Производственная санитария и гигиена труда

Размещено на http://www.allbest.ru/

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Производственная санитария и гигиена труда

Специальность «Техносферная безопасность»

2016г.



Содержание

1. Роль и значение производственной санитарии и гигиены труда в трудовом процессе

1.1 Термины и определения

1.2 Цели и задачи гигиены труда и производственной санитарии

1.3 Подзаконные акты производственной санитарии

2. Приборы для измерения параметров микроклимата

2.1 Параметры микроклимата

2.2 Измерение параметров микроклимата

3. Факторы, определяющие токсическое действие вредных веществ

3.1 Определение токсичности

3.2 Влияние химического строения и физико-химических свойств на биологическую активность веществ

3.3 Зависимость токсического эффекта от концентрации вещества и продолжительности его воздействия

3.4 Комбинированное действие вредных веществ

3.5 Связь токсичности и сочетанного воздействия химических и физических факторов производственной среды

3.6 Факторы, обусловленные биологическими особенностями организма и состоянием окружающей среды

4. Виды и источники ионизирующего излучения. Дозы облучения. Нормирование ионизирующего излучения

4.1 Основные типы радиоактивных излучений

4.2 Источники ионизирующих излучений

4.3 Дозы облучения

4.4 Нормирование ионизирующего излучения

5. Контрольная задача. Оценка показателей микроклимата и определение класса условий труда

5.1 Исходные данные

5.2 Решение

Список использованных источников



1. Роль и значение производственной санитарии и гигиены труда в трудовом процессе

1.1 Термины и определения

Согласно новому ГОСТ 12.0.002-2014 «Система стандартов безопасности труда. Термины и определения», который был утверждён приказом Росстандарта от 19 октября 2015 года № 1570-ст, и вступит в силу с 31 мая 2016 года:

Производственная санитария - это вид деятельности по защите организма работающего от воздействия вредных производственных факторов.

ПРИМЕЧАНИЕ: С позиции охраны труда под термином «производственная санитария» понимается защита наемных работников и лиц, приравненных к ним, от воздействия вредных производственных факторов, являющаяся одной из основных частей охраны труда в целом.

Гигиена труда - это раздел гигиены, изучающий трудовую деятельность работающих и производственную среду с точки зрения их возможного влияния на организм работающих и разрабатывающий меры, направленные на оздоровление условий труда и предупреждение производственно обусловленных и профессиональных заболеваний.

1.2 Цели и задачи гигиены труда и производственной санитарии

Труд играет исключительно важную роль в жизни и деятельности человека. Большую часть жизни человек участвует в общественно полезном труде в сфере производства или сельского хозяйства.

В последнее десятилетие в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства в связи с внедрением новой техники и современных технологий снижено неблагоприятное действие многих производственных факторов на состояние здоровья работающих. Этому, в частности, способствовали использование мощных механизмов при работах, требующих большого физического напряжения, комплексная автоматизация производственных процессов, герметизация оборудования и применение замкнутых и оборотных технологических циклов на химических и перерабатывающих предприятиях, дистанционное управление и контроль. Важная роль в оздоровлении условий труда принадлежит санитарно-эпидемиологической службе, выполняющей предупредительный и текущий санитарный надзор на промышленных предприятиях, транспорте и сельскохозяйственных объектах. Большое внимание профилактике общей и профессиональной заболеваемости, рациональной организации труда и отдыха, медицинскому обслуживанию работающих на предприятиях уделяется медико-санитарными частями и цеховыми здравпунктами.

Широкий комплекс технологических, санитарно-технических и лечебно-профилактических мероприятий способствует снижению уровня и изменению структуры профессиональных заболеваний. Некоторые формы профпатологии в последние годы практически не встречаются в связи с изъятием из производства опасных и токсичных соединений, например бензола и других органических растворителей. Профессиональные заболевания чаще проявляются в легких и стертых формах.

В то же время в современном производстве появляются новые вредные факторы различной природы. Это такие физические факторы, как лазерное излучение, плазменные процессы, инфра- и ультразвук. Повышенным вниманием в последние годы пользуется ионизирующее излучение. Получили распространение новые химические соединения и их сочетания, канцерогенные, аллергенные и мутагенные вещества. Особое значение, при интенсификации - ускоренном развитии производства, приобретают психофизиологические факторы, обусловленные широким применением компьютерной техники, в то время как физическая активность операторов ЭВМ резко снижена. В связи с этим в ближайшее время нас может ожидать не только количественное изменение нозологических форм профпатологии, но и появление новых профессиональных заболеваний.

Создание здоровых и безопасных условий труда -- главная задача, которая стоит перед здравоохранением, гигиенической наукой и практикой.

Цель гигиены труда - не лечение больного, а предупреждение заболеваний, основным объектом внимания здесь является здоровый человек. Предметом изучения гигиены труда является производственная среда и отдельные ее компоненты (технологическое оборудование, животные, корма), их влияние на здоровье и самочувствие работающего персонала.

Гигиена труда -- профилактическая медицина, изучающая условия и характер труда, их влияние на здоровье и функциональное состояние человека, разрабатывающая научные основы и практические меры, направленные на профилактику вредного и опасного действия факторов производственной среды и трудового процесса на работающих.

Гигиена труда предусматривает всемерное оздоровление и облегчение условий труда, проведение мероприятий по устранению профессиональных заболеваний и производственного травматизма, снижение общей заболеваемости повышение работоспособности. Этот раздел гигиенической науки занимаете изучением трудового процесса и производственной среды с позиций их влияния на организм работающих. Гигиена труда разрабатывает гигиенические нормативы и профилактические мероприятия, направленные на создание оптимальных условий труда и сохранение здоровья и трудоспособности как отдельных рабочих, так и целых коллективов. Для этого необходимо иметь ясное представление о социальной и биологической сущности труда, хорошо знать характер трудового процесса и его влияние на работающих, выявлять изменения, которые вносят в профпатологию современные социально-экономические условия и особенности труда. Нужно уметь правильно оценивать влияние производственных факторов различной природы на организм и те возможные физиологические изменения, которые происходят у работающих при умственной и физической нагрузке, при утомлении и переутомлении.

