Энергетические загрязнения техносферы. Загрязнения атмосферы, гидросферы, земель

-постоянные вибрации, для  которых величина нормируемых  параметров изменяется не более  чем в 2 раза (на 6 дБ) за время  наблюдения;

- непостоянные вибрации, для которых величина нормируемых параметров изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 10 минут при измерении с постоянной времени 1 с, в том числе:

a) колеблющиеся во времени вибрации, для которых величина нормируемых параметров непрерывно изменяется во времени;

b) прерывистые вибрации, когда контакт человека с вибрацией прерывается, причем длительность интервалов, в течение которых имеет место контакт, составляет более 1с;

c) импульсные вибрации, состоящие из одного или нескольких вибрационных воздействий (например, ударов), каждый длительностью менее 1 с.

Вибрация относится  к факторам, обладающим высокой биологической  активностью. Выраженность ответных реакций  обусловливается главным образом  силой энергетического воздействия  и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы. Мощность колебательного процесса в зоне контакта и время этого контакта являются главными параметрами, определяющими развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса и других условий.

Между ответными  реакциями организма и уровнем  воздействующей вибрации нет линейной зависимости. Причину этого явления видят в резонансном эффекте. При повышении частот колебаний более 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах человека. Резонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил. Область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20 – 30 Гц, при горизонтальных – 1,5 – 2 Гц.

Особое значение резонанс приобретает по отношению  к органу зрения. Расстройство зрительных восприятий проявляется в частотном диапазоне между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок. Для органов, расположенных в грудной клетке и брюшной полости, резонансными являются частоты 3 – 3,5 Гц. Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4 – 6 Гц.

Вибрационная  патология стоит на втором месте (после пылевых) среди профессиональных заболеваний. Рассматривая нарушения  состояния здоровья при вибрационном воздействии, следует отметить, что частота заболеваний определяется величиной дозы, а особенности клинических проявлений формируются под влиянием спектра вибраций. Выделяют три вида вибрационной патологии от воздействия общей, локальной и толчкообразной вибраций.

При действии на организм общей вибрации страдает в первую очередь нервная система и анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный. Вибрация является специфическим раздражителем для вестибулярного анализатора, причем линейные ускорения – для оолитового аппарата, расположенного в мешочках преддверия, а угловые ускорения – для полукружных каналов внутреннего уха.

У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения, расстройство координации движений, симптомы укачивания, вестибуловегетативная  неустойчивость. Нарушение зрительной функции проявляется сужением и выпадением отдельных участков полей зрения, снижением остроты зрения, иногда до 40%, субъективно – потемнением в глазах. Под влиянием общих вибраций отмечается снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности. Особенно опасна толчкообразная вибрация, вызывающая микротравмы различных тканей с последующими реактивными изменениями. Общая низкочастотная вибрация оказывает влияние на обменные процессы, проявляющиеся изменением углеводного, белкового, ферментного, витаминного и холестеринового обменов, биохимических показателей крови.

Вибрационная  болезнь от воздействия общей  вибрации и толчков регистрируется у водителей транспорта и операторов транспортно-технологических машин  и агрегатов, на заводах железобетонных изделий. Для водителей машин, трактористов, бульдозеристов, машинистов экскаваторов, подвергающихся воздействию низкочастотной и толчкообразной вибраций, характерны изменения в пояснично-крестцовом отделе позвоночника. Рабочие часто жалуются на боли в пояснице, конечностях, в области желудка, на отсутствие аппетита, бессонницу, раздражительность, быструю утомляемость. В целом картина воздействия общей низко- и среднечастотной вибраций выражается общими вегетативными расстройствами с периферическими нарушениями, преимущественно в конечностях, снижением сосудистого тонуса и чувствительности.

Бич современного производства, особенно машиностроения, - локальная вибрация. Локальной  вибрации подвергаются главным образом  люди, работающие с ручным механизированным инструментом. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжение конечностей кровью. Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани, вызывают снижение кожной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев, деформируя и уменьшая подвижность суставов.

Колебания низких частот вызывают резкое снижение тонуса капилляров, а высоких частот –  спазм сосудов.

