Гигиеническое значение теплового (инфракрасного) излучения
В солнечном спектре на инфракрасную радиацию приходится 59% энергии, на видимый свет – 40%, ультрафиолетовое излучение – 1%. Однако указанное распределение может изменяться в значительной степени в зависимости от многих факторов: широты местности, времени года, облачности, времени дня, загрязнения атмосферы и т.д. и т.п. В гигиене труда и в промышленной санитарии необходима оценка интенсивности теплового излучения от искусственных его источников, что весьма актуально в ряде производств («горячих производств»). В отношении биологического воздействия на организм человека инфракрасная радиация обладает в основном тепловыми свойствами. Кванты инфракрасного излучения имеют относительно малую энергию и в отличие от ультрафиолетовых лучей не в состоянии вызвать фотохимические реакции. В гигиенических целях необходимо различать области инфракрасного излучения: ближнюю (760–2500 нм), среднюю (2500 – 50000 нм) и дальнюю (больше 50000 нм). Это представляет интерес в связи с тем, что инфракрасное излучение с более короткими волнами проникает в ткани человека на некоторую глубину (в среднем 3 см) и вызывает равномерное прогревание их без выраженных субъективных ощущений и кожной эритемы, которые бы сигнализировали об опасности перегревания организма. Данный эффект используется для прогревания тканей в физиотерапии (лампы накаливания соллюкс). Длинноволновая часть задерживается на поверхности кожи, воздействие ее сопровождается повышением температуры кожи, эритемой и ощущением сильного жжения. Общее действие инфракрасной радиации, как и конвекционного тепла, выражается в нарушении терморегуляции, функции сердечно-сосудистой системы и водно-солевого баланса, проявляется в виде различных тепловых поражений. Если имеет место необходимость оценки солнечной радиации по ее тепловому эффекту (например, с целью разработки режимов труда и отдыха при выполнении работ на открытом воздухе), то измеряют суммарную, прямую и рассеянную солнечную радиацию. Прямая солнечная радиация – солнечное излучение, достигающее уровня земной поверхности без каких-либо дополнительных задерживающих его факторов. Рассеянная солнечная радиация – это тепловое излучение облаков, отражающих прямые солнечные лучи. Суммарная солнечная радиация представляет собой сумму прямой и рассеянной радиации. При оценке результатов измерения солнечной радиации по тепловому эффекту следует учитывать, что максимальный уровень ее на поверхности земли достигает 1,53 кал/см2 х мин. У верхней границы атмосферы энергия инфракрасного излучения Солнца составляет 1,94 кал/см2´мин. Указанные величины необходимо учитывать не только при оценке фактических результатов измерения интенсивности лучистой энергии, но и для того, чтобы иметь возможность сравнительного анализа результатов теплового излучения от искусственных источников тепловой радиации. При безоблачном небе интенсивность рассеянной радиации составляет 0,1–0,35кал/см2´мин, в облачную погоду интенсивность ее значительно возрастает и достигает 0,7 кал/см2´мин за счет рассеивающего эффекта облаков. Соотношение прямой и рассеянной радиации в высоких и низких широтах представлено в таблице 13. Таблица 13 Соотношение прямой и рассеянной солнечной радиации, %
В отдельных случаях возникает необходимость оценки и так называемой отраженной солнечной радиации (в частности, для решения вопроса характера покрытий на отдельных открытых рабочих площадках). Отраженная солнечная радиация – это та часть радиации Солнца, которая отражается от поверхности Земли в атмосферу. Отраженная радиация характеризуется величиной альбедо е:
е – альбедо, %; d – энергия отраженного излучения, кал/см2´мин; a – энергия падающего излучения, кал/см2´мин; 100 – перевод отношения в проценты. Величина альбедо колеблется от 9 (почва) до 90% (свежевыпавший снег). При оценке теплового эффекта как естественной тепловой радиации, так и от искусственных ее источников (главным образом от искусственных) удобно пользоваться данными, представленными в таблице 14. Таблица 14
|
где (10)
