Цуркин А.П. Безопасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

сутки у человека появляется головная боль, чувство усталости,

ухудшение самочувствия и аппетита, раздражительность,

ухудшение оперативной памяти, изменения

электрокардиограммы и электроэнцефалограммы.

Предельно-допустимые уровни значений напряженности

ЭППЧ установлены "Правилами устройства электроустановок"

и не должны превышать внутри жилых зданий 0,5 кВ/м, на

территории зоны жилой застройки 1 кВ/м, вне зоны жилой

застройки 5 кВ/м, на участках пересечения ЛЭП с автодорогами

10 кВ/м, в ненаселенной местности (сельхозугодья и часто

посещаемые места) 15 кВ/м, а в труднодоступной местности и

на участках, выгороженных для исключения доступа людей

20кВ/м.

В ссоответствии с ГОСТ 12.1.002-84 время пребывания

человека в зоне действия ЭППЧ устанавливается в зависимости

от значения напряженности поля. При Е <= 5 кВ/м

допускается присутствие персонала на рабочем месте в течение

8 часов. При

5 <= Е <=20 кВ/м допустимое время пребывания Т [ч]

рассчитывается по формуле

Т = (50/Е - 2). При 20 <= Е<=25 кВ/м время пребывания Т < 10

мин. Воздействие на людей ЭППЧ с напряженностью Е>= 25

кВ/м не допускается при отсутствии средств защиты. Если в

течение смены рабочий находится в зонах с разной

напряженностью поля, то время пребывания рассчитывается

как T-8(t

+ t

+...+ t

), где t

и T

- соответственно

продолжительность пребывания и допустимое время

пребывания в зоне с напряженностью поля Е

. При этом время

пребывания не должно превышать 8 часов.

Электромагнитные поля радиочастот (ЭПРЧ) могут

вызывать значительные функциональные и органические

изменения в организме человека. Характер этих изменений

зависит от длины волны, интенсивности и продолжительности

облучения, размера облучаемой поверхности тела, режима

облучения (непрерывный или прерывистый), одновременного

действия других неблагоприятных факторов окружающей

среды.

При воздействии на человека ЭПРЧ происходит

поглощение энергии излучения, характеризуемое нагревом

тканей тела. Особенно опасен такой нагрев для органов со

слабой терморегуляцией (мозг, хрусталик глаза). Кроме

теплового воздействия наблюдается специфическое

биологическое, связанное с изменением ориентации клеток и

молекулярных цепей в соответствии с изменением направления

силовых линий поля и приводящее к изменениям в структуре

клеток крови, в эндокринной системе, к помутнению

хрусталика глаза.

Источниками ЭПРЧ являются передающие радио- и

телевизионные центры, радиотехническое и радиолокационное

оборудование систем управления воздушным движением,

навигацией и посадкой. Высокие мощности передатчиков и

острая направленность антенн создают на местности зоны с

высокой интенсивностью излучения, имеющие большую

протяженность. Например, для наземных аэродромных РЛС

кругового обзора протяженность зоны с плотностью потока

энергии более 1 Вт/м

может достигать 600-900 м.

При нормировании ЭПРЧ критерием вредного воздействия

являются не патологические, а функциональные изменения

компенсаторного характера, возникающие в организме под

действием поля.

В населенных местностях уровни интенсивности ЭПРЧ не

должны превышать предельно-допустимых значений,

приведенных в табл. 1.

Таблица 1

Допустимые уровни ЭМП радиочастот для

населенных мест

Диапазон

радиоволн

Границы диапазона

(частота, длина волны)

Предельно-

допустимый

уровень ЭМП на

территории жилой

застройки

Длинные

Средние

Короткие

Ультракороткие

30-300 кГц (10-1 км)

0,3-3 МГц (1,0-0,1 км)

3-30 МГц (100-10 м)

30-300 МГц (10-1м)

20 В/м

10 В/м

4 В/м

2 В/м

Микроволны ЗООМГц-ЗООГГц(1м-

1мм)

5мкВт/см

Допустимые уровни ЭПРЧ на рабочих местах

регламентируются ГОСТ 12.1.006-88, в соответствии с которым

ЭПРЧ следует оценивать по их интенсивности и создаваемой

ими энергетической нагрузке.

В диапазоне частот 60 кГц-ЗОО МГц интенсивность ЭПРЧ

характеризуется напряженностью электрической Е и

магнитной Н составляющих поля, а энергетическая нагрузка

(ЭН) оценивается как ЭН

=Е

Т или ЭН

=Н

Т, где Т-

продолжительность воздействия поля. В диапазоне частот 300

МГц-ЗОО ГГц интенсивность ЭПРЧ характеризуется

поверхностной плотностью потока энергии (ППЭ), а

энергетическая нагрузка оценивается как ЭН

ппэ

=ППЭ*Т.

