И их предельно-допустимые уровни

В современном производстве находит применение более 50 тысяч химических соединений, большинство из которых синтезировано человеком и не встречается в природе.

Изучение потенциальной опасности вредного воздействия химических веществ на живые организмы является предметом химико-биологической науки - токсикологии. Токсикология изучает механизмы токсического действия химических веществ, диагностику, профилактику и лечение отравлений.

Вредное вещество, т.е. химический элемент или соединение, вызывающее заболевание организма, является центральным понятием токсикологии.

В промышленности вредные вещества находятся в газообразном, жидком и твердом состояниях. Они способны проникать в организм человека через органы дыхания, пищеварения или кожу.

По токсическому (вредному) эффекту воздействия на организм человека химические вещества разделяют на общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию.

Общетоксические химические вещества (углеводороды, спирты, анилин, сероводород, синильная кислота и ее соли, соли ртути, хлорированные углеводороды, оксид углерода) вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, нарушают структуру ферментов, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином.

Раздражающие вещества (хлор, аммиак, диоксид серы, туманы кислот, оксиды азота и др.) воздействуют на слизистые оболочки, верхние и глубокие дыхательные пути.

Сенсибилизирующие вещества (органические азокрасители, диметиламиноазобензол и другие антибиотики) повышают чувствительность организма к химическим веществам, а в производственных условиях приводят к аллергическим заболеваниям.

Канцерогенные вещества (бенз(а)пирен, асбест, нитроазосоединения, ароматические амины и др.) вызывают развитие всех видов раковых заболеваний. Этот процесс может быть отдален от момента воздействия вещества на годы и даже десятилетия.

Мутагенные вещества (этиленамин, окись этилена, хлорированные углеводороды, соединения свинца и ртути и др.) оказывают воздействие на неполовые (соматические) клетки, входящие в состав всех органов и тканей человека, а также на половые клетки (гаметы). Воздействие мутагенных веществ на соматические клетки вызывают изменения в генотипе человека, контактирующего с этими веществами. Они обнаруживаются в отдаленном периоде жизни и проявляются в преждевременном старении, повышении общей заболеваемости, злокачественных новообразований. При воздействии на половые клетки мутагенное влияние сказывается на последующее поколение, иногда в очень отдаленные сроки.

Химические вещества, влияющие на репродуктивную функцию человека (борная кислота, аммиак, многие химические вещества в больших количествах), вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклонений от нормальной структуры у потомства, влияют на развитие плода в матке и послеродовое развитие и здоровье потомства.

Изучение биологического действия химических веществ на человека показывает, что вредное их воздействие всегда начинается с определенной пороговой концентрации.

При наличии вредных веществ их концентрация регламентируется величиной предельно допустимой концентрации (ПДК).

Предельно допустимой концентрацией вредных веществ в воздухе рабочей зоны называют такие концентрации, которые при ежедневной работе в течение 8 ч. или при другой, но не более 40 ч. в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

В соответствии с ГОСТ 12.1.007 - 76 все вредные вещества подразделяются на 4 класса опасности:

1 класс - вещества чрезвычайно опасные (ПДК < 0,1 мг/м³);

2 класс - вещества высоко опасные (ПДК 0,1 …1 мг/м³);

3 класс - вещества умеренно опасные (ПДК 1 …10 мг/м³);

4 класс - вещества малоопасные (ПДК >10 мг/м³).

Таким образом, к вредным веществам относятся вещества, которые при контакте с организмом человека (в случае нарушений требований безопасности) могут вызвать профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

3.3. Вредное воздействие электро-магнитных излучений на человека

 

Большую часть спектра неионизирующих электромагнитных излучений (ЭМИ) составляют радиоволны (3Гц...3000 ГГц), меньшую часть - колебания оптического диапазона (ИК, видимое и УФ излучения). В зависимости от частоты падающего ЭМИ ткани организма человека проявляют различные электрические свойства и ведут себя как проводник или как диэлектрик.

