Характеристика метеорологических условий среды

 

Среда может быть условно разделена на производственную и бытовую (регулируемую) и окружающую (нерегулируемую).

Метеорологические условия производственной и бытовой среды характеризуется сочетанием параметров температуры, относительной влажности и скорости воздуха, температуры окружающих поверхностей и барометрическим давлением.

Метеорологические условия окружающей среды характеризуется сочетанием параметров температуры, относительной влажности, скорости и степени вертикальной устойчивости воздуха, тепловым излучением и барометрическим давлением.

Метеорологические условия среды могут быть оценены тепловым состоянием человека, которое характеризуется его теплосодержанием. При этом теплосодержание человека в покое составляет 4…6 кДж/мин, а при тяжелой работе – 36…42 кДж/мин.

На теплосодержание человека влияет сочетание вышеуказанных параметров среды обитания и в первую очередь температура воздуха.

При температуре воздуха в пределах 15…25^оС человек испытывает состояние теплового безразличия, а теплообмен его с окружающей средой происходит за счет конвекции (25…30%), теплового излучения (45%) и испарения (20…25%).

При температуре воздуха около 30^оС теплообмен человек с окружающей средой происходит за счет конвекции и теплового излучения (50%) и испарения (50%).

При температуре воздуха около 36^оС теплообмен человек с окружающей средой происходит только за счет испарения (100%).

Влияние параметров температуры и относительной влажности воздуха на тепловое состояние человека характеризуется эквивалентной температурой, а с учетом дополнительно скорости воздуха – эквивалентно-эффективной температурой. Влияние всего комплекса параметров метеорологических условий на тепловое состояние человека может быть оценено критерием термокомфортности, в частности по теплоощущениям человека.

степень вертикальной устойчивости воздуха характеризуется состоянием атмосферы в приземном слое воздуха (инверсия, конвекция, изотермия).

Инверсия создается при условии, когда температура воздуха нижнего слоя ниже температуры воздуха верхнего слоя, обычно возникает при ясной погоде при скорости ветра более 4 м/с, за один час до захода по один час после восхода солнца.

 

Конвекция создается при условии, когда температура воздуха нижнего слоя выше температуры воздуха верхнего слоя, обычно возникает при ясной погоде при скорости ветра не более 4 м/с, через два часа после восхода и за два, два с половиной часа до захода солнца.

Изотермия создается при условии, когда в пределах 20…25 м от земной поверхности температура воздуха нижнего и верхнего слоя воздуха практически равны, обычно возникает в пасмурную погоду и при снежном покрове.

Принципы нормирования параметров метеорологических условий производственной и бытовой среды, дифференцированный, в зависимости от тепловой характеристики помещения, времени года и категории работ по тяжести.

По тепловой характеристике помещения делятся на помещения с низкий избытком явного тепла < 23 Дж/м³·с и значительным > 23 Дж/м³·с.

 

4.2. Характеристика производственного освещения.

 

Свет – часть электромагнитного спектра видимого излучения. Основными характеристиками света являются: длина волны (λ) и частота колебания (ν), которые связаны между собой зависимостью:

(2.1)

где: с – скорость распространения света, м/с.

 

Оптическая область спектра находится в пределах 10...540000 нּ м, при этом: - ультрафиолетовая область спектра – 10…560 нּ м;

– видимая область спектра – 580...770 нּ м;

– инфракрасная область спектра – 770...540000 нּ м.

 

Производственное освещение характеризуется двумя видами показателей:

– количественными показателями;

– качественными показателями.

 

Количественными показателями являются основные светотехнические величины:

– световой поток (F) – это мощность лучистой энергии, оцениваемая глазом по ощущению, лм;

– сила света (I) – это пространственная плотность светового потока, кд. Сила света определяется по формуле:

, (2.2)

где: ω – телесный угол, ср;

– освещенность (Е) – это поверхностная плотность светового потока, лк. Освещенность определяется по формуле:

, (2.3)

где: S – площадь поверхности освещения, м²;

– яркость (B) – это светотехническая величина, воспринимаемая глазом. Яркость определяется по формуле:

, (2.4)

где: S – площадь излучаемой поверхности м²; α – угол между направлением излучения и плоскостью поверхности, град.