Предметом изучения гигиены труда являются санитарные особенности производственных процессов, оборудования и обрабатываемых материалов с точки зрения влияния их на организм работающих, санитарные условия труда характер и организация трудовых процессов, изменение физиологических функций при выполнении работы, состояние здоровья работающих, гигиеническая эффективность санитарно-технических и санитарно-бытовых устройств и установок, средств индивидуальной защиты.

Многообразие задач, а также фундаментальный характер и большое государственное значение получаемых результатов позволяют использовать широкий спектр различных методов исследования. Это санитарное обследование производственной среды с помощью санитарного описания и физических, химических и биологических инструментальных методов, исследование состояния здоровья работающих с использованием клинических, физиологических, биохимических и статистических методов. Экспериментальные исследования включают как естественный гигиенический эксперимент на добровольцах, так и токсикологические опыты на животных с применением физиологических, биохимических, морфологических и других методик. Неотъемлемыми методами гигиенических и экспериментальных исследований являются математическое моделирование и прогнозирование на основе компьютерных программ, а также статистическая обработка полученных результатов.

Сохранение здоровья требует многодисциплинарного подхода и опирается на фундаментальные дисциплины, одной из которых и является гигиена труда. Сюда же относятся производственная медицина и контроль, эргономика и производственная психология.

Производственная санитария - это одно из направлений гигиены труда, которое связано с разработкой мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих вредных производственных факторов.

В процессе труда на человека кратковременно или длительно воздействуют разнообразные неблагоприятные факторы (например, пыль, шум, пары, газы, вредные красители и пр.), которые могут привести к заболеванию и потере трудоспособности.

Изучением технологических процессов, условий труда, окружающей обстановки, в которой происходит работа человека, занимаются службы производственной санитарии. Для устранения причин, условий и факторов, отрицательно влияющих на здоровье человека, разрабатываются организационные, санитарно-гигиенические и лечебно-профилактические мероприятия. Они направлены на оздоровление условий труда и повышение его производительности на всех стадиях технологического процесса.

Условия и факторы, неблагоприятно влияющие на организм человека, можно разбить на три основных вида: физические (высокая или низкая температура, тепловые излучения, шум, вибрация и пр.), химические (пыль, газы, ядовитые вещества и пр.), биологические (инфекционные заболевания). Факторы, которые неблагоприятно влияют на организм человека в условиях его труда и нарушают его здоровье, называются профессиональными вредностями.

Таким образом, задачей службы производственной санитарии является выполнение комплекса мероприятий, направленных на оздоровление условий труда рабочих и повышение его производительности на всех стадиях технологического процесса, устранение неблагоприятно действующих на здоровье рабочих факторов и предупреждение профессиональных заболеваний.

1.3 Подзаконные акты производственной санитарии

Гигиена труда устанавливает гигиенические нормативы, которые служат нормативной базой производственной санитарии. Рекомендации гигиенической науки используются в санитарном законодательстве, в практической работе по осуществлению санитарного надзора в промышленности, при проектировании, конструировании и эксплуатации производственных зданий, сооружений, оборудования, технологических процессов.

Санитарное законодательство представляет собой совокупность законов, регулирующих отношения в области охраны здоровья людей от неблагоприятного или опасного влияния факторов среды обитания.

Применительно к производственным условиям санитарное законодательство является частью законодательства об охране труда и направлено на сохранение здоровья и защиту работающих от вредных производственных факторов.

К подзаконным актам относятся указы Президента РФ, постановления Правительства РФ, решения судов и арбитражных судов, постановления министерств и ведомств, палат Федерального Собрания РФ, нормативные акты, издающиеся исполнительными органами власти в пределах своей компетенции. Следует выделить также нормативные правовые акты органов местного самоуправления (именно поэтому подзаконный акт принимается не только государственными органами), издающиеся в соответствии с вышестоящими законами и подзаконными актами и воздействующие на отношения строго на территории данного муниципального образования.

Важнейшими подзаконными актами в области производственной санитарии и гигиены труда являются:

Постановление Правительства РФ от 30.06.2004 № 322 (ред. от 23.07.2015) «Об утверждении Положения о Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека»;

Постановление Правительства РФ от 15.09.2005 № 569 (ред. от 05.06.2013) «О положении об осуществлении государственного санитарно-эпидемиологического надзора в Российской Федерации»;

Постановление Правительства РФ от 15.12.2000 № 967 (ред. от 24.12.2014) «Об утверждении Положения о расследовании и учете профессиональных заболеваний»;

Приказ Минтруда России от 24.01.2014 № 33н «Об утверждении Методики проведения специальной оценки условий труда, Классификатора вредных и (или) опасных производственных факторов, формы отчета о проведении специальной оценки условий труда и инструкции по ее заполнению»;

Приказ Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 12 августа 2014 г. № 549н «Об утверждении Порядка проведения государственной экспертизы условий труда»;

Постановление Минтруда России от 08.02.2000 № 14 (ред. от 12.02.2014) «Об утверждении Рекомендаций по организации работы Службы охраны труда в организации»;

Постановление Правительства РФ от 13.03.2008 № 168 (ред. от 28.06.2012) «О порядке определения норм и условий бесплатной выдачи лечебно-профилактического питания, молока или других равноценных пищевых продуктов и осуществления компенсационной выплаты в размере, эквивалентном стоимости молока или других равноценных пищевых продуктов».

