4.2 Микроклимат
49
где A — абсолютная влажность воздуха; f
вл
— максимальное давление водяного пара при температуре влажного термометра; t
c
— показания сухого термометра,
○
С; t
вл
—
показания влажного термометра,
○
С; B — барометрическое давление; k — постоян- ный психрометрический коэффициент, который зависит от скорости воздуха около влажного термометра.
Относительная влажность — это отношение давления водяного пара, содер- жащегося в 1 м
3
воздуха, к давлению насыщенного водяного пара воздуха при данной температуре. Относительная влажность определяется по формуле:
3 =
A
f
c
⋅ 100%,
(4.8)
где
3 — относительная влажность воздуха; A — абсолютная влажность воздух; f
c
—
давление водяного пара при данной температуре.
Влажность воздуха влияет на теплообмен в организме человека — в основном на отдачу теплоты испарением, средний уровень влажности 40–60% соответствует условиям метеорологического комфорта при покое или легкой физической работе.
Скорость движения воздуха (подвижность воздуха) увеличивает интенсив- ность испарения и благоприятно влияет на человеческий организм, вызывая охла- ждение лишь до температуры воздуха приблизительно до 35
○
С. При дальнейшем повышении температуры движение относительно сухого воздуха может воздей- ствовать неблагоприятно, так как подвижность воздуха может приводить к пере- греву организма.
Обмен веществ в организме человека, протекающий в клетках и тканях, со- провождается образованием тепла, часть которого отдается в окружающую среду.
В обычных условиях в организме человека поддерживается постоянное соотноше- ние между расходом и приходом тепла, поэтому температура тела сохраняется на уровне, необходимом для нормального функционирования организма. При изме- нении параметров микроклимата теплоотдача с поверхности тела человека также будет изменяться. Потребность организма в теплоотдаче зависит от интенсивности нагрева тела человека в связи с разной интенсивностью работы и теплоизлучений от посторонних источников тепла, а также от влажности окружающей среды. Спо- собность человеческого организма поддерживать постоянной температуру тела при изменении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести ра- боты называется терморегуляцией. В условиях комфорта у человека не возникает беспокоящих его тепловых ощущений — холода или перегрева.
При оценке влияния метеорологических условий на организм человека необ- ходимо учитывать комплексное воздействие вышеперечисленных факторов. При этом на параметры метеорологических условий на производстве влияют следую- щие факторы:
температура наружного воздуха;
избыток явной теплоты (теплоты, воздействующей на изменение темпера- туры в помещении);
категория выполняемых работ (легкие, средней тяжести и тяжелые).
50
Глава 4. Безопасность жизнедеятельности и производственная среда
4.2.1 Гигиеническое нормирование параметров микроклимата
Нормы производственного микроклимата установлены системой стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»
и санитарно-гигиеническими нормами СанПиН 2.2.4.548-96 «Ги- гиенические требования к микроклимату производственных поме- щений. Санитарные правила и нормы».
В этих документах отдельно нормируется каждый параметр микроклимата.
Нормы регламентируют температуру воздуха, его относительную влажность, ско- рость движения воздуха, интенсивность теплового облучения для рабочей зоны в виде оптимальных и допустимых величин с учетом сезона года (теплый и холод- ный) и тяжести выполняемых работ (I — легкая, II — средней тяжести, III — тяже- лая). Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружно- го воздуха 10
○
С и выше, а холодный 10
○
С и ниже. Помещения с избытком явной теплоты характеризуются избытком теплоты 23 Вт/м
3
и выше.
Переносимость человеком температуры зависит от относительной влажности и скорости движения воздуха. Чем больше относительная влажность, тем меньше испарение и тем больше происходит перегрев организма. При температуре окружа- ющей среды около 30
○
С высокая влажность приводит к тому, что у человека уси- ливается потоотделение, которое вызывает дисбаланс в организме и препятствует испарению. Недостаточная влажность воздуха также может оказаться неблагопри- ятной вследствие интенсивного испарения влаги со слизистых оболочек, их пе- ресыхания, растрескивания и загрязнения микробами. Поэтому при длительном пребывании в закрытом помещении оптимальная влажность должна быть 30–70%.
