Гелиогеофизические и постоянные магнитные поля

Человек на всех этапах эволюционного развития, как и все живое на земле, существует в условиях естественного электромагнитного фона (электрических, магнитных и электромагнитных полей) крайне низкой интенсивности. Солнечная активность и межпланетное магнитное поле изменяют электрическое и магнитное поля Земли, тем самым оказывают определенное воздействие на организм человека. Наибольшей чувствительностью к изменению солнечной активности, как показывают результаты многочисленных медицинских исследования, является нервная и сердечно-сосудистые системы, система крови (скорость кровотока). Установлено, что при выполнение корректурных проб во время магнитных бурь увеличивается число ошибок, появление которых свидетельствует о преобладании возбудительного процесса в высших отделах мозга. Число ошибок еще больше возрастает на 2-е сутки после смены знака геомагнитного поля (ГМП). Во время геомагнитных возмущений даже у тренированных лиц отмечается резкое снижение краткосрочной памяти, снижение объема и интенсивности внимания. Эти изменения более выражены у пожилых людей, а также у лиц, проживающих на Крайнем Севере. При возмущении геомагнитного поля увеличивается латентный период зрительно-моторной реакции человека на сигналы. Значительные изменения функционального состояния ЦНС являются одной из причин увеличения количества несчастных случаев и травм во время магнитных бурь. Например, возникновение автомобильных катастроф чаще всего регистрируют на 2-ой день сильной солнечной вспышки.

Полагают, что у человека в результате десинхронизации функций ЦНС могут усиливаться нервно-психические расстройства. Обнаружена зависимость таких заболеваний, как шизофрения, эпилепсия и маниакально-депрессивные состояния от солнечной активности. Предполагают, что геомагнитные возмущения могут вызывать нарушения межполушарных отношений головного мозга с сопутствующей им акцентуацией отдельных психических функций, а также рассогласование внутренних ритмов организма с ритмом внешней среды.

Источниками постоянных магнитных полей (ПМП) являются линии передачи постоянного тока, электролизные ванны, постоянные магниты и электромагниты, МГД – генераторы, установки ядерного магнитного резонанса, магнитные сепараторы, магнитные материалы, используемые в приборостроении и физиотерапии, транспорт на магнитной подвеске и другие электротехнические устройства. Уровень ПМП и интенсивность ГМП оценивают в единицах напряженности магнитного поля (Н, А/м) или в единицах магнитной индукции (В) в Тл (мкТл, нТл), которые связаны между собой следующей зависимостью

Н = В / m₀ , (69)

где m₀ = 47 p × 10^-7 Гн/м – магнитная постоянная (1 А/м » 1,25 мкТл,

1 мкТл » 0,8 А/м).

Оценка и нормирование ПМП (СанПиН 2.2.4.1191-03) осуществляется дифференцированно в зависимости от времени его воздействия на работника за смену для условий общего (на все тело) и локального (кисти рук, предплечье) воздействия. Предельно допустимые уровни напряженности (индукции) ПМП на рабочих местах не должны превышать значений, указанных в табл. 15.

Таблица 15 ПДУ постоянного магнитного поля

При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью (индукцией) ПМП общее время выполнения работ не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью. Контроль уровней ПМП проводится на постоянных рабочих местах персонала, а в случае отсутствия таковых – в нескольких точках рабочей зоны, расположенных на разных расстояниях от источника ПМП при всех режимах его работы. Определяющим является наибольшее из всех зарегистрированных значений. Измерения проводят на высоте 0,5; 1,0; 1,7 м при рабочей позе «стоя» и 0,5; 0,8 и 1,4 м при рабочей позе «сидя» от опорной поверхности. Для условий локального воздействия измерения производятся на уровне фалангов пальцев кистей, середины предплечья и плече. Контроль уровней ПМП на рабочих местах не осуществляется при значении В на поверхности магнитных изделий ниже ПДУ, при максимальном значении тока в одиночном проводе не более I_max = 2p r × Н, где r – расстояние до рабочего места, Н = Н_ПДУ, при максимальном значении тока в круговом витке не более I_max = 2 R × Н, где R – радиус витка; при максимальном значении тока в соленоиде не более I_max = 2 Нn, где n – число витков на единицу длины.