микроклимат доза облучение токсический



2. Приборы для измерения параметров микроклимата

2.1 Параметры микроклимата

Условия микроклимата в производственных помещениях зависят от ряда факторов:

- климатического пояса и сезона года;

- характера технологического процесса и вида используемого оборудования;

- условий воздухообмена;

- размеров помещения;

- числа работающих людей и т.п.

Микроклимат в производственном помещении может меняться на протяжении всего рабочего дня, быть различным на отдельных участках одного и того же цеха.

В производственных условиях характерно суммарное (сочетанное) действие параметров микроклимата: температуры, влажности, скорости движения воздуха.

В соответствии с СанПиН 2.2.4.548 - 96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» параметрами, характеризующими микроклимат являются:

- температура воздуха;

- температура поверхностей (учитывается температура поверхностей ограждающих конструкций (стены, потолок, пол), устройств (экраны и т.п.), а также технологического оборудования или ограждающих его устройств);

- относительная влажность воздуха;

- скорость движения воздуха;

- интенсивность теплового облучения.

Температура воздуха, измеряемая в °С, является одним из основных параметров, характеризующих тепловое состояние микроклимата. Температура поверхностей и интенсивность теплового облучения учитываются только при наличии соответствующих источников тепловыделений.

Влажность воздуха - содержание в воздухе водяного пара. Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность.

Абсолютная влажность (А) - упругость водяных паров, находящихся в момент исследования в воздухе, выраженная в мм ртутного столба, или массовое количество водяных паров, находящихся в 1 м3 воздуха, выражаемое в граммах.

Максимальная влажность (F) - упругость или масса водяных паров, которые могут насытить 1 м3 воздуха при данной температуре.

Относительная влажность (R) - это отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах.

Скорость движения воздуха измеряется в м/с.

2.2 Измерение параметров микроклимата

Рассмотрим примеры приборов, традиционно используемых для измерения параметров микроклимата.

Температуру и влажность воздуха в производственных помещениях определяют аспирационными психрометрами. Аспирационный психрометр МВ - 4М предназначен для определения относительной влажности воздуха в диапазоне от 10 до 100 % при температуре от -30 до +500°С. Цена деления шкал термометров не более 0,20 °С. Принцип его работы основан на разности показаний в зависимости от влажности окружающего воздуха. Он состоит из двух одинаковых ртутных термометров - сухого и влажного, резервуары которых помещены в металлические трубки защиты. Резервуар влажного термометра обернут гигроскопической тканью, конец которой опущен в стаканчик с дистиллированной водой. Поскольку на испарение влаги расходуется тепло, этот термометр показывает более низкую температуру, чем сухой. Чем ниже влажность, тем меньше показания температуры влажного термометра. Сухой термометр показывает температуру воздуха. По разности показаний термометров с помощью психрометрических таблиц определяют относительную влажность воздуха. Резервуары термометров помещены в металлические трубки защиты. Эти трубки соединены с воздухопроводными трубками, на верхнем конце которых укреплен аспирационный блок с крыльчаткой, заводимой ключом и предназначенной для прогона воздуха через трубки с целью сделать более интенсивным испарение воды со смоченного термометра. За счет протяжения воздуха с равномерной скоростью повышается точность показаний прибора. Для изучения динамики температуры, когда возникает необходимость определить пределы колебаний температуры, используются самопишущие дистанционные термографы (суточные или недельные) (рис.2) при условии сравнения показаний этих приборов с показаниями аспирационного психрометра (рис.1).

Рис. 1. Простейший аспирационный психрометр - прибор для определения влажности воздуха

Для измерения влажности воздуха в дистанционном психрометре используются термометры сопротивления, термопары, термисторы. Основными типами являются манометрические и электрические психрометры. В качестве манометрического обычно используют либо двухканальный манометрический термометр, либо два одноканальных, с устройством системы увлажнения для одного из термобаллонов. Более широко распространены психрометры на базе термометров сопротивления, термопар, термисторов.

Рис. 2 Самопишущий дистанционный психрометр

В настоящее время рынок предлагает большое количество универсальных приборов нового поколения для для проведения комплексного экологического мониторинга среды в жилых и производственных помещениях, на открытых территориях. Приборы унаследовали лучшие качества предшественников и приобрели новые. Это и современный эргономичный внешний вид, клавиатура, ж/к дисплей, интуитивно понятное меню, индивидуальные настройки, одновременное измерение нескольких параметров микроклимата без переключений, связь с ПК, возможность анализа полученных результатов, программное оформление отчетов и протоколов и др (рис.3).



Рис. 3. Измеритель параметров микроклимата

Служит для проведения измерений параметров воздушной среды (температуры, относительной влажности, давления, скорости движения воздуха) при гигиенической оценке микроклимата всех видов производственных и жилых помещений.

Для измерения больших скоростей движения воздуха в производственной практике применяют крыльчатые и чашечные анемометры. Эти анемометры чаще всего применяются для оценки работы вентиляционных систем. Крыльчатый анемометр применяется для измерения скоростей движения воздуха в диапазоне от 0,3 до 5 м/с. Ветроприемником анемометра служит крыльчатка, насаженная на ось, один конец которой закреплен на неподвижной опоре, а второй через червячную передачу передает вращение редуктору счетного механизма. Его циферблат имеет три шкалы: тысяч, сотен и единиц. Включение и выключение механизма производится арретиром. Чувствительность прибора не более 0,2 м/с. Принцип действия прибора простейший механический: под давлением движущегося воздуха ось прибора с закрепленными на ней крылышками или чашечками начинает вращаться тем быстрее, чем больше скорость движения воздуха (рис.4).

