Мищенко, Тищенко - БЖД
.pdf121
цитов (норма 4-9 тыс/мм3). Однако очень тяжёлая работа может способствовать уменьшению содержания эритроцитов и гемоглобина.
6.Тяжелый труд приводит к повышенной потере влаги. В покое человек через дыхание и почки выводит из организма влаги примерно40 г/ч,
апри физической активности этот показатель возрастает до 300 г/ч.
7.Тяжелый труд в неблагоприятных условиях приводит кпотоотделению до 6-10 литров в смену (сталевары).
4.2.Условия труда. Производственный микроклимат и его воздействие на организм человека
Условия труда – это совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающие влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда [3].
Природная среда – это единая естественно сбалансированная динамическая система постоянно взаимодействующих и взаимопроникающих элементов и процессов ватмосфере, литосфере, гидросфере и биосфере
планеты.
Не менее 50 % своей жизни человек занимается трудовой деятельностью в быту и производстве, насыщенных множеством разнообразных энергоемких технических процессов и средств, развитие которых с одной стороны имеет большое позитивное значение(развитие интеллектуаль-
ных способностей и увеличение продолжительности жизни, повышение мобильности и коммуникабельности, сокращение ручного труда). С дру-
гой стороны, в стремлении максимально удовлетворить свои материальные потребности человек перестал впрямую обращаться в окружающую природную среду, так как все необходимые потоки вещества, энергии и информации он получал через объекты экономики посредством комплекса сложных организационных и технических систем(техносферу), выступающих посредником между человеком и окружающей средой. И только на пороге третьего тысячелетия человечество пришло к пониманию, что дальнейшее интенсивное и безоглядное преобразование природной среды в техносферу дает не только безграничные возможности, но и порождает безграничные опасности [23].
Впроцессе жизнедеятельности на человека воздействуют различные
(жизненно необходимые, нейтральные и негативные) факторы производ-
ственной и ОС. Такое деление условно, так как один и тот же фактор в зависимости от условий проявления может переходить из одной группы данной классификации в другую. Количество и величина факторов зависят от специфики производственных процессов.
Всоответствии с ГОСТ12.0.003-74 ССБТ «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация» и Руководством Р2.2.2006-05 «Гигиеническая оценка факторов рабочей среды и трудового процесса.
Критерии и классификация условий труда» по природе действия ОПФ и
122
ВПФ подразделяются на факторы физического, химического, биологического и психофизиологического характера.
Физические:
–механические факторы (расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли(пола) и невесомость; движущиеся машины, механизмы и подвижные части производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки, материалы; разрушающиеся конструкции; обрушивающиеся горные породы; острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях заготовок, инструментов и оборудования);
–метеорологические факторы (тепловое излучение поверхностей оборудования, материалов; температура, относительная влажность и скорость движения воздуха, барометрическое давление);
–виброакустические колебания (общая и локальная вибрация,
производственный шум, инфра-, ультра- и гиперзвук);
–неионизирующие электромагнитные излучения (ультрафиолето-
вое, оптического диапазона, инфракрасное, электромагнитные радиочастотного диапазона) и поля (постоянные и переменные электрические и магнитные поля, широкополосные ЭМП, создаваемые ПЭВМ);
–ионизирующие излучения;
–электрический ток;
–электрически заряженные частицы воздуха (аэроионы);
–освещение естественное (отсутствие и недостаточность) и ис-
кусственное (недостаточная освещенность, пульсация освещенности, избыточная яркость, высокая неравномерность распределения яркости, прямая и отраженная слепящая блесткость).
Химические факторы – твердые, жидкие, паро- и газообразные вещества и их смеси, в т.ч. аэрозоли (пыли) преимущественно фиброгенного действия и некоторые вещества биологической природы(антибиотики,
витамины, гормоны, ферменты, белковые препараты), получаемые хи-
мическим синтезом и/или для контроля которых используют методы химического анализа.