Качественными показателями характеризуются условия зрительной работы, к которым относятся:

– фон (Ф) – это поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на котором он рассматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения (ρ), который определяется из выражения:

, (2.5)

фон может быть: светлый (ρ > 0.4); средний (ρ = 0.2...0.4); темный (ρ < 0.2).

– контраст объекта различий с фоном (К) может быть определен из выражения:

, (2.6)

где: В_о, В_ф – контраст объекта различения и фона, кд/м², контраст объекта различения с фоном может быть: большой (К > 0.5); средний (К = 0.2…0.5); малый (К < 0. 2).

– показатель ослепленности (Р) – критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой. Показатель ослепленности может быть определен из выражения:

, (2.7)

где: s – коэффициент ослепленности, отношение видимости объекта наблюдения при экранировании блеских источников света (ν ₁) к видимости объекта наблюдения при наличии блеских источников в поле зрения (ν ₂).

– показатель дискомфорта освещенности – это характеристика качества освещения, определяющая степень дополнительной напряженности зрительной работы, которая вызывается резким различием яркостей одновременно видимых поверхностей в освещенном помещении.

– коэффициент пульсации освещения определяется из выражения:

, (2.8)

где; Е_mах, Е_min, E_ср – освещенность за период ее колебаний и среднее значение ее за этот период, лк.

Различают следующие виды производственного освещения:

– естественное (одностороннее и двухстороннее боковое, верхнее, комбинированное);

– искусственное (равномерное и локализованное, общее, комбинированное, аварийное, эвакуационное и охранное);

– совмещенное(естественное и искусственное одновременно).

Расчет естественного бокового освещения состоит в определении суммарной площади оконных проемов (Σ F_о), по формуле (9):

, (2.9)

а верхнего и комбинированного освещения в определении суммарной площади остекленного фонаря (Σ F_ф) по формуле (10):

(2.10)

где: F_п, – площадь пола и остекленного фонаря, м²; е_min, е_ср, – нормативное и среднее значение коэффициента естественной освещенности; η _о, η _ф – световая характеристика окна и фонаря; k – коэффициент учитывающий затемнение окон соседним зданием; τ _о – коэффициент учитывающий светопропускание оконного проема с учетом загрязнения; r₁, r₂ – коэффициент учитывающий влияние отражения света при боковом и верхнем освещении.

Расчет искусственного освещения состоит в определении светового потока лампы (Ф_л) по формуле:

, (2.11)

где: Е – освещенность по норме, лк; S_п – площадь пола, м; k – коэффициент запаса; η _с – коэффициент использования светового потока; z – коэффициент неравномерности.

Расчет количества ламп (N) по методу удельной мощности (более простой, но менее точный) ведется по формуле:

, (2.12)

где: Р_уд, Р_л – удельная мощность и мощность одной лампы Вт/м²; S_п – площадь пола, м²;

Прожекторное освещение используется двух видов:

– прожекторы с широкий пучком света;

– прожекторы заливающего света (ПЗО).

Преимущественно используют прожекторы трех типов: ПЗС-45 (1000Вт); ПЭС-35 (500Вт); ПЗС-25 (200Вт).

Примечание: Устанавливаются прожектора группами на специальных мачтах, с учетом наличия затемняющих предметов, чтобы не ослепляли, и каждый участок освещался с двух или нескольких сторон. Мачты располагают по длинным сторонам освещаемой поверхности в шахматном порядке.

Наибольшая высота мачт (Н_м) определяется по эмпирической формуле:

, (2.13)

где: I_max – осевая сила света прожектора, кд.

Расстояние между мачтами принимают порядка 6-8 кратной высоты мачты, но не более 15 кратной высоты, то есть L = 6ּ Н_м.