Обезвоживание организма может привести к нарушению умственной деятельно- сти, снижению остроты зрения и вызвать летальный исход. При высокой темпера- туре повышенное потоотделение приводит к нарушению водно-солевого баланса и заболеваниям сердечно-сосудистой системы, происходит нарушение обмена ве- ществ. При длительном воздействии высокой температуры в сочетании с высокой влажностью может возникнуть гипертермия — перегрев организма. Температура тела в таком случае может достигать 38–39
○
С и выше. Тепловой удар сопровожда- ется головной болью, тошнотой, головокружением, общей слабостью, нарушением цветового восприятия, рвотой, обильным потоотделением, может наступить потеря сознания.
При выполнении работы в условиях пониженной температуры может насту- пить гипотермия — переохлаждение организма.
Меры защиты от теплового излучения можно разделить на 4 группы:
устраняющие источник теплового излучения (изменение технологии, авто- матизация и механизация ручного труда);
защищающие от теплового излучения (экранирование — поглощающие или отражающие экраны из кирпича, алюминия, жести, асбеста, защищают от тепловых излучений, предохраняют от воздействия искр и т. д.);
4.3 Вредные вещества в воздухе рабочей зоны
51
облегчающие теплоотдачу тела человека (обеспечение подачи холодного воздуха на рабочие места — вентиляция, кондиционирование);
меры индивидуальной защиты (спецодежда, выполненная из плотного жа- ропрочного материала — сукно, брезент, синтетическое волокно; очки со светофильтрами).
При работах с высокой концентрацией излучаемой теплоты в течение смены устраиваются перерывы, частота и длительность которых определяются условиями и тяжестью работы.
4.3 Вредные вещества в воздухе рабочей зоны
В производственных процессах, как правило, используются опасные хими- ческие вещества, которые могут негативно воздействовать на организм человека за счет свойства токсичности. Основными источниками и причинами загрязнения воздуха производственных помещений являются сырье, компоненты сырья, гото- вая продукция, негерметичное оборудование, недостаточная механизация процесса.
Токсичность — свойство некоторых химических соединений и ве-
ществ биологической природы при попадании в определенных ко-
личествах в живой организм (человека, животного или растения)
вызывать нарушения его физиологических функций, в результате
чего возникают симптомы отравления (интоксикация, заболева-
ния), а в тяжелых случаях — гибель.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Токсичное вещество или яд — вещество, обладающее свойством
токсичности.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Характер токсикологического действия веществ на организм включает в себя:
механизм токсического действия вещества; характер патофизиологических процес- сов и основных симптомов поражения; динамику развития симптомов во времени.
Характерной особенностью ядов и токсинов является токсический эффект при воздействии на организм в малых дозах. Кроме того, при поступлении в кровь и ткани внутренних органов яд претерпевает определенные превращения, которые обычно приводят к детоксикации и расходу вещества на побочные процессы. На токсичность и характер токсического действия веществ влияет избирательность в действии веществ на определенные ткани и органы. Так, соединения ионного состава труднее проникают в центральную нервную систему и обладают более выраженным периферическим действием.
При действии яда на организм принято выделять следующие стадии:
1) Стадия контакта с ядом и проникновения вещества в кровь.
2) Транспорт веществ кровью к тканям внутренних органов и распределения их по организму.
52
Глава 4. Безопасность жизнедеятельности и производственная среда
3) Проникновение и накопление вещества в тканях.
4) Взаимодействие вещества с тканями и нарушение биохимических и био- физических процессов.
5) Функциональное расстройство организма, развитие патологических про- цессов и появление симптомов отравления.
6) Летальный исход.
Показателем токсичности вещества является доза.