Биологические факторы включают биологические– патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты, грибы, про-
стейшие) и макроорганизмы (растения и животные), а также продукты их жизнедеятельности.
Психофизиологические факторы трудового процесса характеризуются тяжестью и интенсивностью труда.
Тяжесть труда – характеризует статистическую (рабочая поза,
степень наклона и перемещения корпуса в пространстве) и динамическую (масса поднимаемого и перемещаемого груза, общее число стереотипных рабочих движений) нагрузку на функциональные(сердечно-сосудистую,
дыхательную и др.) системы и опорно-двигательный аппарат человека.
123
Напряженность труда – характеристика трудового процесса, отражающая нагрузку преимущественно на центральную нервную систему, органы чувств и эмоциональную сферу работника. К факторам, характеризующим напряженность труда, относятся: интеллектуальные, сенсорные и эмоциональные нагрузки, степень монотонности нагрузок и режим работы зависящих от вида и количества воспринимаемой и передаваемой информации, степени монотонности нагрузок и режима работы.
Факторы, способные вызывать появление острых и хронических заболеваний и отравлений, рост заболеваемости с временной утратой трудоспособности или другие отрицательные последствия (материальные поте-
ри) называются производственными (профессиональными) вредностями.
Следовательно, могут являться только ВПФ или ОПФ, хотя в зависимости от своей величины некоторые могут являться, как вредными, так и опасными. Это имеет два важных для практики качества:
–носят потенциальный характер (могут быть, но не приносить вреда);
–имеют ограниченную зону воздействия (зона действия опасности). Для восстановления затраченной энергии и поддержания жизненного
баланса человек в течение суток потребляет около2 кг пищи, 3 кг воды и
15-30 м3 |
атмосферного воздуха (20,95 % – кислорода, |
78,08 % – |
азота, |
0,93 % – |
аргона, 0,03 % – диоксида углерода, 0,01 % |
– водяной |
пар и |
инертные газы). Тем самым атмосфера не только надежный щит от вредных космических излучений, регулятор климата и многих природных процессов на планете, но и необходимый элемент в жизнедеятельности человека. Но воздушная среда является неустойчивой системой с постоянно меняющимся составом и параметрами микроклиматических условий и если скорость их изменения превышает адаптационные возможности организма, нарушается гомеостаз.
Гомеостаз – относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды(температура тела, кровяное давление, кон-
центрация сахара в крови), устойчивость основных физиологических и биохимических процессов организма, поддерживающих и сохраняющих оптимальные условия функционирования центральной нервной системы (ЦНС) в процессе реализации разнообразных форм деятельности [3].
При сильных нарушениях гомеостаза деятельность систем организма все дальше и дальше отклоняется от оптимальных параметров , что ведет к необратимым (патологическим) изменениям в органах и функци-
ональных системах (особенно нервно-психических функций), приводящих к развитию профессиональных заболеваний или другого нарушения здоровья человека и его будущего потомства.
В процессе жизнедеятельности на любой организм материально воздействует множество факторов природной среды, в частности пара-
метры метеорологических условий (в относительно изолированном пространстве – параметры микроклимата) [3, 6, 10, 12, 13, 17]:
124
·барометрическое давление атмосферы; ·температура, относительная влажность и скорость движения воздуха;
·интенсивность радиационного излучения солнца, ограждающих конструкций (стены, потолок, пол) и технологического оборудования или ограждающих его устройств (экраны и т. п.);
· инфракрасное (тепловое) излучение.
Тем самым, предопределяя величину энергии, отдаваемую или отбираемую молекулами воздуха, факторы микроклимата влияют на тепловое самочувствие человека (гомойотермный организм) и могут явиться причиной изотермии – нарушения относительного постоянства температуры тканей, органов и всего организма в целом, одного из кардинальных параметров гомеостаза.