Предельно допустимые значения Е и Н в диапазоне частот

60 кГц- 300 МГц задаются исходя из допустимой

энергетической нагрузки и времени воздействия

_____ ______

Как Е=√ ЭН

/Т и Н=√ ЭН

/Т ,причем предельные значения

Е, Н, ЭН

и ЭН

должны соответствовать приведенным в табл.

2 значениям. При одновременном воздействии электрической и

магнитной составляющих поля должно выполняться условие

предельные значения энергетической нагрузки.

Таблица 2

Допустимые уровни ЭМП радиочастот для рабочих мест

Предельные значения в диапазонах частот,

МГц

Параметр

От 0.06 до 3 Свыше 3 до 30 Свыше 30 до

300

, В/м 500 300 80

, А/м 50 - -

ЭН

еп,

(В/м)

20000 7000 800

ЭН

нп.

(А/м)

200 - -

В диапазоне частот 300 МГц-ЗОО ГГц предельно

допустимое значение ППЭ определяется как ППЭ

= К*ЭН

ППЭп

/Т [Вт/м

где ЭН

ППЭп

=2 - предельно допустимая величина

энергетической нагрузки [Вт*ч/ м

]; Т- время пребывания в

зоне облучения за смену [ч]; К - коэффициент ослабления

биологической эффективности, равный 1 для всех случаев,

кроме облучения от антенн, вращающихся и сканирующих с

частотой не более 1 Гц и скважностью более 50, для которых

K=10. Во всех случаях значение ППЭ не должно превышать 10

Вт/ м

Если человек подвергается воздействию ЭПРЧ от

нескольких источников, работающих в частотном диапазоне с

единым значением предельно допустимого уровня (например,

65 кГц. 150 кГц и 1 МГц), то суммарную интенсивность

воздействия вычисляют как

ЭН

Е1

+ ЭН

Е2

+…+ ЭН

Еn

<= ЭН

ЕП,

ЭН

Н1

+ ЭН

Н2

+…+ ЭН

Нn

ЭН

НП

или

ЭН

ППЭ1

+ ЭН

ППЭ2

+…+ ЭН

ППэn

<= ЭН

ППЭП

Если источники работают в диапазонах с разными

значениями предельно допустимого уровня или различными

нормируемыми параметрами, то должны выполняться условия:

ЭН

Е1

/ЭН

П1

+ ЭН

Е2

/ЭН

П2

+…+ ЭН

Еn

/ЭН

Пn

<= 1 и

ЭН

ППЭ

/ЭН

ППЭП

+ ЭН

/ЭН

НП

<=1

Мероприятия по защите окружающей среды и персонала

от ЭПРЧ включают в себя организационные, направленные на

оптимизацию расположения излучающих объектов и

позволяющие снизить до минимума интенсивность излучения в

местах нахождения людей, санитарно-гигиенические,

включающие проведение периодического медицинского

осмотра людей, физиотерапию, фармакопею, а также

инженерно-технические, среди которых наибольший эффект

дают удаление излучающих объектов от населенных мест и

экранирование. Передающие радиостанции, телецентры при

мощности передатчиков более 100 кВт должны размещаться за

пределами населенных мест. Антенны радиолокационных

станций устанавливаются на насыпях, с ограничением

использования отрицательных углов наклона антенн. Между

излучающими объектами и жилой застройкой устанавливаются

санитарно-защитные зоны, на внешних границах которых

должна обеспечиваться интенсивность поля не выше ПДУ. Для

мощных радио- и телевизионных станций размеры санитарно-

защитной зоны достигают 1,5-2 км.

Наилучшую защиту от ЭМП обеспечивает экранирование.

Очень хорошие экранирующие свойства имеют листовые

металлические конструкции. Стальной лист толщиной 0.З мм

дает ослабление ЭМП на 70 дБ и более. На открытой местности

обычно применяют экраны из металлической сетки, имеющие

минимальную парусность, и не ограничивающие визуальный

обзор. Сетчатые экраны дают ослабление потока энергии на 20-

30 дБ (в 100-1000 раз), что в большинстве случаев достаточно.

Для защиты персонала от воздействия ЭМП на рабочих местах

применяют сплошные или сетчатые металлические

перегородки, навесы, козырьки. В качестве средств

индивидуальной защиты персонала при напряженностях поля

не более 60 кВ/м. применяют спецодежду из ткани с

вплетенной металлической нитью и очки с

металлизированными стеклами, а также средства для защиты

рук, лица и головы. Контроль ЭМП в диапазоне до 300

МГц осуществляют приборами ИЭМП-1, ИЭМП-2, ПО-1, ПЗ-2;

в диапазоне свыше 300 МГц - ПЗ-9, ПЗ-19, в диапазоне

промышленных частот - приборами ПЗ-1.

