (Па) - это разность между мгновенным давление в волне и
атмосферным;
- интенсивностью или силой звука I (вт/м2) равной потоку звуковой энергии, проходящей
в единицу времени через 1м2 площади.
Интенсивность пропорциональна квадрату звукового давления.
По частоте колебаний звуки классифицируются:
Инфразвук < 16 Гц
Слышимый звук 16-20 000 Гц
Ультразвук > 20 000 Гц
22

23.

Закон Вебера-Фехнера для звука
Уровень ощущения звука L пропорционален логарифму интенсивности I,
отнесённой к интенсивности Io на пороге слышимости.
I
p2
p
L 10 lg
10 lg 2 20 lg
,
I0
p0
p 0
где I, p - действующие значения интенсивности и звукового давления;
I0 =10-12 вт/м2, p0 =2*10-5 Па - интенсивность и звуковое давление на пороге
слышимости.
Уровень звука L оценивают в относительных логарифмических
единицах - ДЕЦИБЕЛАХ (дБ).
23

24.

Шум и его характеристики
Уровень интенсивности звука численно равен уровню звукового давления
(УЗД).
Шум - это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и
интенсивности, возникающее при механических колебаниях в твердых,
жидких и газообразных средах.
Наиболее часто шум измеряют в октавных полосах частот.
Средние частоты октавных полос
125
63
45
90
250
180
500
355
1000
710
1400
2000
4000
2800
Гц
8000
5600
11200
Граничные частоты октавных полос
Восприятие частоты, также как и силы звука, относительно поэтому средние частоты
октавных полос откладываются на графиках в логарифмическом масштабе (через
одинаковые промежутки).
24

25.

Построение спектра шума
По характеру спектра шумы делят на широкополосные и смешанные, в которых
присутствуют тональные составляющие. По временной характеристики их делят на
постоянные и непостоянные, а последние оценивают эквивалентным уровнем звука.
L, дБ
100
80
Превышение шума
60
63
125
250
Нормативный
спектр шума
500 1000 2000 4000 8000 f, Гц
Кроме спектральной характеристики шум оценивают одним числом - уровнем звука в
дБА. Это общий уровень шума, откорректированный в соответствии с кривой
слышимости.
25

26.

Воздействие шума на человека.
Нормирование шума
1. Шум высоких уровней отрицательно влияет на ЦНС, желудок, двигательные
функции, умственную работу, зрительный анализатор. Изменяется частота и
наполнение пульса, кровяное давление, замедляются реакции, ослабляется внимание,
ухудшается разборчивость речи.
2. Снижается чувствительность органа слуха, что приводит к временному повышению
порога слышимости. При длительном воздействии шума высокого уровня возникают
необратимые потери слуха и развивается профессиональное заболевание - тугоухость.
...................................................................
Нормируемые параметры шума определены в ГОСТ 12.1.003-2014
«ССБТ. Шум. Общие требования безопасности» и СН 2.2.4/2.1.8.562-96
«Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и
на территории жилой застройки».
...................................................................
26

27.

Защита от шума
Классификация средств
1. Уменьшение шума в источнике возникновения
Наиболее рациональное средство, но часто требует серьёзного конструктивного
изменения.
2. Организационно- технические мероприятия
Уменьшение времени воздействия шума (ДУ)
3. Средства коллективной защиты
а) Архитектурно-планировочные мероприятия.
б) Конструктивные средства.
4. Средства индивидуальной
защиты (СИЗ)
Наушники, заглушки, шлемы
Кожухи, экраны, глушители
звукопоглощающие и
звукоизолирующие конструкции
27

28.

Принципы экранирования, звукоизоляции,
звукопоглощения
Конструктивные средства уменьшения шума основаны на использовании этих
принципов.
1. Экранирование -
способность преград создавать зону
звуковой тени
Экран
Источник
шума
Зона
звуковой
тени
Эффективность экрана зависит от длины звуковой волны по отношению к размерам
препятствия, то есть от частоты колебаний. В помещении из-за наличия отражённого шума
эффект экрана меньше, чем в открытом пространстве.
28

29.

2. Звукоизоляция - способность преград отражать звуковую энергию.
И. Ш.
Источник шума
Интенсивность:
падающего шума,
И. Ш.
отражённого шума
прошедшего шума
Звукоизоляция одностенной конструкции R (дБ) определяется законом «массы»
R A lg ( f ) C ,
где f - частота колебаний, Гц;
δ - поверхностная масса стенки, кг/м2;
А, С - эмпирические коэффициенты.
29

30.