Благодаря, выработавшимся в процессе эволюции колоссальным приспособительным возможностям, современный человек способен обитать в любой точке земного шара, жить и работать в среде, термический диапазон которой превышает 100 °С (в Антарктиде температура воздуха опускается до –82,6 °С, а в джунглях тропиков поднимается до +50 °С).
Производственный микроклимат помещений – это метеорологи-
ческие условия внутренней среды этих помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения.
Микроклимат влияет на терморегуляцию организма человека, которая является необходимым условием его жизнеспособности и нормальной жизнедеятельности.
Терморегуляция – это совокупность физиологических и химических процессов, направленных на поддержание постоянного температурного баланса тела человека (36–36,5 °C) независимо от внешних условий.
Микроклимат влияет главным образом, на теплообмен между организмом человека и окружающей средой. При стандартных условиях:
T= 20°C, j = 50 %, P = 760 мм. рт. ст. (101,3 кПа), V = 0,1 м/с человек в состоянии покоя отдает в окружающую среду в среднем420 кДж/ч (100
ккал/ч) [13].
Теплообмен осуществляется тремя способами:
1)конвекцией – за счет разности температур тела человека и окружающего воздуха (30 %);
2)излучением – за счет разности температур тела человека и окружающих предметов (45 %);
3)испарением – за счет разности влажностей поверхности тела человека и окружающего воздуха (25 %).
Даже в условиях температурного комфорта при отсутствии видимого потоотделения через кожу испаряется до 0,5 л воды в сутки (испарение 1 л может понизить температуру тела на10 °С), а при выполнении тяжелой физической работы и температуре воздуха³ 30 °С за смену организм теряет
125
до 10-12 л влаги.
Температура воздуха оказывает большое влияние на процессы теплоотдачи. При температуре воздуха 15-25 °С теплопродукция организма находится приблизительно на постоянном уровне (зона безразличия). С повышением температуры воздуха удельный вес теплоотдачи за счет испарения повышается, а за счет излучения и конвекции уменьшается. Учитывая, что на испарение влаги расходуется до25 % образующегося тепла, то воздействие высокой температуры в сочетании с дополнительным тепловым облучением от нагретых поверхностей ограждающих конструкций, средств и предметов труда может вызвать накопление тепла и привести к повышению температуры тела. Критические пределы температуры тела человека нижний – 25 °С, верхний – 43 °С.
С повышением температуры тела наблюдается линейное увеличение частоты пульса и коэффициента отдыха(отношение длительности времени отдыха ко времени работы), нарушение секреторной деятельности желудка, печени и нервной системы, водно-солевого и других обменные процессов. Следствием этого является быстрое нелинейное снижение произ-
водительности труда (замедление мыслительной деятельности, рассеивание внимания и ухудшение восприятия информации), а также развитие сер-
дечнососудистых, желудочно-кишечных и других заболеваний, увеличение вероятности травмирования.
Чрезмерное повышение температуры тела является причиной развития патологической гипертермии, судорожной болезни и тяжелых последствий перегрева – теплового и солнечного(сильное облучение головы на открытом воздухе) ударов.
Тепловая гипертермия – легкое повышение температуры тела, сопровождающееся увеличением потоотделения и жажды, небольшим учащением дыхания и пульса. При длительном перегреве возникает одышка, головная боль и головокружение, затрудняется речь, нарушаются обменные процессы, появляется тошнота, рвота и судороги.
Судорожная болезнь (различные судороги, особенно икроножных мышц) сопровождается обильным выделением пота, с которым из организма выводятся жизненно важные соли ( NaCl ) и витамины С, В1 и В2. Недостаток хлоридов снижает способность крови удерживать воду, тем самым потребляемая вода быстро выводится из организма, что вызывает повышение вязкости крови и снижение скорости ее движения, затруднение работы систем кровообращения и дыхания, а клетки не получают необходимого количества кислорода.