Рис. 4. Анемометр механический чашечный МС-13

В последнее время для определения параметров микроклимата производственных помещений успешно применяются аналого-цифровые приборы (рис.5)

Рис. 5. Анемометр с выносным датчиком для измерения скорости потока воздуха

Принцип действия анемометров ультразвукового типа основан на измерении скорости звука, которая изменяется в зависимости от ориентации вектора движения воздуха (направления ветра) относительно пути распространения звука. Существуют двухкомпонентные ультразвуковые анемометры -- измеряют помимо скорости и направление ветра по частям света -- направление горизонтального ветра и трехкомпонентные ультразвуковые анемометры -- измерители всех трёх компонент вектора скорости воздуха (рис. 6).

Рис. 6. Трёхмерный ультразвуковой анемометр GILL WindMaster

Многие современные модели электронных анемометров позволяют измерять не только скорость ветра (это основное предназначение прибора), но и снабжены дополнительными удобными сервисными функциями -- вычисления объемного расхода воздуха, измерения температуры воздуха (термоанемометр), влажность воздуха (термоанемометр с функцией измерения влажности) (рис. 7).



Рис. 7. Компактный термоанемометр для измерений скорости воздуха, расход потока воздуха и температуры

Интенсивность теплового излучения измеряют приборами, действие которых основано на поглощении лучистой энергии и превращении её в тепловую, количество которой регистрируется (актинометрами). Современные приборы, в том числе радиометры теплового излучения предназначены для измерения энергетической яркости источника по интенсивности теплового излучения (теплового потока) в инфракрасном диапазоне (рис.8)

Рис. 8. Радиометры теплового излучения «ИК-метр»



Температура поверхностей может измеряться контактными (электротермометрами) или дистанционными (пирометрами) приборами (рис. 9).

Рис. 9. Многофункциональный инфракрасный пирометр Fluke

С помощью Fluke можно измерить температуру поверхностей и окружающей среды. ИК-термометр позволяет мгновенно измерять температуру предметов, нагретых до высокой температуры, находящихся в движении, под электрическим напряжением или труднодоступных.

Для оценки сочетанного воздействия параметров микроклимата, приводящего к возможному перегреванию работников, рекомендуется интегральный показатель тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс), измеряемый шаровым термометром (рис.10).



Рис. 10. Шаровой термометр для измерения индекса ТНС

Измерение параметров микроклимата производственных помещений - один из обязательных анализов, который проводится организацией в рамках производственного контроля.

В соответствии с СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений», измерение параметров микроклимата производственных помещений является обязательными для всех организаций и предприятий в рамках производственного контроля.



3. Факторы, определяющие токсическое действие вредных веществ

3.1 Определение токсичности

Токсичность - это свойство вещества приводить к смерти или вредить здоровью живого существа при попадании в его организм с водой или пищей (перорально); через кожу или кровь (кожно-резорбтивно); при вдыхании (ингаляционно). Другими словами, токсичность - это мера несовместимости вредного, вещества с жизнью.

Токсический эффект вредных веществ - это результат взаимодействия организма, вредного вещества и окружающей среды. Эффект воздействия различных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества, его физико-химических свойств и строения, длительности поступления, химических реакций в организме, биологических особенностей вида, пола, возраста и индивидуальной чувствительности организма, факторов внешней среды (температуры, атмосферного давления и др.).

3.2 Влияние химического строения и физико-химических свойств на биологическую активность веществ

Большое влияние на степень токсичности оказывают физико-химические свойства вредных веществ:

- агрегатное состояние;

- летучесть;

- растворимость.

Токсичность твердых и жидких веществ часто проявляется при переходе их в пылеобразное или парообразное состояние. Токсические пыли образуются вследствие тех же причин, что и обычные пыли (измельчение, сжигание, испарение с последующей конденсацией), и выделяются в воздух через открытые проемы, неплотности пылящего оборудования или при пересыпке их открытым способом.

Если жидкие вещества находятся в открытых емкостях, с их поверхности происходит испарение вещества в воздух рабочих помещений; чем больше открытая поверхность жидкости, тем больше она испаряется. В том случае, когда жидкость частично заполняет закрытую емкость, образующиеся пары насыщают до предела незаполненное пространство этой емкости, создавая в нем весьма высокие концентрации. При наличии неплотностей в данной емкости концентрированные пары могут проникать в атмосферу цеха и загрязнять ее. Выход паров увеличивается, если емкость находится под давлением. Массивные выделения паров происходят также в момент заполнения емкости жидкостью, когда заливаемая жидкость. вытесняет из емкости скопившиеся концентрированные пары, которые через открытую часть или не плотности поступают в цех (если закрытая емкость не оборудована специальным воздушным выводом за пределы цеха). Выделение паров из закрытых емкостей с вредными жидкостями происходит при открывании крышек или люков для наблюдения за ходом процесса, перемешивания или загрузки дополнительных материалов, взятия проб и т. п.

Жидкие вредные вещества чаще всего просачиваются через не плотности в аппаратуре, коммуникациях, разбрызгиваются при открытом сливе их из одной емкости в другую. При этом они могут попасть непосредственно на кожный покров работающих и оказывать соответствующее неблагоприятное действие, а кроме того, загрязнять окружающие наружные поверхности оборудования и ограждений, которые становятся открытыми источниками их испарения. При подобном загрязнении создаются большие поверхности испарения вредных веществ, что приводит к быстрому насыщению воздуха парами и образованию высоких концентраций.

