6.2.5. Гигиена труда на радиолокационных станциях

Радиолокационные станции (РЛС) предназначены для обнаружения целей и слежения за ними. Они представляют собой сложные радиоэлектронные комплексы, основными частями которых являются блок передатчика, блок приемника, блок синхронизации, антенны, блок индикатора и источника питания. Вырабатываемый постоянный ток в блоке генератора при помощи радиоламп преобразуется в сверхвысокочастотную электромагнитную энергию (с частотой в несколько тысяч мегагерц), которая по фидерным трактам передается на антенну и излучается в виде направленного импульса. Если на пути импульса находится объект, часть энергии отражается, возвращается к РЛС и принимается антенной. Из антенны сигнал поступает в приемник, где он усиливается и передается на индикатор – электронно-лучевую трубку.

Условия труда на РЛС определяются сочетанием и степенью выраженности ряда факторов внешней среды, часть из которых может оказывать неблагоприятное действие на работоспособность и состояние здоровья военнослужащих. К числу таких факторов относятся ЭМП СВЧ-диапазона и рентгеновское излучение, температура в кабинах РЛС (высокая в летнее время и низкая зимой), шум, вибрация, недостаточная освещенность, загрязненность воздуха вредными химическими примесями, большая нагрузка на нервную систему, орган зрения и др.

В зависимости от типа станций, режима их работы, расположения на местности, климатических условий и т. п. военнослужащие могут в большей или меньшей степени подвергаться воздействию перечисленных выше вредных факторов.

РЛС подразделяются на стационарные, размещенные в специальных помещениях, и подвижные, смонтированные на автомашинах, прицепах, самолетах и т. п.

Условия работы, с гигиенической точки зрения, лучше на стационарных РЛС, аппаратура которых размещена в специально построенных зданиях, где имеются отдельные помещения для приемно-передающей аппаратуры, индикаторной, командного пункта, силовой установки и т. п.

При соблюдении всех правил эксплуатации в этих условиях можно полностью защитить военнослужащих от ЭМП СВЧ-диапазона и создать оптимальный микроклимат в помещениях. Труднее это сделать на подвижных РЛС, которыми в основном и оснащены Вооруженные Силы.

Подвижные РЛС размещаются на шасси одной или нескольких автомашин. В последнем случае приемная и передающая аппаратура с антенным устройством располагается в отдельной, так называемой приемно-передающей кабине (ППК). В отдельных кабинах размещаются индикаторная и силовые агрегаты. Кабины удалены друг от друга на 50 - 100 м. Таким образом, индикаторная кабина, где находится расчет, несущий боевое дежурство, отделена от источника шума и вибрации (силовой установки) и СВЧ излучений (приемно-передающей аппаратуры).

Худшим, с гигиенической точки зрения, следует признать размещение РЛС на шасси одной автомашины. В этом случае военнослужащие находятся в одном помещении с СВЧ генераторами и фидерными трактами.

6.2.5.1. Биологическое действие эмп свч-диапазона

Электромагнитное поле (ЭМП) представляет собой совокупность переменных электрического и магнитного полей. В совокупности переменные электрического и магнитного полей, распространяющихся в среде, называется электромагнитными волнами.

Вокруг любого источника излучения ЭМП разделяют на три зоны: ближнюю (зону индукции), промежуточную (зону интерференции) и дальнюю (волновую зону).

В диапазоне частот 30 кГц-300 МГц (V-VIII диапазоны) ЭМП оценивается величиной напряженности поля по электрической и магнитной составляющим и выражается, соответственно, в вольтах на метр (В/м) и амперах на метр (А/м).

В диапазоне частот 300 МГц-300 ГГц (IX-XI диапазоны) ЭМП оценивается величиной поверхностной плотности потока мощности излучения (ППМ) и создаваемой им энергетической нагрузкой и выражается соответственно в мкВт/см² и мкВт·ч/см². Наиболее выраженное действие на организм человека оказывает воздействие ЭМП СВЧ-диапазона.