Так как к основанию мачты примыкает «мертвое пространство», то определяется радиус «мертвой зоны» (R_м.з.) по формуле:

, (2.14)

где: Н – высота мачты, м; – угол наклона осей прожектора к горизонту, град.

 

Расчет прожекторного освещения ведется двумя способами:

– путем построения и компоновки изолюкс;

– метод пучка прожекторов.

 

4.3. Характеристика химических и биологических опасных и вредных производственных факторов среды

 

Химически опасные и вредные производственные факторы среды характеризуют следующими показателями:

– класс опасности химического вещества (газо-воздушные);

– степень опасности химического вещества (пылевые);

– токсичность, кумуляция, летучесть, стойкость;

– огнеопасность, пожароопасность, взрывоопасность.

 

Класс опасности химического вещества характеризуют показатели:

– предельно-допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м³;

– средней смертельной дозы (ССД) при введении в желудок, мг/кг;

– средней смертельной дозы (ССД) при нанесению на кожу, мг/кг;

– средней смертельной концентрации (ССК) в воздухе, мг/м³;

– коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО);

– зона острого действия;

– зона хронического действия.

 

Степень опасности химического вещества (производственной пыли) характеризуют химические и физико-механические показатели:

– химический состав (% содержание химического элемента в пылевидной частице);

– степень дисперсности (% содержание разных по величине пылинок в определенном объеме воздуха: < 2 мкм; 2...5 мкм; 5...10 мкм; > 10 мкм);

– форма частицы (для пылинок величиной > 5…10 мкм - округленная, неправильная, игольчатая, волокнистая, зазубренные края, конгломераты частиц);

– растворимость (легко-, средне-, и тяжелорастворимые в органических растворителях);

– электрозаряженность (удельной поверхностью частицы).

 

Токсичность веществ (ядовитых и агрессивных) характеризуют показатели:

– доза (предельно-допустимая летальная доза – доза вызывающая смертельный исход);

– путь поступления (дыхательный путь, кожный покров, слизистая оболочка, желудочно-кишечный тракт);

– продолжительность действия (время разложения токсического вещества на нетоксические компоненты);

– состояние организма (функциональное состояние организма).

Огне-, пожаро-, взрывоопасность химических веществ характеризуют следующие показатели:

– вспышка (наименьшая температура горючего вещества, при которой над ее поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхнуть в воздухе от внешнего импульса энергии);

– воспламенение (наименьшая температура горючего вещества либо смеси, при котором от внешнего источника зажигания возникает устойчивое горение);

– самовоспламенение (наименьшая температура горючего неорганического вещества либо смеси, при которой без воздействия внешнего импульса энергии происходит резкое самостоятельное увеличение скорости экзотермической реакции, приводящее к возникновению горения).

По температуре самовоспламенения горючие вещества делятся на две группы:

а) воспламеняющиеся при температуре выше температуры окружающей среды (при нагревании);

б) воспламеняющиеся при температуре ниже температуры окружающей среды (без нагревании);

– самовозгорание (процесс загорания органического вещества в результате тепловых процессов окисления или жизнедеятельности микробов).

 

Пожароопасность химического вещества характеризуют показателями:

– скорость горения (линейная скорость распространения пламени по веществу или смеси);

– скорость выгорания (количество вещества, сгорающего в единицу времени с единицы поверхности, с/м²);

 

Взрывоопасность химические вещества характеризуют показателями:

– максимальным давлением (скоростное нарастание давления) взрыва (наибольшее давление, которое возникает при горении наиболее взрывоопасных газо-, паро-, пылевоздушной смеси в замкнутом объеме при начальном давлении смеси 0.1 МПа);

– минимальное взрывоопасное содержание кислорода в смеси (концентрация кислорода в смеси с флегматизатором, ниже которой не происходит воспламенение аэровзвеси от внешних источников зажигания).

 

В зависимости от вида химического вещества и их сочетаний, применяемых на производстве, химически опасные и вредные производственные факторы по классу опасности и степени опасности могут быть разделены на две большие группы:

 

– производственные пыли (мелкораздробленные твердые частицы, находящиеся в воздухе рабочих помещений во взвешенном состоянии, то есть в виде аэрозоли);

– производственные яды (химические вещества, которые могут находиться в воздухе рабочих помещений в виде пара, газа и аэрозоли).