3. Звукопоглощение - способность пористых и рыхло-волокнистых
материалов, а также резонансных конструкций поглощать звуковую
энергию.
В помещении с
источником шума
уровни шума
определяются прямым
и отражённым шумом.
Прямой шум источника
Отражённый шум
Звукопоглощающий
материал
ИШ
Звукопоглощающий материал, установленный на стенах помещения, уменьшает
составляющую отражённого шума.
30

31.

Звукоизолирующий кожух
31

32.

Звукопоглощающие конструкции
32

33.

Средства экранирования
33

34.

Средства индивидуальной защиты от шума
34

35.

Вибрация
Физические характеристики вибрации
Вибрация - это механические колебания в твёрдых телах.
Простейший вид колебаний - гармонические.
ζa
Вибрацию оценивают частотой f
(Гц) или периодом колебаний T и
одним из трёх параметров:
T=1/f
2 f
Амплитудой вибросмещения ζа
Амплитудой виброскорости Va = ζ ω
а
Амплитудой виброускорения Аа = ζа ω2
- круговая частота
35

36.

Уровень ощущения вибрации
Степень ощущения вибрации оценивают по закону Вебера-Фехнера логарифмической
относительной величиной - уровнем виброскорости Lv в децибелах.
V
Lv 20 lg
,
V0
где V - действующее среднеквадратичное значение
виброскорости, м/с;
V0 - пороговая виброскорость, равная 5*10-8 м/с.
Вибрации машин и механизмов являются сложными колебаниями, которые могут быть
представлены суммой гармонических колебаний.
36

37.

Классификация вибрации
Низкочастотную вибрацию по способу передачи на человека делят на две
группы:
1. Общая, которая действует на тело сидящего или стоящего человека и
оценивается в октавных полосах
f = 2, 4, 8, 16, 31,5; 63 Гц.
2. Локальная, которая передаётся через руки на частотах f = 8, 16,
31,5; 63, 125, 250, 500, 1000 Гц.
Общую вибрацию по источнику возникновения делят на три
категории:
1. Транспортная (подвижные машины на местности).
2. Транспортно-технологическая (краны, погрузчики).
3. Технологическая (рабочие места).
37

38.

Воздействие вибрации на человека и её
нормирование
При действии вибрации высоких уровней возникают болезненные ощущения и
патологические изменения в организме.
1. Болезненные ощущения вызываются резонансом внутренних органов, появляются боли
в пояснице, а при локальной вибрации - спазм сосудов, онемение пальцев и кистей рук.
2. При длительном воздействии вибрации возможно развитие вибрационной болезни,
тяжёлая стадия которой неизлечима. Вибрация отрицательно воздействует на ЦНС,
возникают головные боли, головокружение, нарушение сердечной деятельности,
расстройство вестибулярного аппарата.
38

39.

Классификация средств уменьшения вибрации
1.
Уменьшение
вибрации
в
источнике
возникновения.
Эти средства осуществляют в процессе проектирования и строительства машины. К ним
относятся: центровка, динамическая балансировка, изменение характера возмущающих
воздействий.
2. Организационно-технические мероприятия, которые включают уменьшение
времени воздействия вибрации применением дистанционного управления, сокращение
рабочего дня, устройство перерывов в работе.
3. Средства коллективной защиты: виброизолирующие крепления механизмов и
рабочих мест, вибропоглощающие покрытия.
4. Средства индивидуальной защиты: виброзащитные рукавицы и обувь.
39

40.

Схемы виброизоляции
Установка механизма на
виброизоляторы
Установка механизма на
виброизоляторы и массивный
фундамент
Виброизоляция
рабочего места
40

41.

Электромагнитные излучения радиочастот
Общие сведения
Природные источники электромагнитных полей ( ЭМП):
Излучение солнца, электрическое и магнитное поля Земли и др.
Техногенные источники ЭМП:
Трансформаторы, электродвигатели,
телеаппаратура, линии электропередач,
компьютеры, мобильные телефоны и др.
Процесс распространения ЭМП имеет характер волны, при этом в каждой точке
пространства происходят гармонические колебания напряжённости электрического E (В/м)
и магнитного H (А/м) полей.

42.

Длина волны λ (м) связана со скоростью распространения колебаний с (м/с) и
частотой f (Гц) соотношением:
с
,
f
где с = 3*108 м/с - скорость распространения электромагнитных волн
в воздухе.
Направление движения потока энергии определяется вектором Умова-ойтинга
- П:
П E H
Спектр электромагнитных колебаний делят на три участка:
Оптические
Радиоизлучения
105
1012
Ионизирующие
1016
1021
f, Гц

43.

Характеристики радиоизлучений
Диапазон электромагнитных колебаний - радиоизлучений делят на радиочастоты
(РЧ) и сверхвысокие частоты (СВЧ).
Радиочастоты подразделяют на поддиапазоны:
Длинные волны (ДВ).
Средние волны (СВ).
Короткие волны (КВ).
Ультракороткие волны (УКВ).
РЧ
ДВ
3*104
СВ
КВ
СВЧ
УКВ
Микроволны
3*108
f, Гц
3*1012

44.