Электромагнитные поля миллиметрового диапазона поглощаются поверхностными слоями кожи, сантиметрового – кожей и прилегающими к ней тканями, дециметровые – проникают на глубину 8 - 10 см. Для более длинных волн ткани тела человека являются хорошо проводящей средой и в них протекают токи соответствующей частоты.

Степень и характер воздействия ЭМИ на организм определяются плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимом облучения (непрерывный, импульсный), размером облучаемой поверхности, наличием сопутствующих факторов (повышенная температура окружающего воздуха, свыше 28^о С). Установлено, что относительная биологическая активность импульсных излучений выше непрерывных.

Механизм нарушений, происходящих в организме под влиянием электромагнитных полей, обусловлен их специфическим (нетепловым) и тепловым действием.

Специфическое воздействие обусловлено биохимическими изменениями, происходящими в клетках и тканях. Наиболее чувствительными являются центральная нервная и сердечно-сосудистая системы.

Тепловое действие характеризуется повышением температуры тела, локальным избирательным нагревом тканей, органов, клеток вследствие перехода электромагнитной энергии в тепловую.

Интенсивность нагрева зависит от количества поглощенной энергии и скорости оттока тепла от облучаемых участков тела. Отток тепла затруднен в органах и тканях с плохим кровоснабжением. К ним в первую очередь относится хрусталик глаза. Под действием облучения в хрусталике может происходить коагуляция белков, могут появляться мелкоточечные или диффузные помутнения с последующим развитием катаракты.

При длительном воздействии ЭМИ характерны функциональные расстройства в ЦНС, выпадение волос, ломкость ногтей, уменьшение массы тела.

Наибольшая биологическая активность у микроволнового СВЧ-поля (в сравнении с ВЧ и УВЧ). Отмечается связь воздействия ЭМИ с развитием злокачественных новообразований. У лиц, регулярно получавших высокие уровни СВЧ-облучения при обслуживании радиотехнических средств, вероятность заболевания раком в 3 раза больше, чем у других специалистов.

Нормирование ЭМИ радиочастотного диапазона проводится по ГОСТ 12.1.006-84* и Санитарным правилам и нормам СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96.

В диапазоне 60 кГц…300 МГц интенсивность электромагнитного поля выражается напряженностью Е_ПД электрического и Н_ПД магнитного полей. Нормируемым значением является предельно допустимая энергетическая нагрузка электрического ЭН_Е и магнитного ЭН_Н полей. Энергетическая нагрузка, создаваемая электрическим полем, равна ЭН_Е = Е²Т, магнитным - ЭН_Н = Н²Т (где, Т - время воздействия, ч).

Предельно допустимые значения Е и Н в диапазоне частот 60 кГц…300 МГц на рабочих местах персонала устанавливают исходя из допустимой энергетической нагрузки и времени воздействия и могут быть определены по следующим формулам:

, ,

где и - предельно допустимые значения энергетической нагрузки в течение рабочего дня, (В/м)^2. ч и (А/м)^{2 .} ч (см. таблицу).

Таблица 3.1.

Максимальные значения ,

Параметр	Диапазоны частот, МГЦ
0,03…3	3…30	30…300
, (В/м)2 . ч
, (А/м)2 . ч		-	-

 

В диапазоне частот 300 МГц…300 ГГц интенсивность ЭМИ характеризуется плотностью потока энергии (ППЭ). Энергетическая нагрузка представляет собой произведение плотности потока энергии поля на время его воздействия ЭН_ППЭ = ППЭ ^. Т.

Предельно допустимые значения ППЭ электромагнитного поля определяются по формуле

ППЭ_ПД = kЭ ,

где, k - коэффициент ослабления биологической эффективности, равный: 1 - для всех случаев воздействия, исключая облучение от вращающихся и сканирующих антенн;

10 - для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн;

Э -предельно допустимая энергетическая нагрузка, равная 2 Вт^.ч/м²,

Т - время пребывания в зоне облучения за рабочую смену, ч.

Во всех случаях максимальное значения ППЭ_ПД не должно превышать 10 Вт/м², а при локальном облучении кистей рук 50 Вт/м².