Сроки развития периферических расстройств зависят  не столько от уровня, сколько от дозы (эквивалентного уровня) вибрации в течение рабочей смены. Преимущественное значение имеет время непрерывного контакта с вибрацией и суммарное время воздействия вибрации за смену. У формовщиков, бурильщиков, заточников, рихтовщиков при среднечастотном спектре вибраций заболевание развивается через 8 – 10 лет работы. Обслуживание инструмента ударного действия (клепка, обрубка), генерирующим вибрацию среднечастотного диапазона (30 – 125 Гц), приводит к развитию сосудистых, нервно-мышечных, костно-суставных и других нарушений через 12 – 15 лет. При локальном воздействии низкочастотной вибрации, особенно при значительном физическом напряжении, рабочие жалуются на ноющие, ломящие, тянущие боли в верхних конечностях, часто по ночам. Одним из постоянных симптомов локального и общего воздействия является расстройство чувствительности. Наиболее резко страдает вибрационная, болевая и температурная чувствительность.

К факторам производственной среды, усугубляющим вредное воздействие  вибрации на организм, относятся чрезмерные мышечные нагрузки, неблагоприятные микроклиматические условия, особенно пониженная температура, шум высокой интенсивности, психоэмоциональный стресс. Охлаждение и смачивание рук значительно повышает риск развития вибрационной болезни за счет усиления сосудистых реакций. При совместном действии шума и вибрации наблюдается взаимное усиление эффекта в результате его суммации, а возможно, и потенцирования.

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.). Лица, подвергающиеся воздействию вибрации окружающей среды, чаще болеют сердечнососудистыми и нервными заболеваниями и обычно предъявляют много жалоб общесоматического характера.

2.2 Электромагнитные поля. Ионизирующие излучения

 Источники  инфразвука могут быть как  естественного происхождения (обдувание  ветром строительных сооружений  и водной поверхности), так и  техногенного (подвижные механизмы  с большими поверхностями –  виброплощадки, виброгрохоты; ракетные  двигатели, ДВС большой мощности, газовые турбины, транспортные средства). В отдельных случаях уровни звукового давления инфразвука могут достигать нормативных значений, равных 90 дБ, и даже превышать их на значительных расстояниях от источника.

Основными источниками  электромагнитных полей (ЭМП) радиочастот являются радиотехнические объекты (РТО), телевизионные и радиолокационные станции (РЛС), термические цехи и участки (в зонах, примыкающих к предприятиям). Воздействие ЭМП промышленной частоты чаще всего связано с высоковольтными линиями (ВЛ) электропередач, источниками постоянных магнитных полей, применяемыми на промышленных предприятий. Зоны с повышенными уровнями ЭМП, источниками которых могут быть РТО и РЛС, имеют размеры до 100….150 м. При этом даже внутри зданий, расположенных в этих зонах, плотность потока энергии, как правило, превышает доступные значения.

ЭМП промышленной частоты в основном поглощаются  почвой, поэтому на небольшом расстоянии (50…100м) от ЛЭП электрическая напряженность  поля падает с десятков тысяч вольт на метр до нормативных уровней. Значительную опасность представляют магнитные поля, возникающие в зонах около ЛЭП токов промышленной частоты, и в зонах, прилегающих к электрифицированным железным дорогам. Магнитные поля высокой интенсивности обнаруживаются и в зданиях, расположенных в непосредственной близости от этих зон.

В быту источниками  ЭМП и излучений являются телевизоры, дисплей, печи СВЧ и другие устройства. Электростатические поля в условиях пониженной влажности (менее 70%) создают  паласы, накидки, занавески.

Возникновение ионизирующего излучения на человека может происходить в результате внешнего и внутреннего облучения. Внешнее облучение вызывают источники  рентгеновского и Y-излучения, потоки протонов и нейтронов. Внутреннее облучение  вызывают ß- и α-частицы, которые попадают в организм человека через органы дыхания и пищеварительный тракт.

Доза облучения, создаваемая техногенными источниками (за исключением облучений при  медицинских обследованиях), невелика по сравнению с естественным фоном ионизирующего облучения, что достигается применением средств коллективной защиты. В тех случаях, когда на объектах экономики нормативные требования и правила радиационной безопасности не соблюдаются, уровни ионизирующего воздействия резко возрастают.

Рассеивание в  атмосфере радионуклидов, содержащихся в выбросах, приводит к формированию зон загрязнения около источника выбросов. Обычно зоны облучения жителей, проживающих вокруг предприятий по переработке ядерного топлива на расстоянии до 200 км, колеблются от 0,1 до 60% естественного фона излучения.

 Миграция  радионуклидов в водоемах и  грунте значительно сложнее, чем  в атмосфере. Это обусловлено  не только параметрами процесса  рассеивания, но и склонностью  радионуклидов к концентрации  в водных организмах, к накоплению в почве. Вода, составляющая 85% массы Земли, содержит лишь 27% радиоизотопов, а биомасса, составляющая 0,1%, накапливает до 28% радиоизотопов.