Чем больше летучесть (максимально возможное содержание паров вещества, мг, содержащееся в единице объема воздуха, л (м3) при данной температуре), тем большая концентрация вещества образуется в воздухе, увеличивая опасность отравления. Летучесть всех веществ сравнивают с летучестью эфира при тех же условиях, принятой за единицу. Вещества с малой летучестью медленнее насыщают воздух, чем вещества с высокой летучестью, которые сравнительно быстро могут испариться, создав высокие концентрации их в воздухе. Следовательно, вещества с повышенной летучестью представляют большую опасность, чем с малой. С увеличением температуры вещества увеличивается и его летучесть.

Некоторые парообразные и газообразные вещества, выделяясь в воздух и загрязняя его, сорбируются (впитываются) отдельными строительными материалами, такими, как древесина, штукатурка, кирпич и др. С течением времени такие стройматериалы насыщаются этими веществами и при определенных условиях (изменения температуры и др.) сами становятся источниками их выделения в воздушную среду - десорбции; поэтому иногда даже при полном устранении всех остальных источников выделения вредностей повышенные концентрации их в воздухе могут оставаться длительное время.

Растворимость различных соединений в воде близка к растворимости в крови. Поэтому увеличение растворимости влияет на скорость проникновения вредных веществ и увеличивает токсическое воздействие. Чем больше растворимость вещества в липоидах (жироподобной ткани) по сравнению с растворимостью в воде, тем сильнее выражено его нейротропное (наркотическое) действие, так как нервная ткань богата липоидами. Вещества, близкие по своему химическому составу к жирам и липоидам, при попадании на кожный покров относительно быстро растворяются в жирах и липоидах кожи и вместе с ними проходят через кожный покров внутрь организма (через ее поры, протоки сальных и потовых желез). Многие жидкости обладают способностью сами растворять жиры и липоиды и за счет этого также относительно быстро проникают через кожу.

Следовательно, вещества, обладающие этими свойствами, представляют большую опасность, чем другие с противоположными физико-химическими свойствами (при равных прочих условиях).

Существует связь между химической структурой вещества и его токсическим действием. Химический состав вещества определяет его основные токсические свойства: различные вещества по своему химическому составу обладают разным токсическим действием на организм как по характеру, так и по силе. Строго определенной и последовательной зависимости между химическим составом вещества и его токсическими свойствами не установлено, однако некоторые правила, действующие в рамках определенных классов соединений или гомологических рядов, свуществуют:

- правило Ричардсона: в гомологическом ряду углеводородов токсичность возрастает. Это правило применимо для веществ алифатического ряда, спиртов (кроме метилового), однако оно не подтверждается для рядов ароматических соединений;

- правило кратных связей: токсичность органических соединений возрастает с увеличением числа ненасыщенных связей, например, от этана (CH3-CH3) к этилену (СН2=СН2) и, далее, к ацетилену (СН=СН);

- правило разветвленных цепей: токсичность органических веществ снижается с увеличением разветвленности цепи. Это правило справедливо для многих линейных и циклических углеводородов и спиртов (известно, например, что изогептан и изооктан менее ядовиты, чем гептан и октан, пропиловый и бутиловый спирты - более сильные наркотики, нежели изопропиловый и изобутиловый и т.п.);

- замыкание цепи углеродных атомов ведет к увеличению силы действия углеводородов (пары циклопропана, циклогексана, циклопентана и их гомологов действуют сильнее, чем пары соответствующих метановых углеводородов - пропана, пентана, гексана);

- введение в молекулу гидроксильной группы обычно ослабляет силу действия соединения в связи с увеличением его растворимости (так, например, спирты менее токсичны, чем соответствующие углеводороды);

- изменение характера действия (как правило, возрастание токсичности наблюдается при введении в молекулу атомов галогенов, метильных, амино- и нитрогрупп. Так, введение в молекулу органических соединений хлора и фтора придает им раздражающие свойства и, как правило, увеличивает их токсичность.

Выявленные некоторые взаимосвязи между химическим составом веществ и их токсическими свойствами позволили подойти к ориентировочной оценке степени токсичности новых веществ исходя из их химического состава.

3.3 Зависимость токсического эффекта от концентрации вещества и продолжительности его воздействия

Факторами, в значительной степени влияющими на токсический эффект, являются концентрация вещества во вдыхаемом воздухе -- чем выше концентрация, тем скорее может наступить отравление и продолжительность действия вещества.

Определенную роль играет непрерывность и прерывистость воздействия.

В отношении многих веществ, поступающих в организм через дыхательные пути, установлено, что сила токсического действия (R) находится в прямой зависимости от концентрации (c) и времени (t) воздействия вещества: R=ct.

Эта закономерность отражает зависимость эффекта от дозы, т.к. чем больше концентрация вещества в воздухе и продолжительнее действие, тем больше вещества поступает в организм.

Токсический эффект некоторых веществ существенно зависит от фактора времени. Другую группу составляют вещества, токсический эффект которых почти не зависит от времени и определяется концентрацией.

На производстве, как правило, не бывает постоянных концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны в течении всего рабочего дня. Они либо постепенно увеличиваются, снижаясь за обеденный перерыв, и вновь увеличиваются к концу рабочего дня, либо оказываются колеблющимися в зависимости от хода технологических процессов. Концентрация воздействующих веществ может колебаться от 0 до превышающих предельно допустимые, т. е. в таких случаях имеет место интермиттирующее воздействие вредных веществ.

Слово «интермиттирующее», в точном смысле подразумевающее «прерывистое», используется в токсикологии для обозначения действия концентраций вредного вещества, колеблющихся во времени.

Из физиологии известно, что максимальный эффект наблюдается в начале и в конце воздействия раздражителя. Переход от одного состояния к другому требует приспособления, а потому частые и резкие колебания раздражителя ведут к более сильному воздействию его на организм, однако, эффект усиления зависит и от других причин. Главную роль при интермиттирующем действии ядов играет сам факт колебаний концентраций в крови, а не накопление вещества. В конечном итоге колебания интенсивностей химического фактора, как на высоком, так и на низком уровне воздействия ведут к нарушению процессов адаптации.