Тепловой удар – дальнейшее развитие судорожной болезни, сопровождающееся повышением температуры тела выше40 °С, снижением потоотделения, нарушением дыхания и кровообращения, вследствие расширения кровеносных сосудов кожи и падением кровяного давления, появлением рвоты и головокружение, судорогами и потерей сознания при слабом
126
учащенном пульсе.
Полное прекращение потоотделения является признаком тяжелого теплового удара, который, как и судорожная болезнь, может привести к смертельному исходу.
С понижением температуры воздуха происходит сужение кровеносных сосудов кожи, в результате чего замедляется приток крови к поверхности кожи и значительно снижается теплоотдача путем конвекции и -из лучения. Длительное воздействие низкой температуры приводит к -рас стройству деятельности капилляров и мелких артерий, замедляется дыхание (4-6 в минуту) и ритм сердечных сокращений, понижается кровяное давление и появляется ознобление пальцев рук и ног, кончиков ушей. С появлением общего или локального дефицита тепла(охлаждение поверхностных и глубинных слоев тканей) организм повышает теплопродукцию за счет усиления мышечной активности(дрожь тела) и деятельности же-
лез внутренней секреции (гипофиза, надпочечников, щитовидной железы),
увеличивающих белковый, углеводный и другие виды обменных процессов (химическая теплопродукция).
Если организм не может компенсировать потери тепла за счет вышеперечисленных процессов, то происходит его охлаждение. При этом резко падает работоспособность, теряется быстродействие и координация движений, появляется сонливость и опасная заторможенность ЦНС, увеличивается число ошибок и неправильных действий. Длительное воздействие низких температур может привести к развитию асептических и инфекционных воспалений слизистых оболочек верхних дыхательных путей(анги-
на, плеврит, бронхит, катары и пневмонии), развития миозитов и невритов (лицевого, тройничного, седалищного и других нервов), суставного и мы-
шечного ревматизма, пояснично-крестцо-вого радикулита и др.
Различают три степени охлаждения организма человека [1]:
I и II стадия (температура тела –35-37 °С) – спазмы сосудов кожи, замедление пульса, повышение артериальное давление, снижение температура тела, увеличение легочной вентиляции и теплопродукции(организм пытается бороться против охлаждающего микроклимата собственными силами);
III стадия (температура тела < 35 °С) – теплопродукция и артериальное давление, легочная вентиляция и деятельность ЦНС снижаются, наступает чрезмерное охлаждение организма (гипотермия).
Отдача тепла испарением с увеличением относительной влажности воздуха уменьшается и полностью прекращается при100 % влажности. Повышенная (> 75 %) относительная влажность воздуха в сочетании с высокими температурами способствует перегреванию организма, а в сочетании с низкими температурами и высокой скоростью движения воздуха способствует увеличению теплоотдачи. Так при влажности воздуха ³ 80 %
и температуре среды – 30 °С производительности труда снижение на8 %,
127
33,5 °С на 20 %, а 40 °С на 40 % по отношению к производительности труда при оптимальных параметрах факторов микроклимата. Низкая (< 25 %) влажность вызывает пересыхание слизистых оболочек и снижает защитную деятельность мерцательного эпителия верхних дыхательных путей.
Движение воздуха способствует отдаче тепла. При комфортных (оптимальных) температурах легкое движение воздуха(в пределах ощущения его движения человеком до 0,2 м/с), сдувающее обволакивающий человека насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха способствует поддержанию хорошего самочувствия. Однако высокая скорость движения воздуха (сквозняки), особенно в условиях низких температур( < 30 -33 °C – температура поверхности кожи), способствует увеличению теплоотдачи конвекцией и испарением, что повышает вероятность возникновения простудных заболеваний, хронических воспалений мышц и суставов из-за их переохлаждения. Особенно неблагоприятно действует сильное движение воздуха при работах на открытом воздухе в зимних условиях
(увеличение скорости движения воздуха на1 м/с, снижает его температуру на 2,2 °С).