Воздействие ЭМП на человека.
Нормирование
1. ЭМП вызывают повышенный нагрев тканей человека, и если механизм
терморегуляции не справляется с этим явлением, то возможно повышение
температуры тела. Тепловой порог составляет 100вт/м2.. Тепловое воздействие
наиболее опасно для мозга, глаз, почек, кишечника. Облучение может вызвать
помутнение хрусталика глаза (катаракту).
2. Под действием ЭМП изменяются микропроцессы в тканях, ослабляется
активность белкового обмена, происходит торможение рефлексов, снижение
кровяного давления, а в результате - головные боли, одышка, нарушение сна.
Нормы устанавливают допустимые значения напряжённости E (в/м) в диапазоне РЧ в
зависимости от времени облучения отдельно для профессиональной и
непрофессиональной деятельности, а в диапазоне СВЧ нормируют интенсивность I
(вт/м2).

45.

Факторы отрицательного воздействия
компьютера на человека
Статические
нагрузки
Электромагнитные
излучения
Нагрузка на
зрение
Электрические
поля
Гиподинамия
Психологическая
нагрузка

46.

Последствия регулярной длительной работы на
ПК без ограничения по времени и перерывов
Минимальное
расстояние от
глаз до экрана
-не менее 50см
1. Заболевания органов зрения - 60 %
2. Болезни сердечно- сосудистой системы - 60%
3. Заболевания желудка - 40%
4. Кожные заболевания - 10%
5. Компьютерная болезнь (синдром стресса оператора) - 30%.
СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению
безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»
устанавливают предельные значения напряжённости электрического и магнитного
поля при работе на ПК.
Длительность работы на ПК без перерыва - не более 2 часов.
Длительность работы на ПК преподавателей - не более 4 часов в день.
Длительность работы на ПК студентов - не более 3 часов в день.
В перерывах - упражнения для глаз и физкультпауза.

47.

Обеспечение защиты работающих от неблагоприятного влияния ЭМП
осуществляется путем проведения организационных, инженернотехнических и лечебно-профилактических мероприятий.
Организационные мероприятия направлены на предотвращение
попадания людей в зоны с высокой напряженностью ЭМП.
При проектировании и эксплуатации оборудования, являющегося
источником ЭМП, или объектов, оснащенных источниками ЭМП,
предусматривают:
● выбор рациональных режимов работы оборудования;
● выделение зон воздействия ЭМП (зоны с уровнями ЭМП,
превышающими предельно допустимые, где по условиям эксплуатации не
требуется даже кратковременное пребывание персонала, ограждаются и
обозначаются соответствующими предупредительными знаками);
● расположение рабочих мест и маршрутов передвижения
обслуживающего персонала на расстояниях от источников ЭМП,
обеспечивающих соблюдение ПДУ;
● проведение ремонта оборудования, являющегося источником ЭМП,
по возможности вне зоны влияния ЭМП от других источников;
● соблюдение правил безопасной эксплуатации источников ЭМП.
47

48.

Инженерно-технические мероприятия обеспечивают снижение уровней
ЭМП на рабочих местах путем внедрения новых технологий и применения
средств коллективной и индивидуальной защиты.
• Экранирование источников ЭМП радиочастот или рабочих мест
осуществляется посредством отражающих или поглощающих экранов
(стационарных или переносных).
• Экранирование смотровых окон, приборных панелей должно
осуществляться с помощью радиозащитного стекла (или любого
радиозащитного материала с высокой прозрачностью).
• Индивидуальные средства защиты (защитная одежда) должны
изготавливаться из металлизированной ткани. Защитная одежда
включает в себя комбинезон или полукомбинезон, жилет, фартук,
средство защиты для лица, рукавицы (или перчатки), обувь.
• Щитки защитные лицевые.
• Защитные очки, которые отражают ЭМП.
48

49.

Лечебно-профилактические мероприятия должны быть
направлены прежде всего на раннее выявление нарушений в
состоянии здоровья работающих.
С этой целью предусмотрены предварительные и
периодические медицинские осмотры лиц, работающих в
условиях воздействия СВЧ-облучения (1 раз в 12 месяцев),
УВЧ- и ВЧ-диапазона (1 раз в 24 месяца).
Лица, не достигшие 18-летнего возраста, и женщины в
состоянии беременности допускаются к работе в условиях
воздействия ЭМП только в случаях, когда интенсивность ЭМП
на рабочих местах не превышает ПДУ, установленных для
населения.
49