3.4 Комбинированное действие вредных веществ

Человек в различных условиях современного промышленного производства все чаще подвергается воздействиям сложного комплекса неблагоприятных факторов.

Комбинированное действие вредных веществ - это одновременное или последовательное действие на организм нескольких ядов при одном и том же пути поступления. Различают насколько видов комбинированного действия ядов:

1. Аддитивное действие - феномен суммированных эффектов, индуцированных комбинированным воздействием. При этом суммарный эффект смеси равен сумме эффектов действующих компонентов.

2. Потенцированное действие (синергизм) - усиление эффекта, действие больше, чем суммация.

3. Антогонистическое действие - эффект комбинированного воздействия, менее ожидаемого при простой суммации.

4. Независимое действие - комбинированный эффект не отличается от изолированного действия каждого яда. Преобладает эффект наиболее токсического вещества.

Часто встречаются комбинации веществ с независимым действием (бензол и раздражающие газы, смесь взрывных газов и пылей в рудниках и т. п.). Потенцирование отмечено при совместном действии сернистого ангидрида и хлора, алкоголь повышает опасность отравлений анилином, ртутью, цианамидом кальция и другими производственными ядами.

Для гигиенической оценки воздушной среды при условии аддитивного действия ядов существуют формула:

C1/ПДК1 + C2/ПДК2 + C3/ПДК3 + … + Cn/ПДКn ? 1

где С1, С2, … Сn - концентрации каждого вещества в воздухе мг/м3; ПДК1, ПДК2 … ПДКn - предельно допустимые концентрации этих веществ, мг/м3.

Наряду с комбинированным действием ядов возможно и комплексное воздействие вредных веществ, когда яды поступают в организм одновременно, но разными путями (через дыхательные пути с вдыхаемым воздухом, через желудок с пищей и водой, через кожные покровы). В связи с нарастающим загрязнением вредными веществами окружающей человека среды, значение этого пути поступления ядов возрастает.

Во многих случаях комбинированное действие двух или нескольких вредных веществ более сильное, чем действие этих веществ в отдельности. Например, окислы азота и углерод оказывают совместно более сильное действие, чем каждое вещество в отдельности. Влажность воздуха или повышенная температура усиливает действие многих токсических веществ.

3.5 Связь токсичности и сочетанного воздействия химических и физических факторов производственной среды

Воздействие токсических веществ на организм человека в условиях производства не может быть изолированным от влияния других неблагоприятных факторов, таких, как высокая и низкая температура, повышенная, а иногда и пониженная влажность, вибрация и шум, различного рода излучения и др. При сочетанном воздействии вредных веществ с другими факторами, эффект может оказаться более значительным, чем при изолированном воздействии того или иного фактора.

Температурный фактор.

При одновременном воздействии вредных веществ и высокой температуры возможно усиление токсического эффекта. Выраженность токсического эффекта при сочетанном воздействии с повышенной температурой может зависеть от многих причин: от степени повышения температуры, пути поступления яда в организм, концентрации или дозы яда. К одной из основных причин следует отнести изменение функционально ленном потоотделении, изменение обмена веществ и ускорение многих биохимических процессов. Учащение дыхания и усиление кровообращения ведут к увеличения поступления ядов в организм через органы дыхания. Расширение сосудов кожи и слизистых повышает скорость всасывания токсических веществ через кожу и дыхательные пути. Высокая температура воздуха увеличивает летучесть ядов и повышает их концентрации в воздухе рабочей зоны.

Усиление токсического действия при повышенной температуре воздуха отмечено в отношении многих летучих ядов: наркотиков, паров бензина, оксидов азота, паров ртути, оксида углерода, хлорофоса и др. Понижение температуры в большинстве случаев ведет также к усилению токсического эффекта. Так, при пониженной температуре увеличивается токсичность оксида углерода, бензина, бензола, сероуглерода и др.

Повышенная влажность воздуха.

При повышенной влажности воздуха может увеличиваться опасность отравления, в особенности раздражающими газами. Причина, по-видимому, в усилении процессов гидролиза, повышении задержки ядов на поверхности слизистых оболочек, изменении агрегатного состояния ядов. Растворение газов и образование мельчайших капелек кислот и щелочей способствует возрастанию раздражающего действия.

Изменение барометрического давления.

Возрастание токсического эффекта зарегистрировано как при повышенном, так и при пониженном барометрическом давлении. При повышенном давлении возрастание токсического действия происходит по двум причинам: во-первых, вследствие усиленного поступления яда, обусловленного ростом парциального давления газов и паров в альвеолярном воздухе и ускоренным переходом их в кровь; во-вторых, вследствие изменения многих физиологических функций, в первую очередь дыхания, кровообращения, состояния ЦНС и анализаторов.

При пониженном давлении первая причина отсутствует, но усиливается влияние второй. Например, при пониженном давлении до 500 - 600 мм рт. ст. токсическое действие оксида углерода возрастает в результате того, что влияние яда усиливает отрицательные последствия гипоксии.

Шум и вибрация.

Производственный шум может усиливать токсический эффект. Это доказано для оксида углерода, стирола, крекинг - газа, нефтяных газов, аэрозоля, борной кислоты.

Промышленная вибрация аналогично шуму также может усиливать токсическое действие ядов. Например, пыль кобальта, кремниевые пыли, дихлорэтан, оксид углерода, эпоксидные смолы оказывают более выраженные действия при сочетании действия с вибрацией по сравнению с воздействием чистых ядов.

Лучистая энергия.