СВЧ-излучение на РЛС может быть «используемым» и «паразитным». Излучение антенны является используемым, а излучение от генераторов и фидерных трактов (при их недостаточной герметизации и экранировке) - паразитным. Лица, находящиеся в помещениях радиолокационных станций подвергаются воздействию, главным образом, ЭМП паразитного СВЧ-излучения (в процессе эксплуатации, настройки, ремонта) и в редких случаях ‑ используемого (в случаях взаимооблучения, когда на позиции имеется несколько станций и не соблюдается техника безопасности).

В районе расположения станции можно подвергнуться воздействию ЭМП СВЧ-диапазона только от антенны.

Действие ЭМП на живые объекты зависит от длины волны, интенсивности, продолжительности и режимов излучения, размеров и анатомического строения ткани или органа, подвергающихся облучению. Эффект биологического действия тем выраженнее, чем больше интенсивность (мощность) излучения, продолжительнее время облучения и больше облучаемая поверхность. ЭМП миллиметрового диапазона поглощается поверхностными слоями кожи, сантиметрового диапазона - кожей и прилегающими к ней тканями, дециметровые проникают на глубину 10-15 см. Для более длинных волн ткани тела человека являются хорошо проводящей средой.

В зависимости от интенсивности излучения различают термическое (тепловое) и нетермическое действие. Границей этого раздела является плотность потока мощности (ППМ), равная 10 мВт/см²: при больших энергиях проявляется термическое действие, при меньших ‑ нетермическое.

Термическое действие заключается в нагревании облучаемых тканей и повышении их температуры, что и определяет возникающую патологию. Различные ткани по-разному поглощают энергию ЭМП. Наиболее сильно поглощают энергию и нагреваются ткани и органы, которые содержат много воды - хрусталик и стекловидное тело глаза, полые органы (мочевой и желчный пузыри, желудок, кишечник), гонады, паренхиматозные органы. Наиболее чувствительны к локальному избирательному нагреву органы и ткани с плохой терморегуляцией - хрусталик и стекловидное тело глаза. Возникающие в тканях изменения связаны с денатурацией белка и изменением хода биохимических реакций (катаракты, некроспермия и атрофия сперматогенного эпителия, желудочные кровотечения и др.). Термическое действие СВЧ-излучения является следствием несчастных случаев, аварийных ситуаций и грубых нарушений правил техники безопасности.

Значительно чаще в войсковой практике отмечается нетермическое действие ЭМП. Нетермическое действие СВЧ-излучений изучено недостаточно и в значительной степени дискуссионно. Предположения о специфическом их действии было высказано еще в середине 40-х годов, но до 1952 г. экспериментального подтверждения факта наличия этого действия не было. Обнаружить и исследовать прямыми методами специфическое действие ЭМП СВЧ-диапазона ‑ задача довольно трудная, так как оно сводится к тончайшим изменениям в организме и проявляется лишь косвенно. Главным образом, это функциональные изменения и биологические эффекты, которые возникают в организме при отсутствии температурных сдвигов в тканях и специальных терморегуляторных реакций при величинах ППМ СВЧ-излучения, меньших порогового уровня теплового действия ‑ 10 мВт/см².

Нетермическое действие радиоволн в настоящее время объясняют несколькими механизмами:

1. Наличие в биосредах «микропроцессов», связанных с выстраиванием вдоль электрических силовых линий ЭМП суспендированных частиц ряда веществ, а также микроорганизмов, лейкоцитов и эритроцитов - так называемых «жемчужных цепочек», которые с изменением направления линий поворачиваются точно вслед за полем. Это построение объясняют индуцированием в частицах или клеточных элементах электрических зарядов под действием СВЧ-поля, которые благодаря электростатическому притяжению вызывают ориентацию частиц, изменение структуры и функции тканей.

