Электромагнитные поля

Электромагнитное поле (ЭМП) радиочастот характеризуется способностью на­гревать материалы; распространяться в пространстве и отражаться от границы раздела двух сред; взаимодействовать с веществом, благодаря которой электромагнитные поля широко используются в различных отраслях народного хозяйства: промышленность, нау­ка, техника, медицина, быт.

При оценке условий труда учитываются время воздействия ЭМП и характер облу­чения работающих.

Действие ЭМП радиочастот на центральную нервную систему при плотности по­тока энергии (ППЭ) более 1 мВт/см² свидетельствует о ее высокой чувствительности к электромагнитным излучениям. Однако наблюдаемые реакции отличаются большой ва­риабельностью и фазным характером, включая условнорефлекторные и поведенческие ре­акции.

Изменения в крови наблюдаются, как правило, при ППЭ выше 10 мВт/см³, при меньших уровнях воздействия наблюдаются фазовые изменения количества лейкоцитов, эритроцитов и гемоглобина (чаще лейкоцитоз, повышение эритроцитов и гемоглобина). При длительном воздействии ЭМП происходит физиологическая адаптация или ослабле­ние иммунологических реакций.

Поражение глаз в виде помутнения хрусталика – катаракты является одним из наиболее характерных специфических последствий воздействия ЭМП в условиях произ­водства. Помимо этого следует иметь в виду и возможность неблагоприятного воздейст­вия ЭМП-облучения на сетчатку и другие анатомические образования зрительного ана­лизатора.

Клинико-эпидемиологические исследования людей, подвергавшихся производст­венному воздействию СВЧ-облучения при интенсивности ниже 10 мВт/см², показали от­сутствие каких-либо проявлений катаракты.

Воздействие ЭМП с уровнями, превышающими допустимые, могут приводить к изменениям функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, нарушению обменных процессов и др. При воздействии значительных интенсив­ностей СВЧ могут возникать более или менее выраженные помутнения хрусталика глаза. Нередко отмечаются изменения в составе периферической крови. Начальные изменения в организме обратимы. При хроническом воздействии ЭМП изменения в организме могут прогрессировать и приводить к патологии с астеновегетативными, ангиодистоническими и диэнцефальными проявлениями или энцефалопатии с выраженными органическими симптомами.

Предельно допустимые уровни облучения в диапазоне радиочастот определяются ГОСТом 12.1.006-84 «Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля». В соответствии с этим нормативным документом установлена предельно допустимая напряженность электрического поля (E_пд, В/м) в диапазоне 0,06 – 300 МГц и предельно допустимая энергетическая нагрузка за рабочий день [ЕН_Eпд, (В/м)²·ч]. Между этими величинами существует следующая связь:

, (3.19)

где Т – время воздействия в течение рабочего дня, ч.

Для частот 0,06-3,0 МГц: E_пд = 500 В/м, ЕН_Eпд = 20 000 (В/м)²·ч

Для частот 3,0–30 МГц: E_пд = 300 В/м, ЕН_Eпд = 7000 (В/м)²·ч

Для частот 30-300 МГц: E_пд = 80 В/м, ЕН_Eпд = 800 (В/м)²·ч

Интенсивность электромагнитных полей радиочастот на рабочих местах персона­ла, проводящего работы с источниками ЭМП, и требования к проведению контроля рег­ламентирует ГОСТ 12.1.006-84. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля. Средства и методы защиты от ЭМП делятся на три группы: организационные, ин­женерно-технические и лечебно-профилактические.

Предельно допустимая напряженность магнитного поля в диапазоне частот 0,06 – 3 МГц в соответствии с названным выше ГОСТом должна составлять H_ПД=50 А/м. Между этой характеристикой и предельно допустимой энергетической нагрузкой за рабочий день [ЕН_Нпд(А/м)²·ч] существует следующая зависимость:

, (3.20)

где Т – время воздействия, ч (величина ЕН_Нпд не должна превышать 200 А/м²).

Организационные мероприятия предусматривают предотвращение попадания лю­дей в зоны с высокой напряженностью ЭМП, создание санитарно-защитных зон вокруг антенных сооружений различного назначения.

Общие принципы, положенные в основу инженерно-технической защиты, сводят­ся к следующему: электрогерметизация элементов схем, блоков, узлов установки в целом с целью снижения или устранения электромагнитного излучения; зашита рабочего места от облучения или удаление его на безопасное расстояние от источника излучения. Для эк­ранирования рабочего места используют различные типы экранов: отражающие и погло­щающие.

Из перечисленных выше методов защиты чаще всего применяют экранирование или рабочих мест, или непосредственно источника излучения. Различают отражающие и поглощающие экраны. Экраны должны заземляться. Защитные действия таких экранов заключаются в следующем. Под действием электромагнитного поля в материале экрана возникают вихревые токи (токи Фуко), которые наводят в нем вторичное поле. Амплитуда наведенного поля приблизительно равна амплитуде экранируемого поля, а фазы этих полей противоположны. Поэтому результирующее поле, возникающее в результате суперпозиции (сложения) двух рассмотренных полей, быстро затухает в материале экрана, проникая в него на малую глубину.