Гигиеническая оценка изменения интенсивности ГМП в помещении производится на основании расчета коэффициента ослабления ГМП (К₀^ГМП) для каждого рабочего места (в экранируемых помещениях специального назначения; в помещениях гражданского и военного назначения, расположенных под землей, в т.ч. в метро, шахтах и др.; в помещениях, в конструкции которых используется большое количество металлических (железосодержащих) элементов; в наземных, в водных, подводных и воздушных передвижных технических средствах гражданского и военного назначения) и его сопоставления с гигиеническим нормативом (ВДУ).

Коэффициент ослабления интенсивности ГМП определяется отношением интенсивности ГМП открытого пространства (В₀ или Н₀) к его интенсивности внутри помещения (В_В или Н_В).

К₀^ГМП = çВ₀ï / çВ_Вï, К₀^ГМП = çН₀ï / çН_Вï,(70)

где В₀, Н₀, В_В, Н_В – соответственно модуль вектора магнитной индукции и напряженности магнитного поля в открытом пространстве и на рабочем месте в помещении.

Временный допустимый коэффициент ослабления интенсивности ГМП (К₀^ГМП) на рабочих местах персонала в помещениях (объектах, технических средствах, в течение смены не должен превышать 2, т.е. ВДУ К₀^ГМП £ 2. При оценке ГМП в помещении должны быть отключены технические средства, создающие постоянные магнитные поля. Измерения должны производиться не ближе 0,5 м от железосодержащих предметов, конструкций, оборудования. Высота измерения интенсивности ГМП в помещении зависит от рабочей позы. При рабочей позе сидя она составляет 0,5; 1,0; 1,4 м, а стоя – 0,5; 1,0; 1,7 м от поверхности пола. В открытом пространстве ( на территории), где размещается исследуемый объект, измерения производятся на уровнях 1,5 – 1,7 м от поверхности земли. Защита от воздействия магнитного поля сводится к защите расстоянием и экранированию. Установки намагничивания и размагничивания при внесении в них деталей следует обесточивать.

3.6.5 Инфракрасные излучения

Подавляющее большинство производственных процессов на пищевых предприятиях сопровождается выделением инфракрасного (теплового) излучения (ИКИ) как оборудованием, так и материалами и готовой продукцией. ИКИ – это невидимое электромагнитное излучение с длиной волны от 0,76 мкм до 420 мкм и обладающее волновыми и световыми (квантовыми) свойствами. Энергия кванта лежит в пределах 0,0125 – 1,25 эВ.

В зависимости от длины волны инфракрасные лучи делятся на коротковолновую область ИКИ-А с длиной волны до 1400 нм, средневолновую ИКИ-В с длиной волны 1400-3000 нм, длинноволновую ИКИ-С область с длиной волны 3000 нм – 1000 мкм. В производственных условиях гигиеническое значение имеет более узкий диапазон от 0,76 до 70 мкм.

Источником инфракрасного излучения является любое нагретое тело. По закону Стефана-Больцмана излучение (Е, Вт/м²) абсолютно черного тела пропорционально четвертой степени его абсолютной температуры.

Е = t₀× Т ⁴= С₀ × (Т / 100)⁴, (71)

где t₀ = 5,67032×10^-8 Вт× м^-2× К^{- 4} – константа излучения абсолютного черного тела (постоянная Стефана-Больцмана);

С₀ = 5,67 Вт× м^-2× К^{- 4} – коэффициент излучения абсолютно черного тела; Т – абсолютная температура излучаемого тела, К.

Интенсивность излучения различных материалов описывается уравнением

Е = e × С₀ (Т / 100)⁴, (72)

где e - степень черноты материала (принимается по справочным данным).

В практических условиях нагретые тела излучают одновременно различные длины волн. С увеличением температуры излучающей поверхности длина волны (l, мкм) уменьшается (закон Вина).

l_max = C / T, (73)

где C – 2880; Т – абсолютная температура нагретого тела, К.

При температуре твердого тела 400-500^°С излучение происходит главным образом в области длинных волн.