 

Производственные пыли классифицируют по следующим признакам:

– по происхождению:

а) органические (растительные, животные, искусственные);

б) неорганические (металлические, минеральные);

в) смешанные.

– по способу образования:

а) аэрозоль дезинтеграции (при механическом измельчении твердых частиц);

б) аэрозоль конденсации (при испарении и конденсации паров металлов в воздухе).

– по дисперсности:

а) видимые (размер пылевидных частиц > 10 мкм);

б) микроскопические (от 10 до 0.25 мкм);

в) ультрамикроскопические (менее < 0.25 мкм)

 

Производственные яды классифицируют по следующим признакам:

– по химическому строению:

а) органические соединения (альдегиды, спирты, кетоны);

б) элементоорганические соединения (фосфор – и хлорорганические);

в) неорганические соединения (свинец, ртуть и др.).

– по агрегатному состоянию:

а) газы;

б) пары;

в) аэрозоли и их смеси.

– по опасности воздействия на организм:

а) чрезвычайно опасные (1 класс опасности);

б) высоко опасные (2 класс опасности);

в) умеренно опасные (3 класс опасности);

г) мало опасные (4 класс опасности).

– по характеру воздействия на организм:

а) токсичные (вызывающие нарушение деятельности всего организма или отдельных органов – свинец, ртуть, мышьяк и др.);

б) раздражающие (поражающие поверхность тканей, дыхательного тракта, слизистой оболочки - сернистый газ, хлор, окись азота и др.);

в) сенсибилизирующие (действие как аллергены – формальдегид, различные растворители и лаки на основе нитросоединений и др.);

г) канцерогенные (вызывающие раковые заболевания – никель и его соединения, окись хрома, асбест и др.)

д) мутагенные (приводящие к изменению наследственности – свинец, марганец, радиоактивные вещества; влияющие на репродуктивную детородную функцию – ртуть, свинец, стирол и др.).

Агрессивные химически опасные вещества АХОВ (ОВ, пестициды и минеральные удобрения) классифицируют по следующим признакам:

– токсичности;

– кумуляции;

– летучести;

– стойкости.

По токсичности (ядовитые и агрессивные) химические вещества подразделяются:

– при введении (поступлении) в желудок летальной дозы (ЛД₅₀), мг/кг:

а) чрезвычайно токсичные (< 50 мг/кг);

б) высоко токсичные (50…200 мг/кг);

в) умеренно токсичные (200…1000 мг/кг);

г) мало токсичные (> 1000 мг/кг).

– при поступлении через кожный покров летальной дозы (ЛД₅₀), мг/кг и с учетом кожно-орального коэффициента (КОК), то есть отношение величины ССД (ЛД₅₀), установленной при нанесении вещества на кожу, к ССД его при введении в желудок:

а) резко выраженные (< 300 мг/кг и КОК < 1);

б) выраженные (300…1000 мг/кг и КОК 1…3);

в) слабо выраженные (> 1000 мг/кг и КОК > 3)

 

По кумуляции или коэффициенту кумуляции – отношению суммарной дозы химического вещества, вызывающей гибель 50% подопытный животных при многократной введении, к дозе, вызывающей гибель 50%, животных при однократном действии химические вещества подразделяются:

а) сверхкумуляция (К_к < 1);

б) выраженная (К_к = 1…3);

в) умеренная (К_к = 3…5);

г) слабовыраженая (К_к > 5).

 

По летучести химические вещества подразделяются:

а) очень опасные (насыщенная концентрация больше токсической);

б) опасные (насыщенная концентрация больше пороговой);

в) малоопасные (насыщенная концентрация не оказывает порогового действия).

 

По стойкости (времени разложения на нетоксичные компоненты) химические вещества подразделяются:

а) очень стойкие (> 24 месяца);

б) выраженная (6…24 месяца);

в) умеренная (1…6 месяца);

г) слабовыраженая (< 1 месяца).

