1.5 Влияние вибрации на жизнедеятельность
Под вибрациямипонимают малые механические колебания, возникающие в упругих телах или в телах, находящихся под воздействием переменного физического поля.
Вибрации обладают высокой биологической активностью. Сила ответных реакций определяется не только силой энергетического воздействия, но и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы.
Между воздействующей вибрацией и ответными реакциями организма нет линейной зависимости. Причина этого заключается в резонансе, наступающем при совпадении собственных частот колебания внутренних органов с частотой внешней вибрации.
Длительное систематическое воздействие вибрации приводит к развитию вибрационной болезни, которая включена в список профессиональных заболеваний. Эта болезнь диагностируется, как правило, у работающих на производстве.
В условиях населенных мест вибрационная болезнь не регистрируется, несмотря на наличие многих источников вибрации (наземный и подземный транспорт, промышленные источники и др.).
Вибрации характеризуют:
— частотой f= 1…2000 Гц;
— амплитудой смещения уm, [метр];
— амплитудой виброскорости Vm[м/с];
— амплитудой виброускорения аm[м/с2].
На практике вместо амплитудных значений применяются действующие значения, то есть средние квадратичные значения мгновенных значений параметра. При гигиенической оценке вибраций нормируемыми параметрами являются:
— средние квадратичные значения виброскорости (V);
— логарифмические уровни виброскорости (LV);
— средние квадратичные значения виброускорения (а);
— логарифмические уровни виброускорения (La).
При гармонических колебаниях средние квадратичные значения виброскорости (V) и виброускорения (а) равны:
|
|
(3.11) |
|
|
(3.12) |
Логарифмический уровень виброскорости
|
LV=lg(V2/V02) [бел], или |
(3.13) |
|
LV= 10×lg(V2/V02) = 20×lg(V/V0) [децибел], |
(3.14) |
|
V0 = 5×10-8 м/с. |
|
|
La = lg(a2/a02) [бел], или |
(3.15) |
|
Lа = 10×lg(a2/a02) = 20×lg(a/a0) [децибел] |
(3.16) |
|
a0 = 3×10-4 м/с2 |
|
Источниками вибраций в городской среде являются:
— технологическое оборудование ударного действия;
— рельсовый транспорт;
— строительные машины и тяжелый автотранспорт.
Вибрации от этих источников распространяются по грунту. Протяженность зоны воздействия вибраций определяется величиной их затухания в грунте. Чаще всего на расстоянии 50…60 м от магистралей рельсового транспорта вибрации затухают.
Зоны действия вибраций около кузнечно-прессовых цехов значительно больше и могут иметь радиус до 150…200 м.
Значительные вибрации и шум в жилых зданиях могут создавать расположенные в них технические устройства (насосы, лифты, трансформаторы и т. п.).
1.6 Неионизирующие электромагнитные излучения
При ускоренном движении электрических зарядов возникают электромагнитные волны (f = 103…1024 Гц). Они делятся на:
— радиоволны;
— инфракрасное излучение;
— видимый свет;
— ультрафиолетовое излучение;
— рентгеновское и гамма – излучения.
Первые четыре группы относят к неионизирующим электромагнитным волнам.
Источниками электромагнитных полей являются:
— природные источники (космические лучи, излучение солнца, атмосферное электричество);
— антропогенные источники (генераторы, трансформаторы, антенны, лазерные установки, микроволновые печи, компьютеры).
На предприятиях источниками электромагнитных полей промышленной частоты являются линии электропередач, измерительные приборы, устройства защиты и автоматики, соединительные шины.
Скорость распространения ЭМИ постоянна и равна С = 3×108 м/с.
|
С = λ×f |
(4.1) |
|
λ = С/f |
(4.2) |
Где λ – длина волны, м.
f – частота, Гц
f = 103 Гц λ = С/f = 3×108/103 = 3×105 м = 300 км
f = 1024 Гц λ = С/f = 3×108/1024 = 3×10-16 м = 3×10-10 мкм.
Качественными характеристиками электромагнитных полей являются:
— напряженность электрического поля Е, вольт на метр (В/м);
— напряженность магнитного поля Н, ампер на метр (А/м);
— плотность потока энергии J, ватт на метр квадратный (Вт/м2).
Большую часть спектра электромагнитных излучений (ЭМИ) составляют радиоволны, меньшую часть — колебания оптического диапазона (инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое излучения).
В зависимости от частоты падающего электромагнитного излучения ткани организмов проявляют различные электрические свойства и ведут себя как проводник или как диэлектрик.
В зависимости от места и условий воздействия ЭМИ различают четыре вида облучения: профессиональное, непрофессиональное, облучение в быту и облучение, осуществляемое в лечебных целях, а по характеру облучения — общее и местное.
Степень и характер воздействия ЭМИ на организм определяются плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимом облучения (непрерывный, прерывистый, импульсный),
Следствием поглощения энергии ЭМИ является тепловой эффект. Избыточная теплота, выделяющаяся в организме человека, отводится путем увеличения нагрузки на механизм терморегуляции; начиная с определенного предела, организм не справляется с отводом теплоты от отдельных органов и температура их может повышаться.
Воздействие ЭМИ особенно вредно для тканей со слаборазвитой сосудистой системой или недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок, желчный и мочевой пузырь). Облучение глаз может привести к помутнению хрусталика (катаракте). Помимо катаракты при воздействии ЭМИ возможны ожоги роговицы.
Острые нарушения при воздействии ЭМИ (аварийные ситуации) сопровождаются сердечно-сосудистыми расстройствами с обмороками, резким учащением пульса и снижением артериального давления.
В основу гигиенического нормирования положен принцип действующей дозы, учитывающей энергетическую нагрузку.
В диапазоне частот 60 кГц...300 МГц интенсивность электромагнитного поля выражается предельно допустимой напряженностью электрического и магнитного полей.