2. Поляризация боковых цепей макромолекул тканей и ориентация их параллельно электрическим силовым линиям, что может приводить к разрыву внутри- и межмолекулярных связей, к коагуляции молекул и изменению их свойств.

3. Действие сил Лоренца - перемещение положительных и отрицательных ионов в тканях и электролитах перпендикулярно магнитным силовым линям, в результате чего нарушаются химический состав и электрическое равновесие тканей.

4. Резонансное поглощение ЭМП белковыми молекулами при совпадении характеристических частот молекул и частоты ЭМП. В таком случае молекулы возбуждаются, приходят в колебательное движение, сталкиваются с невозбужденными молекулами, передают им свою энергию, которая расходуется на их химическое преобразование, процессы каталитического характера и др. Явление резонансного поглощения имеет большое значение для понимания процессов, возникающих в организме под действием радиоизлучений, в частности мутагенного действия микроволн.

Названные механизмы показывают, что взаимодействие ЭМП с биологическими объектами имеет сложный характер и тем сложнее, чем выше организация биообъекта. С развитием и усложнением организма кроме простейших физико-химических механизмов все большее значение приобретают эффекты, связанные с физиологическими и биофизическими механизмами и определяющие вторичные эффекты воздействия радиоволн с дотепловыми уровнями энергии - кумуляцию, стимуляцию и сенсибилизацию.

Специфическое действие радиоволн вызывает в организме различные изменения - обратимые или необратимые, морфологического или функционального характера.

Морфологические изменения чаще наблюдаются в тканях периферической и центральной нервной систем. Характер их зависит от частоты излучения (длины волны): при действии миллиметровых волн изменения локальны, имеют вид очагов, при действии сантиметровых - концентрируются вокруг сосудов мозга. По суммарному эффекту на нервную систему наибольшим воздействием обладают дециметровые волны. Морфологические изменения наблюдаются также в других тканях и органах (глаза, кровь и др.).

Функциональные изменения выражаются в нарушении характера и интенсивности физиологических и биохимических процессов в организме, функций различных отделов нервной системы, нервной регуляции системы кровообращения и т.п.

Клинические проявления действия СВЧ-излучений наблюдаются преимущественно со стороны нервной системы и системы кровообращения. Астенический синдром характеризуется жалобами на повышенную утомляемость, слабость, разбитость, понижение работоспособности, нарушение сна, головную боль, головокружение, раздражительность, вспыльчивость, повышенную потливость, реже - на понижение памяти, чувство тревоги, половую слабость и др. Объективно отмечается повышение сухожильных рефлексов, тремор рук и век, акроцианоз, локальный и общий гипергидроз, изменение дермографизма, пиломоторного рефлекса и др. В ряде случаев изменения функций нервной системы свидетельствуют о диэнцефальных нарушениях.

Изменения, наблюдаемые у людей при хроническом воздействии СВЧ-поля, имеют полиморфный характер и отличаются неустойчивостью. Они обусловлены нарушениями нервно-гуморальной регуляции, появляются исподволь и обнаруживают четкую связь со стажем работы.

Нарушения функции системы кровообращения протекают по типу нейроциркуляторной дистонии с жалобами на боли в области сердца, сердцебиение, одышку. Объективно наблюдаются гипотония, брадикардия и замедление внутрижелудочковой проводимости.

Изменения в крови чаще носят нестойкий характер, но при длительных воздействиях наблюдаются лейкопения с нейтрофилопенией и тромбоцитопения.

В желудочно-кишечном тракте отмечаются нарушения секреторной и эвакуаторной функций.

Кроме того, специфическое действие СВЧ-излучений проявляется в изменениях газообмена, деятельности мочевыделительной системы, обмена веществ (белкового, углеводного, липидного, минерального и др.), деятельности желез внутренней секреции, ферментативных процессов, обмена нуклеиновых кислот и пр.

СВЧ-излучение является типичным стрессором, вызывающим дезадаптацию. Оно обладает дезадаптирующим действием по отношению к теплу, холоду, шуму, психологической травме и др.