Лечебно-профилактические мероприятия должны быть направлены прежде всего на раннее выявление нарушений в состоянии здоровья работающих. Для этой цели пре­дусмотрены предварительные и периодические медицинские осмотры лиц, работающих в условиях воздействия СВЧ –1 раз в 12 месяцев, УВЧ и ВЧ-диапазона – 1 раз в 24 месяца. При выявлении симптомов, характерных для воздействия ЭМП, углубленное об­следование и последующее лечение проводятся в соответствии с особенностями выявлен­ной патологии.

Лазерное излучение

Лазер или оптический квантовый генератор –это генератор электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на использовании вы­нужденного (стимулированного) излучения.

Лазеры широко применяются в различных областях промышленности, науки, тех­ники, связи, сельском хозяйстве, медицине, биологии и др. Расширение сферы их исполь­зования увеличивает контингент лиц, подвергающихся воздействию лазерного излучения, и выдвигает необходимость профилактики опасного и вредного действия этого фактора среды обитания. Работа с лазерами в зависимости от конструкции, мощности, условий эксплуа­тации разнообразных лазерных систем и другого оборудования может сопровождать­ся воздействием на персонал неблагоприятных производственных факторов. Работа лазерных установок, как правило, сопровождается шумом. На фоне постоянного шу­ма, который может достигать 70-80 дБ, имеют место звуковые импульсы с уровнем интенсивности 100-120 дБ, возникающие в результате перехода световой энергии в механическую в месте соприкосновения луча с обрабатываемой поверхностью или за счет работы механических затворов лазерных установок. Разряды ламп накачки, а также взаимодействие луча с воздухом сопровождаются выделением озона и оки­слов азота. Действие лазеров на организм зависит от параметров излучения (мощности и энер­гии излучения на единицу облучаемой поверхности, длины волны, длительности им­пульса, частоты следования импульсов, времени облучения, площади облучаемой поверх­ности), локализации воздействия и анатомо-физиологических особенностей облучаемых объектов. Энергия излучения лазеров в биологических объектах (ткань, орган) может пре­терпевать различные превращения и вызывать органические изменения в облучаемых тканях (первичные эффекты) и неспецифические изменения функционального характера (вторичные эффекты). Наблюдается сочетанное термическое и механическое действие на облучаемые структуры.

Эффект воздействия лазерного излучения на орган зрения в значительной степени зависит от длины волны и локализации воздействия. Выраженность морфологических из­менений и клиническая картина расстройств функций зрения может быть от полной поте­ри зрения (слепота) до инструментально выявляемых функциональных нарушений. При применении лазеров большой мощности и расширении их практического использования возросла опасность случайного повреждения органа зрения, кожных покровов и внутренних органов.

Классификация лазеров и лазерных систем:

Класс 1: Лазеры и лазерные системы малой мощности, которые не могут излучать уровень радиации, превышающие максимально разрешимое облучение (MPE). Лазеры и лазерные системы класса 1 не способны причинить повреждение человеческому глазу, и, следовательно, не подлежат контрольному эталонированию.

Класс 2: Видимые, маломощные лазеры и лазерные системы, которые способны причинить повреждение человеческому глазу в том случае, если смотреть непосредствен­но на лазер на протяжении длительного периода (более 15 минут).

Класс 3: Лазеры и лазерные системы средней мощности. Данный класс включает лазеры следующих классов:

Класс 3a: не представляют опасность, если смотреть на лазер невооруженным взглядом только на протяжении кратковременного периода. Лазеры могут представлять опасность, если смотреть на лазер с помощью собирающей оптики.

Класс 3b: представляют опасность, если смотреть непосредственно на лазер. Это же относится и к зеркальному отражению лазерного луча.

Класс 4: Лазеры и лазерные системы сильной мощности, которые способны при­чинить сильное повреждение человеческому глазу короткими излучениями (<0,25 с) пря­мого лазерного луча, а также зеркально или диффузно отраженного. Лазеры и лазерные системы данного класса способны причинить значительное повреждение на коже челове­ка, а также оказать опасное воздействие на легко воспламеняющие и горючие материалы.

Предельно допустимые уровни лазерного излучения регламентированы Санитар­ными нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров № 5804-91, которые по­зволяют разрабатывать мероприятия по обеспечению безопасных условий труда при рабо­те с лазерами. Санитарные нормы и правила позволяют определять величины ПДУ для каждого режима работы, участка оптического диапазона по специальным формулам и таблицам.

Нормируется и энергетическая экспозиция облучаемых тканей. При использовании лазеров 2-3 классов для исключения облучения персонала не­обходимо либо ограждение лазерной зоны, либо экранирование пучка излучения.

Лазеры 4 класса опасности размещают в отдельных изолированных помещениях и обеспечивают дистанционным управлением их работой.

К индивидуальным средствам защиты, обеспечивающим безопасные условия труда при работе с лазерами, относятся специальные очки, щитки, маски, снижающие облучения глаз до ПДУ.

Работающим с лазерами необходимы предварительные и периодические (1 раз в год) медицинские осмотры терапевта, невропатолога, окулиста.