Известно об уменьшении токсического эффекта оксида углерода при УФ - облучении. Причина этого - ускорение диссоциации карбоксигемоглобина и более быстрое выведение оксида углерода из организма. Физическая нагрузка. Работающий человек соприкасается с промышленными ядами, как правило, выполняя одновременно большую или меньшую физическую работу. Физическая нагрузка, оказывающая мощное и разностороннее влияние на все органы и системы организма, не может не отразиться на условиях резорбции, распределения, превращения и выделения ядов, а в конечном итоге - на течение интоксикации.

Динамические физические нагрузки активизируют основные вегетативные системы жизнеобеспечения - дыхания и кровообращения, усиливают активность нервно-эндокринной системы, а также многие ферментативные процессы. Увеличение легочной вентиляции приводит к возрастанию общей дозы газообразных веществ и паров, проникающих в организм через дыхательные пути. В связи с этим увеличивается опасность отравления наркотиками, раздражающими парами и газами, токсическими пылями. Более быстрому распределению яда в организме способствует увеличение скорости кровотока и минутного объема сердца. Повышение функциональной активности печени, желез внутренней секреции, нервной системы и увеличение кровоснабжения в интенсивно работающих органах может сделать их более «доступными» к действию яда.

Усиление токсичности при физических нагрузках отмечается при воздействии паров хлористого водорода, четыреххлористого углерода, некоторых веществ антихолинэстеразного действия, свинца, оксида углерода. Работа может влиять не только на «силу» действия яда, но и на локализацию повреждения - порезы и параличи при ртутной и свинцовой интоксикации развиваются в первую очередь на интенсивно работающей руке.

3.6 Факторы, обусловленные биологическими особенностями организма и состоянием окружающей среды

Влияние пола и возраста.

Влияние пола к формированию токсического эффекта не является однозначным. К некоторым ядам более чувствительны женщины, к другим - мужчины. Это в первую очередь обусловлено специфическими признаками поражения (влияние на гонады мужчин или женщин, эмбриотоксическим действием некоторых органических растворителей, например, бензола. Установлено, что во время беременности опасность отравления повышается и отмечается более тяжелое её течение. Некоторые яды, например, соединения бора, марганца, обладают избирательной токсичностью в отношении гонад мужского организма.

Влияние возраста на проявление токсического эффекта при воздействии на организм различных ядов не является одинаковым. Одни яды оказываются более токсичными для молодых, другие - для старых; токсический эффект третьих не зависит от возраста.

Реакция сформировавшегося (взрослого) организма на воздействие химических веществ определяется в основном характером яда, режимом воздействия и состоянием организма в данное время. Кроме того, важна еще и степень функциональной готовности различных органов и систем, в первую очередь, регуляторных, т. е. способность к поддержанию гомеостаза.

В период полового созревания гомеостатические возможности еще недостаточны, а регуляторные механизмы отличаются мобильностью. Молодой, еще не сформировавшийся организм не обладает нужным уровнем функциональной готовности к действию многих факторов внешней среды, что предопределяет его большую уязвимость. Известно, что в подростковом возрасте отмечается в большинстве случаев повышенная, примерно в 2 - 10 раз большая, чем у взрослых чувствительность к воздействию токсических промышленных веществ. В пожилом возрасте вновь ухудшается адаптационная способность. У старых людей отмечаются значительные нарушения компенсаторно-приспособительных процессов, регенеративной способности тканей, возможностей мобилизации резервов при стрессе, иммунологических реакций. Однако, снижение адаптационных возможностей с наступлением старости происходит постепенно и тем медленнее, чем выше был уровень развития приспособительных механизмов в течение предыдущих лет жизни. Индивидуальная чувствительность к ядам выражена довольно значительно и зависит от особенностей течения биохимических процессов у разных лиц (так называемая биохимическая индивидуальность). Как указывалось выше, в превращении ядов непосредственное участие принимает большая группа ферментов. Активность этих ферментных систем различна у разных лиц. Индивидуальная чувствительность определяется и состоянием здоровья. Например, лица с заболеваниями крови более чувствительны к действию кроветворных ядов, с нарушениями со стороны нервной системы - к действию нейротропных ядов, с заболеваниями легких - к действию раздражающих веществ и пылей. Снижению сопротивляемости способствуют хронические инфекции, например туберкулез.

На индивидуальную чувствительность организма к ядам оказывает влияние и характер труда. При тяжелой физической работе усиливаются процессы дыхания и кровообращения, что ведет к ускоренному поступлению яда в организм.



4. Виды и источники ионизирующего излучения. Дозы облучения. Нормирование ионизирующего излучения

4.1 Основные типы радиоактивных излучений

Основные типы радиоактивных излучений: альфа, бета, нейтронные (группа корпускулярных излучений), рентгеновские и гамма-излучения (группа волновых).

Корпускулярные излучения представляют собой потоки невидимых элементарных частиц, имеющих массу и диаметр. Волновые излучения имеют квантовую природу. Это электромагнитные волны в сверхкоротковолновом диапазоне.

Альфа-излучение представляет собой поток альфа-частиц, распространяющихся с начальной скоростью около 20 тыс. км/с. Их ионизирующая способность огромна, а так как на каждый акт ионизации тратится определенная энергия, то их проникающая способность незначительна: длина пробега в воздухе составляет 3--11 см, а в жидких и твердых средах -- сотые доли миллиметра. Лист плотной бумаги полностью задерживает их. Надежной защитой от альфа-частиц является также одежда человека.

Поскольку альфа-излучение имеет наибольшую ионизирующую, но наименьшую проникающую способность, внешнее облучение альфа-частицами практически безвредно, но попадание их внутрь организма весьма опасно.