 

По огнеопасности или степени возгораемости химические вещества (материалы и конструкции) подразделяются:

– несгораемые (под действием высокой температуры и огня не воспламеняются, не тлеют, не обугливаются);

– трудно сгораемые (под действием высокой температуры и огня тлеют, обугливаются, после удаления огня все прекращается);

– сгораемые (под действием высокой температуры и огня тлеют и горят даже после удаления огня).

 

 

По степени огнестойкости элементы построек и сооружений подразделяются на 5 степеней:

а) 1 степени – несгораемые (предел огнестойкости 1.5…3 часа);

б) 2 степени – несгораемые (предел огнестойкости 0.5…2.5 часа);

в) 3 степени – несгораемые и трудносгораемые (предел огнестойкости 0.25…2 часа);

г) 4 степени – трудносгораемые (предел огнестойкости 0.25…0.5 часа);

д) 5 степени – сгораемые (предел огнестойкости 1.5…3 часа);

 

По пожароопасности и взрывоопасности химические вещества (производственные пыли) бывают:

а) аэрогели – пожароопасные пыли (оседают на стенах, оборудовании);

б) аэрозоли – взрывчатые пыли (находящиеся в воздухе).

 

Пожароопасные и взрывчатые пыли подразделяются на 4 класса:

а) наиболее взрывоопасные (НКПВ ≤ 15 г/м³);

б) взрывоопасные (НКПВ > 15…≤ 65 г/м³);

в) наиболее пожароопасные (НКПВ > 65 г/м³, Т_восп ≤ 250 ^оС);

г) пожароопасные (НКПВ > 65 г/м³, Т_восп > 250 ^оС).

 

По степени пожароопасности и взрывоопасности помещения и здания подразделяются на 5 категорий (А, Б, В, Г, Д):

а) категория А – взрывопожароопасные (присутствие горючих газов, легковоспламеняющихся жидкостей с Т_всп ≤ 28^оС, образуются пыле газо-воздушные смеси способные воспламенятся и вызывать избыточное давление при взрыве > 5кПа, а также вещества, способные взрываться и гореть с водой, кислородом или друг с другом в таком количестве, что вызывает избыточное давление при взрыве > 5кПа);

б) категория Б – взрывопожароопасные (присутствие горючих пылей или волокон, легковоспламеняющихся жидкостей с Т_всп > 28^оС, горючие жидкости в количестве, которое образует взрывоопасные пылевоздушные и паровоздушные смеси способные воспламенятся и вызывать избыточное давление при взрыве > 5кПа);

в) категория В – пожароопасные (присутствие горючих и трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ, а также вещества, способные при взаимодействии с водой, кислородом или друг с другом только гореть при условии, что помещение где они находятся не относится а категориям А и Б);

г) категория Г – (присутствуют негорючие вещества в горячем, раскаленном, расплавленной состоянии, в процессе обработки которых выделяется лучистое тепло, искры и пламя, а также горючие газы, жидкости и твердые вещества сжигаемые или утилизируемые в качестве топлива);

д) категория Д – (присутствуют негорючие вещества и материалы в холодном состоянии);

Предельно допустимая концентрация (ПДК) вещества в атмосферном воздухе считается такая концентрация, при которой исключается неблагоприятное действие этого вещества на организм человека в течение неограниченного длительного времени.

ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны – это концентрации, которые при ежедневной работе в течении 8часов или другой продолжительности, но не более 41часов, в неделю, в течению всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруженных современными методами исследований в процессе работы или отдельные сроки жизни настоящего или последующих поколений.

 

Принципы нормирования производственных пылей и ядов заключается в учете агрегатного состояния и класса опасности.