Совместное действие температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха может быть антагонистическим(действие одних факторов ослабляет действие других) или синергетическим (действие одних усиливает действие других).
В зависимости от эффекта вызываемого сочетанным воздействи-
ем метеорологических факторов различают [21]:
Нагревающий макроклимат вызывает у работников:
1)накопление теплоты – гипертермия (перегреву);
2)повышение температуры тела;
3)увеличение потоотделения и нарушение солевого баланса;
4)обезвоживание организма; снижение производительности труда;
5)снижение точности работ и устойчивости внимания;
6)длительное действие теплового излучения обусловливает заболевание сердечно-сосудистой системы и пищеварения, приводит к тепловому удару.
Охлаждающий микроклимат приводит:
1)к спазмам периферических сосудов;
2)нарушению кровообращения;
3)стрессам нервной системы;
4)переохлаждению тела и снижению иммунитета– гипотермия
(охлаждение);
5)обморожению и гибели человека.
Поскольку метеоусловия значительно влияют на организм человека, параметры микроклимата нормируются согласно СанПиН2.2.4.548-96 и
ГОСТ 12.1.005-88 [6, 17].
Оптимальные микроклиматические условия установлены по кри-
128
териям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.
Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональ-
ным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и др.).
Перепады температуры воздуха по высоте и по горизонтали, а также изменения температуры воздуха в течение смены при обеспечении оптимальных величин микроклимата на рабочих местах для отдельных категорий работ не должны превышать 2 °C и выходить за пределы величин, ука-
занных в СанПиН 2.2.4.548-96 [17].
Для остальных факторов за оптимальные условно принимаются -та кие условия труда, при которых неблагоприятные факторы отсутствуют или их параметры не превышают уровни, принятые в качестве безопасных для населения.
Когда по технологическим требованиям или технически и экономически обоснованным причинам оптимальные параметры микроклимата не могут быть обеспечены, то на рабочем месте можно поддерживать допустимые уровни микроклимата.
Допустимые микроклиматические условия установлены диффе-
ренцированно по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности и должны соответствовать значениям, приве-
денным в СанПиН 2.2.4.548-96 [17].
При нормировании температуры, влажности, скорости движения воздуха учитываются следующие факторы:
1)категория тяжести выполняемых работ;
2)время года;
3)характер рабочего места.
Все виды работ, выполняемые на производстве, по тяжести физической нагрузки разделены на три категории: легкие работы, средней тяжести и тя-
желые (табл. 4.1) [6].
Время года подразделяется на два периода: холодный, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха, равной ≤ + 10 °C
и теплый, характеризуемый среднесуточной температурой наружного
|
|
|
129 |
|
|
|
воздуха выше +10 °C. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Таблица 4.1 |
|
|
|
|
Категории тяжести работ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Категория |
Энергозатраты, |
Характер работ |
|
|
|
|
Вт (ккал/ч) |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Легкая Iа |
до 139 |
работы, выполняемые сидя и сопровождающиеся не- |
|
||
|
(до 120) |
значительным физическим напряжением |
|
|
||
|
|
|
|
|||
|
Легкая Iб |
140–174 |
работы, выполняемые сидя |
и стоя или |
связанные |
|
|
ходьбой, сопровождающиеся некоторым физическим |
|||||
|
(121–150) |
|||||
|
|
напряжением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средней |
|
работы, связанные с постоянной ходьбой, перемеще- |
|
||
|
175–232 |
нием мелких (до 1 кг) изделий или предметов в по - |
||||
|
тяжести IIа |
(151–200) |
ложении сидя или стоя, требующие определенного |
|||
|
|
|
физического напряжения |
|
|
|
|
Средней |
233–290 |
работы, связанные с постоянной ходьбой, |
перемеще- |
|
|
|
нием и переноской тяжестей до10 кг и сопровожда- |
|||||
|
тяжести IIб |
(201–250) |
||||
|
ющиеся умеренным физическим напряжением. |
|||||
|
|
|
||||
|
Тяжелые III |
более 290 |
работы, связанные с постоянным передвижением |
|
||
|
перемещением, переноской |
свыше 10 кг |
тяжестей, |
|||
|
(более 250) |
|||||
|
|
требующие больших физических усилий |
|
|
||
|
|
|
|
|
Рабочее место может быть: постоянным, на котором работающий находится большую часть своего рабочего времени(более 50 % или более 2 ч непрерывно) и непостоянным, на котором работающий находится меньшую часть (менее 50 % или менее 2 ч непрерывно) своего рабочего времени.