Ионизирующее излучение

Человек не обладает органами чувств, реагирующими на

ионизирующее излучение. Реакция на его воздействие, в

зависимости от дозы облучения, возникает в интервале от

нескольких десятков минут до нескольких десятков лет и может

проявляться даже через несколько поколений.

Естественный фон радиоактивного излучения,

обусловленный естественной радиоактивностью горных пород,

рассеянными в окружающей среде нестабильными изотопами

и космическим излучением, обычно не превышает (4-5)10

-8

Гр/ч. Основными источниками загрязнения окружающей среды

радиоактивными веществами являются атомные

энергетические установки, предприятия по переработке

ядерного топлива и радиоактивных отходов, отвалы горных

пород и золы тепловых электростанций, имеющие повышенный

естественный фон радиоактивности.

Действие ионизирующего излучения на живые организмы

заключается в разрыве молекулярных связей, изменении

химической структуры соединений, входящих в состав

организма, образовании "осколков" молекул - радикалов,

обладающих высокой химический активностью, а иногда и

чрезвычайно токсичных, нарушении структуры генного

аппарата клетки. Это приводит к изменению ее

наследственного кода и, следовательно, нарушает условия

воспроизводства клеткой и организмом в целом себе подобных,

что вызывает развитие раковых опухолей и появление мутантов

в последующих поколениях. Биологический эффект

воздействия ионизирующего излучения тем выше, чем выше

уровень создаваемой им ионизации, т.е. пропорционален числу

пар ионов, образующихся в тканях организма. Даже при

незначительных дозах облучения происходит торможение

функций кроветворных органов, нарушение свертываемости

крови, увеличение хрупкости кровеносных сосудов,

ослабление иммунной системы. Большие дозы облучения

приводят к гибели организма. При малых дозах облучения

биологические эффекты носят стохастический (вероятностный)

характер, причем вероятность их возникновения

пропорциональная дозе, но не имеет дозового порога, а тяжесть

не зависит от нее. При больших дозах биологические эффекты

носят детерминированный (предопределенный) характер,

причем для них характерно наличие дозового порога, выше

которого тяжесть поражения зависит от дозы.

Ионизирующее излучение делится на корпускулярное

(альфа, бета, нейтронное) и фотонное (рентгеновское, гамма).

Облучение тканей организма может быть внешним и

внутренним, то есть вызванным источниками, входящими в

состав организма или попавшими в него с воздухом, водой или

пищей. При внешнем облучении наиболее опасны бета-, гамма-

и нейтронное излучение. При внутреннем облучении опасны

все виды излучения, так как действуют непрерывно и

практически на все органы. При внешнем облучении альфа- и

бета-частицы из-за малой проникающей способности

вызывают, в основном, поражения кожи. Жесткое

рентгеновское и гамма-излучение могут вызвать гибель

организма при отсутствии внешних изменений кожных

покровов.

Для оценки ионизирующего излучения приняты

следующие единицы измерения:

• активность радиоактивного вещества А = dN/dt - число

спонтанных ядерных превращений dN за промежуток времени

dt (измеряется в беккерелях [Бк = 1/с]);

• поглощенная доза D = dE/dm - средняя энергия dE,

переданная излучением веществу в некотором малом объеме,

отнесенная к массе вещества dm в этом объеме (измеряется в

джоулях на килограмм или в специальных единицах системы

СИ - греях [Дж/кг = Гр]);

• эквивалентная доза Н

= W

D - произведение поглощенной

биологической тканью дозы D на безразмерный

взвешивающий коэффициент для данного вида излучения W

введена для оценки опасности облучения биологических тканей

ионизирующим излучением произвольного состава

(измеряется в зивертах [Зв]). Коэффициент W

характеризует

зависимость неблагоприятных биологических последствий

облучения организма от поглощенной дозы. Для

рентгеновского, гамма-излучения и электронов любых энергий

= 1, для протонов с энергией до 2 МэВ W

= 5, для

нейтронов с энергией 0,01-0,1 и 2-20 МэВ - W

= 10, для альфа-

частиц, тяжелых ядер отдачи и нейтронов с энергией (0,1-2)

МэВ W

=20;

• эффективная ожидаемая доза Н

=∫ Н

(t)dt,

где Н

(t) - мощность эквивалентной дозы (H

(t)=dН

/dt) в

биологической ткани Т, τ - продолжительность воздействия.