 

При одновременном присутствии в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений фактических концентраций каждого из них (С₁, С₂,..., С_n) в воздухе к их ПДК (ПДК₁, ПДК₂, …, ПДК_n), которые установлены для изолированного присутствия, не должны превышать единицы, из выражения:

(3.1)

 

При одновременном воздействии нескольких вредных веществ возможно:

– потенцирование (непропорциональное усиление воздействия);

– суммирование (Σ В = В₁+В₂+...+В_n);

– «антагонизм» (уменьшение вредного эффекта);

– «независимое» (Σ В ≠ В₁+В₂+...+В_n).

Биологические опасные и вредные производственные факторы среды – это болезнетворные микробы и их переносчики, биологически активные белковые препараты и естественные компоненты организма, воздействие которых на организм в определенных условиях может привести к заболеванию или резкому ухудшению здоровья человека.

 

Биологические опасные и вредные производственные факторы среды характеризуются:

– классом опасности;

– степенью опасности;

– токсичностью.

 

В зависимости от выше указанных показателей биологические опасные и вредные производственные факторы среды подразделяются на следующие виды:

а) сметанная органическая пыль (растительного и животного происхождения - частицы растений и кожи, фекалий и т.д.);

б) эфирные масла, ароматические соединения растительного происхождения (аллергены);

в) сапрофитная условно-патогенная и патогенная, (антропонозная) микрофлора (споровые и неспоровые формы бактерий, грибы, бактерии);

г) возбудители зооантропонозных инфекций (сибирская язва, ботулизм, сап, чума, ящур и т.д.);

д) биологически активные белковые препараты;

е) микробные препараты для защиты растений (боверин., фитобактериомицин и др.);

ж) продукты микробиологического синтеза и их продуценты (стрептотрицины).

 

По характеру воздействия на организм биологические опасные и вредные производственные факторы подразделяются:

а) аллергентные (способны менять иммуногенность организма, вызывая аллергизацию, инфецированность или интоксикацию);

б) инфекционные (способны при попадании грибков и их спор, бактериальной и вирусной формы в организм приводит к развитию инфекций);

в) токсичные (способны при попадании в организм выделять из грибковой и бактериальной формы - токсикообразования (токсины), приводящие к токсикации отдельных органов человека.

 

4.4. Ионизирующие и электромагнитные опасные и вредные

производственные факторы среды

 

К ионизирующим и электромагнитным опасным и вредным производственным факторы среды относятся: ионизирующие излучения; ультрафиолетовое и инфракрасное излучение; статическое атмосферное электричество.

 

4.4.1. Ионизирующие излучения

Ионизирующее излучение – любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию в ней заряженных атомов и молекул – ионов.

Альфа-излучение – поток ядер атомов гелия, наблюдающийся преимущественно у естественных радиоактивных элементов (радий, торий, уран, полоний); имеет незначительный пробег: в воздухе – 2...11 см., в биологических тканях – 30…150 мкм.

Бета-излучение – поток электронов или позитронов; Энергия до 3 МэВ. При средних энергиях пробег составляет: в воздухе - несколько метров, в биологических тканях - около 1 см.

Гамма-излучение – электромагнитное (фотонное) излучение, испускаемое при ядерных превращениях или взаимодействиях частиц. Энергия в пределах 0.01…10 МэВ и больше. Имеет большой пробег в воздухе и свободно проходят через тело человека.

Рентгеновское излучение – электромагнитное излучение, возникающее в средах окружающих источник бета излучения, в рентгеновских трубах и т.д., энергия которых составляет не более 1 МэВ. Большая проникающая способность.

Нейтронное излучение – поток элементарных частиц, не имеющих заряда с массой близкой к массе протона. Проникающая способность зависит от энергии его частиц и состава атомов вещества, с которым они взаимодействуют, возможны вторичные излучения – из заряженных частиц или из гамма квантов, или ионизация вещества.