Большое влияние на макроклимат помещений, имеющих нагревательные приборы или раскаленные поверхности, оказывает тепловое излучение.
Тепловое (инфракрасное излучение) – это электромагнитные волны (ЭМВ) с длиной волны от0,76 до 100 мкм. Наибольшей проникающей способностью обладают короткие инфракрасные лучи с длиной волны до
1,5 мкм (эти лучи мало поглощаются кожным покровом и глубоко проникают в ткани организма) [3].
Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих от производственных источников(материалы, оборудование, изделия и др.), нагретых до:
· темного свечения не должны превышать:
–35 Вт/м2 если облучается ³50 % поверхности тела;
–70 Вт/м2 при облучении от 25 до 50 % поверхности тела;
–100 Вт/м2 при облучении < 25 % поверхности тела.
·белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный ме-
талл, стекло, «открытое» пламя) – 140 Вт/м2 если облучается < 25 % поверхности тела, при обязательном использовании СИЗ, в том числе средств защи-
130
ты лица и глаз.
Следует помнить, что при облучении тела свыше100 Вт/м2 необходимо использовать СИЗ в том числе лица и глаз.
Процентные доли каждого участка тела: голова и шея – 9 %, грудь и живот – 16 %, спина – 18 %, руки – 18 %, ноги – 39 %.
При наличии теплового облучения работающих температура воздуха на рабочем месте не должна превышать:
для категории работ I а – 25 0С;
для категории работ I б – 24 0С;
для категории работ II а – 22 0С;
для категории работ II б – 21 0С;
для категории работ III – 20 0С.
Длительное воздействие излучения вызывает:
1)Облучение глаз (происходит помутнение хрусталика);
2)Биохимические сдвиги (образуются биологически активные вещества типа цистамина, хомина, повышающие уровень фосфора и натрия в крови);
3)Усиление секреторной деятельности желудка;
4)Развитие тормозных процессов в центральной нервной системе;
5)Снижается общего обмена веществ.
Нормируемым показателем теплового излучения являетсяинтен-
сивность теплового излучения (Вт/м2 или калория/(см2мин) 1 калория/
(см2мин) = 700 Вт/м2).
Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих приведены в табл. 4.2 [21].
Таблица 4.2
Допустимые величины интенсивности теплового облучения
Облучаемая |
Интенсивность теплового излучения |
|
поверхность, % |
калория/(см2мин) |
Вт/м2 |
50 и более |
0,05 |
35 |
25-50 |
0,1 |
70 |
не более 25 |
0,14 |
100 |
Интенсивность теплового облучения работающих от открытыхис-
точников (нагретый металл, открытое пламя) не должны превышать
140 Вт/м2 при облучении 25 % тела с использованием СИЗ.
Для замеров параметров макроклимата используются следующие приборы: термометры, гигрометры, психрометры, кататермометры, анемометры, барометры-анероиды, актинометры (табл. 4.3).
Земля окружена воздушной оболочкой(атмосферой), состоящей из смеси различных газов, молекулы которых находятся в поле тяготения Земли и притягиваются к ней. Вследствие этого слои воздуха, расположенные выше, давят на ниже слои, а те на поверхность Земли и находящиеся на ней тела. Это давление называют атмосферным.