Если продолжительность воздействия неизвестна, то она

принимается равной 50 годам для взрослых и 70 годам для

детей. Применяется для оценки дозовой нагрузки организма

при проживании человека на зараженной местности или

ликвидации радиационной аварии (измеряется в зивертах);

• эффективная доза Е

= ∑ WТ НТ

где Н

- эквивалентная доза в биологической ткани Т за время

τ, a W

- взвешивающий коэффициент для этой ткани.

Применяется для оценки риска возникновения отдаленных

последствий облучения тела человека или его отдельных

органов с учетом их радиочувствительности, измеряется в

зивертах;

• коллективная эффективная доза S = ∑ E

, где E

- средняя

эффективеая доза для i-ой группы людей, а N

- число людей

в этой группе. Применяется для оценки степени риска

облучения групп людей.(измеряется в чел*Зв).

Кроме единиц системы СИ для оценки ионизирующего

излучения ранее применялись внесистемные единицы, изъятые

из употребления, но иногда встречающиеся в литературе:

• кюри - единица активности - 1 Ки = 3,7*10

Бк;

• рентген - единица экспозиционной дозы - 1P = 2,58*10

-4

Кл/кг;

• рентген/с (Р/ч, Р/год) - единица мощности экспозиционной

дозы;

• рад - единица поглощенной дозы - 1 рад = 0,01 Гр;

• бэр - единица эквивалентной дозы - 1 бэр = 0,01 Зв.

Предельно допустимые уровни облучения людей задаются

"Нормами радиационной безопасности НРБ-96" и "Основными

правилами работы с радиоактивными веществами и другими

источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87". В

соответствии с НРБ-96 все население делится на две категории:

персонал, непосредственно работающий с источниками

излучения, и все население, включая персонал вне сферы его

производственной деятельности. В свою очередь, персонал

делится на две группы: А - работающие с источниками

излучения и Б -по условиям работы находящиеся в сфере их

воздействия.

Для двенадцати органов человеческого тела в зависимости

от их чувствительности к облучению установлены

взвешивающие коэффициенты W

=0.01-0,2. Для прочих

органов значение W

принимается равным 0,05.

Для всех категорий облучаемых людей установлены три

класса нормативов:

• основные дозовые пределы (табл.3);

• допустимые уровни воздействия, являющиеся производными

от основных дозовых пределов (предел годового поступления,

допустимая объемная активность, допустимая удельная

активность и т.д.);

• контрольные уровни, устанавливаемые администрацией

учреждения по согласованию с органами Госсаннадзора.

Дозы облучения для лиц категории Б установлены в 4 раза

ниже значений для категории А.

Таблица 3

Основные дозовые пределы

Нормируемые

величины

Дозовые пределы

Эффективная

доза

20 мЗв/год в среднем

за

любые

1 мЗв/год в среднем

за

любые

последовательные 5

лет, но не более 50

мЗв/год

последовательные 5

лет, но не более 3

мЗв/год

Эквивалентная

доза за год

В хрусталике,

коже, кистях и

стопах

150 мЗв

500 мЗв

15 мЗв

50 мЗв

Основные дозовые пределы не включают в себя дозы от

природных, медицинских источников и вследствие

радиационных аварий. На эти виды облучения устанавливаются

специальные ограничения. При одновременном воздействии

источников внешнего и внутреннего облучения должно

выполняться условие - отношение дозы внешнего облучения к

пределу дозы и отношения годовых поступлений отдельных

радиоактивных изотопов к их пределам в сумме не должны

превышать единицы.

Для студентов и учащихся в возрасте до 21 года,

обучающихся с использованием источников ионизирующего

излучения, годовые накопленные дозы не должны превышать

значений, установленных для населения.

Планируемое повышенное (сверх установленных дозовых

пределов) облучение персонала при ликвидации аварии может

быть разрешено при невозможности принять меры,

исключающие превышение, и может быть оправдано только

спасением жизни людей, предотвращением дальнейшего

развития аварии и облучения большого числа людей. Оно

допускается только для мужчин старше 30 лет при их

добровольном письменном согласии после информации о

возможных дозах облучения и риске для здоровья.

При дозах облучения до 0,5 Зв риск возникновения

стохастических неблагоприятных эффектов определяется как

r=р(Е) r

Е для одного человека или R=p(S

для группы

людей, где p(E) и p(S

) - вероятность события, создающего

дозу Е или S

соответственно, r

= 5,6*10

-1

1/чел*Зв для

персонала и r

= 7,3*10

-2

1/чел*Зв для населения - коэффициент

риска смерти от рака и наследственных эффектов. Для событий

с тяжелыми детерминированными последствиями принимается