Токсическая доза — это доза вещества, вызывающая определен-
ный токсический эффект.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Чем меньше токсическая доза вещества, тем выше его токсичность. Эффект токсического действия вещества зависит от количества попавшего в организм яда,
его физических свойств, длительности поступления, химизма взаимодействия с биологическими средами. Реакция каждого организма на одну и ту же дозу ток- сичного вещества индивидуальна, и степень отравления для каждого человека бу- дет различаться.
Экзогенные отравления — отравления, вызванные поступлением
яда из окружающей среды.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
В организм промышленные яды могут поступать через органы дыхания, желу- дочно-кишечный тракт, кожный покров. Основным путем поступления являются легкие. Бытовые отравления часто возникают при попадании ядов в желудочно- кишечный тракт (бытовой химии, лекарственных средств).
По физиологическому воздействию вредные вещества подразделя- ются на 5 групп:
1) Вещества с преимущественно удушающим действием
(хлор, фосген, хлорпикрин).
2) Вещества преимущественно общеядовитого действия (ок- сид углерода, цианистый водород).
3) Вещества, обладающие удушающим и общеядовитым дей- ствием (акрилонитрил, азотная кислота и оксиды азота,
сернистый ангидрид, фтористый водород).
4) Нейротропные яды — вещества, действующие на генера- цию, проведение и передачу первичных импульсов (серо- углерод, тетраэтилсвинец, фосфорорганические соединения).
5) Вещества, обладающие удушающим и нейротропным дей- ствием (аммиак, гептил, гидразин).
6) Метаболические яды — вещества, нарушающие обмен ве- ществ в живых организмах (оксид этилена, дихлорэтан,
диоксин и т. д.).
4.3 Вредные вещества в воздухе рабочей зоны
53
При поступлении вредных веществ в организм возникает его отравление или интоксикация. В зависимости от скорости поступления вредных веществ в орга- низм различают отравления острые и хронические.
Острые отравления возникают при одновременном поступлении в организм вредных веществ и характеризуются острым началом и выраженными специфиче- скими симптомами. В этом случае симптомы интоксикации обычно развиваются быстро, гибель организма может наступить в сравнительно короткое время. В неко- торых случаях симптомы интоксикации могут развиваться медленно, например при действии фосгена.
Хронические отравления развиваются при длительном, часто прерывистом по- ступлении вредных веществ в малых дозах, когда заболевание начинается с неспе- цифических симптомов.
При хронических отравлениях возможны материальная и функциональная ку- муляция. В случае материальной кумуляции вредные вещества могут накапливать- ся в организме, если они медленно выводятся из организма, например мышьяк,
ртуть, диоксин и т. д. При функциональной кумуляции накапливается не само ве- щество, а количество разрушенных элементов ткани (например, при действии фос- гена накапливается количество разрушенных клеток легочной ткани, при частом употреблении этилового спирта накапливаются повреждения в тканях ЦНС, пече- ни, половых желез и др. органов).
Ряд производственных процессов сопровождается значительным выделением пыли, вредных газов и паров.
Пыль может образовываться при дроблении, размалывании и другой обработке твердых тел, при просеивании, упаковке и транспортировке сыпучих материалов,
а также в процессе выветривания горных пород.
Аэрозоль — пыль, взвешенная в воздухе.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Аэрогель — скопление осевшей пыли.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Проникая в организм при дыхании, при заглатывании и через поры кожи, пы- ли могут вызывать профессиональные заболевания. Промышленная пыль бывает
органического и неорганического происхождения. К пыли органического проис- хождения относятся древесная, торфяная, угольная пыль; к неорганической пыли относятся металлическая и минеральная пыль.
По воздействию на организм человека пыли подразделяются на ядовитые и не- ядовитые. Ядовитые пыли, растворяясь в биологических средах организма, вызы- вают отравления. Например, свинец, проникая в организм в виде пыли вместе с вдыхаемым воздухом, вызывает изменения в нервной системе, крови и сосудах,
дыхательных путях. Неядовитые пыли могут воздействовать на организм, раздра- жая кожу, глаза, уши, десны, а проникая в легкие, вызвать профессиональные за- болевания, которые ведут к ограничению дыхательной поверхности легких и из- менениям во всем организме человека.