Расчет интенсивности облучения (излучения), Вт/м², от нагретой поверхности или через отверстия в печи производят по выражению

при (74)

при

где F – площадь излучающей поверхности, м²; Т – температура излучаемой поверхности, К; Т_доп – допустимая температура на поверхности оборудования, К; r – расстояние от источника излучения, м.

Биологическое действие инфракрасного излучения. Лучистое тепло имеет ряд особенностей. Инфракрасное излучение, помимо усиления теплового воздействия на организм работающего, обладает и специфическим влиянием, зависящим от интенсивности излучения отдельных участков его спектра. Существенное влияние на теплообмен организма оказывают оптические свойства кожного покрова с его избирательной характеристикой коэффициентов отражения, поглощения и пропускания инфракрасной радиации.

В зависимости от длины волны изменяется проникающая способность инфракрасного излучения. Наибольшую проникающую способность имеет коротковолновое инфракрасное излучение (0,76-1,4 мкм); инфракрасные лучи длинноволнового диапазона задерживаются в поверхностных слоях кожи.

Под влиянием ИКИ в организме человека возникают биохимические сдвиги и изменения функционального состояния центральной нервной системы: образуются специфические биологически активные вещества типа гистамина, холина, повышается уровень фосфора и натрия в крови, усиливается секреторная функция желудка, поджелудочной и слюнной желез, в центральной нервной системе развиваются тормозные процессы, уменьшается нервно-мышечная возбудимость, понижается общий обмен веществ.

Большая проникающая способность коротковолнового излучения вызывает непосредственное воздействие на жизненно важные органы человека (мозговые оболочки, мозговую ткань). Патофизиологические эффекты воздействия ИК-излучений на человека приведены в табл. 16.

Таблица 16 Патофизиологические изменения под воздействием ИК-излучения

Нормирование ИК-излучения осуществляется по интенсивности допустимых интегральных потоков излучения с учётом спектрального состава, размера облучаемой площади, защитных свойств спецодежды для продолжительности действия более 50% смены в соответствии с ГОСТ 12.1.005-ХХ и СанПиН 2.2.4.548-96.

Измерение интенсивности интегрального теплового излучения осуществляется актинометрами, болометрами, приборами Аргус-03; спектральный состав – инфракрасными спектрометрами типа ИКС-10,12, 14.

Защита от ИК-излучения. Основные мероприятия, направленные на снижение опасности воздействия инфракрасного излучения, состоят в следующем: снижение интенсивности источника, защитное экранирование источника или рабочего места, использование СИЗ, лечебно-профилактические мероприятия.

Снижение интенсивности инфракрасного излучения источника достигается выбором технологического оборудования, обеспечивающего минимальные излучения, заменой устаревших технологических схем современными, рациональной компоновкой оборудования, с помощью которой обеспечивается минимум нагретых поверхностей.

Наиболее распространенные средства защиты от инфракрасного излучения классифицируются согласно ГОСТ 12.4.123-83 на оградительные, герметизирующие, теплоизолирующие, средства вентиляции, а также средства автоматического контроля и сигнализации. В качестве оградительных устройств используют конструкции, состоящие из одной или нескольких полированных отражающих пластин, охлаждаемых естественным или принудительным способом. Наиболее распространённый и эффективный способ защиты от излучения – экранирование источников излучений. Экраны применяют как для экранирования источников излучения, так и для защиты рабочих мест от инфракрасного излучения. По принципу действия экраны подразделяются на теплоотражающие, теплопоглощающие и теплопроводящие. Также используют герметизацию источников с помощью укрывающего набора труб, по которым под напором движется вода; сварных заслонок, футерованных огнеупорными материалами (асбест, перлитовые плиты и др.). Для защиты глаз и лица используются очки со светофильтрами и щитки. Защита поверхности тела от переоблучения инфракрасными электромагнитными волнами осуществляется с помощью спецодежды, вид которой зависит от специфики выполняемых работ.

Лечебно-профилактические мероприятия предусматривают организацию рационального режима труда и отдыха и организацию регулярных периодических медосмотров. Длительность и частота перерывов определяется с учётом интенсивности излучения и тяжести работ.