 

Ионизирующее излучение характеризуют следующие показатели:

 

а) активность (А) радиоактивного вещества – число спонтанных ядерных превращений dN в этом веществе за малый промежуток времени dt, измеряется в беккерелях (1 Бк равен 1 ядерному превращению в 1 сек), определяется из выражения:

(4.1)

б) поглощенная доза (D) – средняя энергия dE, переданная излучением веществу в некотором элементарном объеме, деленная на массу вещества dm в этой объеме, измеряется в греях (1 Гр равен 1 Дж/кг или 100 рад.), определяется из выражения:

(4.2)

в) мощность поглощенной дозы (Р) – приращение поглощенной дозы dD за малый промежуток времени dt, измеряется грей в секунду (1 Гр/с), определяется из выражения:

(4.3)

г) экспозиционная доза (Х) – полный заряд dQ ионов одного знака, возникавших в воздухе при полной торможении всех вторичных электронов, которые были образованы фотонами в малом объеме воздуха, деленный на массу воздуха dm в этом объеме (используется для характеристики источников излучения по эффекту ионизации), измеряется кулон на килограмм (Кл/кг), определяется из выражения:

(4.4)

д) эквивалентная доза (Н) (используется для оценки радиационной опасности хронического облучения) определяется как произведение поглощенной дозы на средний коэффициент качества излучения Q_ср в данной точке ткани, измеряется в зивертах (1Зв равен 100 бэр, бэр – единица дозы любого вида ионизирующего излучения в биологической ткани организма человека, которая вызывает такой же биологический эффект, как и доза в 1 рад. рентгеновского или гамма-излучения), определяется из выражения:

(4.5)

 

Средний коэффициент качества излучения Q_ср определяет зависимость неблагоприятных биологических последствий облучения человека в малых дозах от полной линейной передачи энергии излучения. При определении эквивалентной дозы (Н) различных видов ионизирующих излучений с неизвестным спектральным составом можно использовать приведенные значения Q_ср, рекомендуемые Международной комиссией по радиационной защите (таблица 1).

Таблица 1.

 

Приведенные значения среднего коэффициента качества излучения Q_ср

 

Вид излучения	Значение
Рентгеновское излучение и гамма-излучение
Электроны и позитроны, бета излучения
Протоны с энергией < 10 МэВ
Нейтроны с энергией < 0.02 МэВ
Нейтроны с энергией 0.1…10 МэВ
Альфа излучения с энергией < 10 МэВ
Тяжелые ядра отдачи

 

Ионизирующее излучение может:

– оказывать общее воздействие на организм (кровь, кроветворные органы - малокровие, лейкемия);

– вызвать повреждение кожи, злокачественные опухоли, лучевые катаракты и др.).

В зависимости от пути проникновения в организм различают:

– внешнее облучение (наиболее опасным являются гамма, рентгеновское и нейтронное облучения как наиболее проникающие);

– внутреннее облучение (попадание в организм человека с пищей или при дыхании радиоактивной пыли, газов, паров, более опасны альфа и бета излучения, вызывающие большую ионизацию и накапливаться в разных органах человека).

 

Нормирование ионизирующих излучений ведется с учетом:

– категории облученных лиц (А, Б);

– группы критических органов (1, 2, 3).

А – персонал работающий с источником ионизационных излучений;

Б – ограниченная часть населения не работающая с источником ионизационных излучений, но могут контактировать.

1 – все тело, гонады, красный костный мозг;

2 – мышцы и основные органы человека;

3 – кожный покров.

Примечание: Предельно допустимая доза (ПДД) – наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течении 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.

Нормы радиационной безопасности НРБ-99 устанавливают:

а) допустимые уровни, раздельно для лиц категории А и Б регламентируются:

– допустимое содержание (ДС);

– допустимая мощность дозы (ДМД);

– допустимая плотность потока (ДПП)?

– допустимая концентрация (ДК);

– предельно допустимые поступления (ПДП).

б) контрольные уровни – поступление радиоактивных веществ, содержание их в организме, мощности дозы, плотность потока, концентрации радиоактивных веществ в воздухе и воде, загрязнение поверхности

Установлены раздельно для лиц категории А и Б для возможности планирования мероприятий по защите, и оперативного контроля за радиационной обстановкой и предотвращения дозового предела.

 

4.4.2. Ультрафиолетовое излучение

 

Ультрафиолетовое излучение (УФИ) – это электромагнитные волны (λ =0.0136…0.4 мкм).