Бета-излучение -- поток бета-частиц, которые в зависимости от энергии излучения могут распространяться со скоростью, близкой к скорости света (300 тыс. км/с). Заряд бета-частиц меньше, а скорость больше, чем у альфа-частиц, поэтому они имеют меньшую ионизирующую, но большую проникающую способность. Длина пробега бета-частиц с высокой энергией составляет в воздухе до 20 м, воде и живых тканях -- до 3 см, металле -- до 1 см. На практике бета-частицы почти полностью поглощают оконные или автомобильные стекла и металлические экраны толщиной в несколько миллиметров. Одежда поглощает до 50 % бета-частиц.

При внешнем облучении организма на глубину около 1 мм проникает 20--25 % бета-частиц. Поэтому внешнее бета-облучение представляет серьезную опасность лишь при попадании радиоактивных веществ непосредственно на кожу (особенно на глаза) или же внутрь организма. Так, после Чернобыльской аварии наблюдались бета-ожоги ног за 50--100 км от АЭС (например, в г. Народичи Житомирской области). Поэтому местному населению не рекомендовалось ходить по земле босиком.

Нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов, скорость распространения которых достигает 20 тыс. км/с. Нейтроны образуются в зоне ядерного взрыва в результате цепной реакции деления тяжелых ядер урана - 235 или плутония - 239 и являются электрически нейтральными частицами. Под воздействием нейтронов находящиеся в почве атомы кремния, натрия, магния и др. становятся радиоактивными (наведенная радиация) и начинают излучать бета- и гамма-лучи. Так как нейтроны не имеют электрического заряда, они легко проникают в ядра атомов и захватываются ими. При ядерном взрыве большая часть нейтронов выделяется за короткий промежуток времени. Они легко проникают в живую ткань и захватываются ядрами ее атомов. Поэтому нейтронное излучение оказывает сильное поражающее действие при внешнем облучении. Лучшими защитными материалами от них являются; легкие водородсодержащие материалы: полиэтилен, парафин, вода и др.

Гамма-излучение -- это электромагнитное излучение, испускаемое ядрами атомов при радиоактивных превращениях. Оно, как правило, сопровождает бета-распад, реже альфа-распад. По своей природе гамма-излучение представляет собой электромагнитное поле с длиной волны 10~8--10~11 см. Оно испускается отдельными порциями (квантами) и распространяется со скоростью света. Ионизирующая способность его значительно меньше, чем у бета- и альфа-частиц.

Зато гамма-излучение имеет наибольшую проникающую способность и в воздухе может распространяться на сотни метров. Для ослабления его энергии в два раза необходим слой вещества (слой половинного ослабления) толщиной: воды -- 23 см, стали -- около 3, бетона -- 10, дерева -- 30 см.

Из-за наибольшей проникающей способности гамма-излучение является важнейшим фактором поражающего действия радиоактивных излучений при внешнем облучении. Хорошей защитой от гамма-излучений являются тяжелые металлы, например свинец, который для этих целей используется наиболее часто.

Рентгеновские излучения (икс-лучи) были открыты первыми из всех ионизирующих излучений и наиболее хорошо изучены. У них та же физическая природа (электромагнитное поле) и те же свойства, что и у гамма-излучений. Их различают прежде всего по способу получения, и в отличие от гамма-лучей они имеют внеядерное происхождение. Граница, на которой рентгеновский диапазон сменяется гамма-излучением, условна.

4.2 Источники ионизирующих излучений

Источник ионизирующего излучения (ionizing radiation source) - радиоактивное вещество (объект, содержащий радиоактивный материал - радионуклид), или техническое устройство, испускающее или способное в определенных условиях испускать ионизирующее излучение.

В настоящее время основными искусственными источниками радиоактивного загрязнения окружающей среды являются:

- урановая промышленность, которая занимается добычей, переработкой, обогащением и приготовлением ядерного топлива;

- ядерные реакторы разных типов, в активной зоне которых сосредоточены большие количества радиоактивных веществ;

- радиохимическая промышленность, на предприятиях которой производится регенерация (переработка и восстановление) отработанного ядерного топлива;

- места переработки и захоронения радиоактивных отходов из-за случайных аварий, связанных с разрушением хранилищ, также могут явиться источниками загрязнения окружающей среды;

- использование радионуклидов в народном хозяйстве в виде закрытых радиоактивных источников в энергетике, промышленности, медицине, геологии, сельском хозяйстве и других отраслях;

- ядерные взрывы и возникающее после взрыва радиоактивное загрязнение местности (могут быть как локальные, так и глобальные выпадения радиоактивных осадков).

После нескольких радиационных катастроф в мире особое внимание уделяется такому техногенному источнику, как атомные электростанции. Однако опыт эксплуатации АЭС показывает, что при нормальной работе ядерных реакторов радиоактивные выбросы настолько малы, что даже вблизи АЭС практически невозможно обнаружить повышенные, по сравнению с естественным фоном, уровни радиации.

Основную часть облучения человек получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них совершенно невозможно. На протяжении всей истории существования Земли разные виды излучения попадают на поверхность Земли из космоса и поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре.

Облучению от естественных источников радиации подвергаются все жители Земли, при этом, одни из них получают большие дозы, чем другие. В зависимости, в частности, от местожительства. Так уровень радиации в некоторых местах земного шара, там, где особенно залегают радиоактивные породы, оказывается значительно выше среднего, в других местах -- соответственно, ниже. Доза облучения зависит также от образа жизни людей. Применение некоторых строительных материалов, использование газа для приготовления пищи, герметичность помещений и даже полеты на самолетах -- все это увеличивает уровень облучения за счет естественных источников радиации.

Земные источники радиации в сумме ответственны за бoльшую часть облучения, которому подвергается человек за счет естественной радиации. Остальную часть радиации вносят космические лучи.