Миграция радиоактивных  веществ в почве определяется в основном ее гидрологическим режимом, химическим составом почвы и радионуклидов. Меньшей сорбционной емкостью обладают песчаная почва, большей – глинистая, суглинки и черноземы.

Эти загрязнения, обусловленные глобальными поступлениями  радиоактивных веществ в почву, не превышают допустимые уровни. Опасность возникает лишь в случаях произрастания культур в зонах с повышенными радиоактивными загрязнениями.

Уровень радиоактивности  в жилом помещении зависит  от строительных материалов: в кирпичном, железобетонном, шлакоблочном доме он всегда в несколько раз выше, чем в деревянном. Газовая плита приносит в дом не только токсичные газы, включая канцерогены, но и радиоактивные газы. Поэтому уровень радиоактивности на кухне может существенно превосходить фоновый при работающей газовой плите.

В закрытом, непроветриваемом помещении человек может подвергаться воздействию радона-222 и радона-220,которые непрерывно высвобождаются из земной коры. Поступая через фундамент, пол, из воды или иным путем, радон накапливается в изолированном помещении. Концентрация радона на верхних этажах здания обычно ниже, чем на первом этаже. Избавиться от избытков радона можно проветриванием помещения.

Из рассмотренных  энергетических загрязнений в современных  условиях наибольшее негативное воздействие  на человека оказывают радиоактивное и акустическое загрязнения.

2.3 Шум

Шум - звук любого рода, воспринимаемый людьми как неприятный, мешающий или даже вызывающий болезненные ощущения. В наши дни он стал одним из самых опасных факторов, вредящих среде обитания. В крупных городах свыше 60% жителей жалуются на чрезмерный шум.

Шум транспорта постоянно обременяет миллионы людей, а у сотен тысяч от шума страдает здоровье. Вызванная шумом глухота  заняла первое место среди профессиональных заболеваний. Строительные машины часто  издают шум громкостью свыше ста децибелов. Вызвать повреждение слуха может и длительно действующий шум свыше 85 децибелов.

У многих рабочих, постоянно имеющих дело с шумными  машинами, например, сверлильными станками, возникают устойчивые нарушения  слуха. Но длительное воздействие шума вредит не только слуху, оно делает человека нервным и ухудшает самочувствие. Снижается ловкость и быстрота движений, замедляется мыслительный процесс, человек становится раздражительным и “разбитым”. Производительность труда заметно падает.

Шум небезразличен для организма. Он может вызывать психические реакции, отклонения вегетативной нервной системы, повреждения слуха, а при высоких уровнях громкости и болезненные ощущения. Реакция на шум сильно зависит от особенностей личности, возраста, пола, состояния здоровья, профессии. Каждый из нас по-своему воспринимает различные шумы - в зависимости от своей телесной и душевной конституции. Поэтому трудно указать точную границу, выше которой шум вызывает определенные последствия.

Ученые различают  следующие главные градации действия шума:

Мешающее действие. Оно растет с увеличением громкости, но зависит от индивидуального восприятия и от конкретной ситуации. Помехой  может стать даже едва слышимый звук, например, тиканье часов, жужжание мухи, капание воды из крана. Чем сильнее громкость внезапно появившейся шумовой помехи отличается от уровня общего шумового фона, тем неприятнее она для уха. Мешающее действие звука может быть связано и с информацией, которую он несет: так заснувшая мать может не услышать раскатов грома за окном, но тихий, еле слышный плач ребенка, мгновенно ее будит. Это явление раньше так и называли “сном матери”

 Активация, то есть возбуждение центральной и вегетативной нервной системы, нарушение сна, нарушение умения расслабляться, заметное усиление реакций, связанных с испугом. Этот тип воздействия шума характеризуется небольшим повышением давления крови, расширением зрачков, уменьшением подвижности желудка, выделения желудочного сока и слюны, повышением частоты дыхания и пульса, усилением мышечной активности и электрического сопротивления кожи, а также усиленным выделением гормонов, играющих роль в функционировании вегетативной нервной системы. Порог некоторых из этих реакций лежит довольно высоко (так, кровоток кожи изменяется начиная с 70-75 дБ(А)); у других реакций он очень невысок (для электрического сопротивления кожи - начиная с 3-6 дБ(А) над фоновым уровнем шума).