В зависимости от величины спектральной длины волны УФИ различают следующие виды биологического воздействия:

– слабое (0.4…0.315 мкм);

– сильное (0.315...0.28 мкм) – на кожу и противорахитическое;

– бактерицидное (0.28...0.2 мкм) – бактерицидное действие.

 

Ультрафиолетовое излучение характеризуется двояким действием на организм:

– опасность переоблучения организма человека;

– стимуляция основных биологических процессов организма человека.

Оценка ультрафиолетового облучения производится по величине эритемной дозы (1эр равна 1Вт мощности ультрафиолетового облучения с длиной волны λ =0.297 мкм).

 

Оценка бактерицидного действия ультрафиолетового облучения производится в единицах – бактах (эффективная величина бактерицидного действия ультрафиолетового облучения составляет ≥ 50 мкб·мин/см², λ =0, 554 мкм).

Инфракрасное излучение (ИКИ) – это электромагнитные волны (λ =0.76…420 мкм).

 

Источниками инфракрасного излучения могут быть:

– нагретые тела с температурой в пределах 50…100^оС (длинноволновый спектр с длиной волны λ = 9…420 мкм).

– нагретые тела с температурой выше 100^оС (коротковолновый спектр с длиной волны λ = 0.7…0.9 мкм).

 

Наибольшая проникающая способность у длины волны λ = 0.76…1.4 мкм, волна проникает на несколько сантиметров в глубину тела и вызывает опасное воздействие - солнечный удар.

 

Воздействие инфракрасного излучения на организм человека может быть общим и локальным.

Потенциальная опасность облучения оценивается по величине плотности потока энергии ИКИ. Нормированная величина допустимой облученности на рабочем месте ≤ 350 Вт/м².

 

4.4.3. Статическое атмосферное электричество

 

Статическое атмосферное электричество способно воздействовать на здания посредством:

– пряного удара (первичное воздействие в виде повреждения и разрушения здания);

– электростатической индукции (образуется на наземных предметах в результате изменения электрического поля грозового облака, наводятся опасные электрические потенциалы, в результате чего возможно искрение в местах сближения контуров).

– электромагнитная индукция или занос высоких электрических потенциалов (перенесение наведенных молнией потенциалов в защищаемом здании по внешним металлическим сооружениям и коммуникациям – эстакады, трубопроводы, кабели с металлической оболочкой).

 

 

4.5. Оценка уровня риска подсистемы «Среда»

 

Безопасность состояния подсистемы «Среда» – это такое состояние условий (параметров) среды, величины которых не превышают ПДУ, ПДК, ПДД и не могут вызвать травмы, резкого ухудшения здоровья или снижения работоспособности человека.

 

Основные этапы оценки уровня риска подсистемы «Среда» включают:

1. Выявление и идентификация опасных и вредных производственных факторов среды обитания.

2. Выбор методов и средств отбора проб и инструментальных замеров параметров опасных и вредных производственных факторов среды обитания.

3. Инструментальные замеры величин параметров опасных и вредных производственных факторов среды обитания.

4. Количественная и качественная оценка отдельных опасных и вредных производственных факторов среды обитания.

5. Комплексная оценка риска состояния подсистемы «Среда».

Первые три этапа оценки частично изучаются в процессе лабораторно-практического курса безопасности жизнедеятельности.

Четвертый этап предполагает оценку отдельных параметров опасных и вредных производственных факторов среды обитания количественно и качественно. Количественная оценка проводится на основе сравнения фактических и нормативных величин, с целью определения избыточной величины и устранения ее за счет соответствующих методов и средств нормализации параметров среды обитания. Качественная оценка проводится на основе изучения показателей характеризующих отдельные опасных и вредных производственных факторов среды обитания, с целью выявления наиболее опасных и вредных для организма человека, которые подлежат нормализации в первую очередь.

Пятый этап, комплексная оценка риска подсистемы «Среда» основана на интегральном методе оценки условий и тяжести труда, которы