Охрана труда воздействие шума

Одним из самых вредных факторов, присущих нашей цивилизации, является шум. Производственный шум — это хаотическая совокупность различных по силе и частоте звуков, возникающих в воздушной среде и непосредственно влияют на працездатнисть.
Источниками шума являются: все виды транспорта, насосы, промышленные объекты, пневматические и электрические инструменты, станки, строительная техника и т.п.. С шумом связаны некоторые технологические процессы — клепки, чеканки, обрубка, выбивка литья, штамповка, работа на ткацких станках, испытания авиадвигателей тощо.
В последние годы шум стал одним из опасных факторов внешней среды на производстве. Это связано с повышением мощности и производительности машин, их повсеместным применением на всех участках и сферах производства. О допустимые уровни звукового давления на рабочих местах свидетельствуют данные табл. 3.4.
Измерение шума на рабочих местах осуществляется шумовимирювачамы и анализаторами спектра шума. Уровень шума на рабочих местах необходимо контролировать не менее одного раза в год. В условиях производства, как правило, имеют место шумы различной интенсивности и спектры, возникающие вследствие действия различных механизмов, агрегатов и других пристроив.
Классы условий труда в зависимости от уровня шума делятся на допустимые, соответствующих ГДР соответствии с Государственными санитарными нормами ДСН 3.3.6 037-99, вредные и опасные (см. прил. 4).
Шум неблагоприятно влияет на человека. У рабочих, имеющих дело с грохочущей машинами и механизмами, возникают стойкие нарушения слуха, что нередко приводит к профессиональным заболеваниям (глухуватости и глухоты). Наибольшая потеря слуха наблюдается в течение первых десяти лет работы, и с течением времени эта опасность зростае.
Однако длительный шум влияет не только на слух. Он делает человека раздражительным, ухудшает его самочувствие, снижает работоспособность и скорость движения, замедляет мыслительный процесс. Все это может повлечь аварию на виробництви.
Шум влияет на систему пищеварения и кровообращения, сердечно-сосудистую систему. В условиях постоянного шумового фона до 70 дБ возникает нарушение эндокринной и нервной систем, до 90 дБ — нарушает слух, до 120 дБ — приводит к физической боли, который может быть невыносимым. Шум не только ухудшает самочувствие человека, но и снижает производительность труда на 10-15%. В связи с этим борьба с ним имеет не только санитарно-гигиеническое, но и большое технико-экономическое значення.
Рекомендованы следующие диапазоны шума для помещений различных назначений: для сна и отдыха — 30-40 дБ, для умственного труда — 45-55, для работников цехов, гаражей, магазинов — 56-70, в служебных помещениях кассового узла банка — 60, производственных помещениях кассового узла — 75 дБ.
Эффективное средство борьбы с шумом — снижение его в источнике создания. В первую очередь необходимо заменять оборудование ударного действия на оборудование безударного действия. Так, эффективны замена клепки клепальными молотками на гидравлическое клепки или сварки, применение прокладок большим внутренним трением (резины), поглощающих колебательную енергию.
Снижение шума можно достичь путем замены металла другими материалами — прессованным текстолита, капроном и различными пластмассами. Борьба с шумом трения в источнике его создания осуществляется главным образом посредством смазочных материалов (например, машинного масла при резке и шлифовке металла). Своевременное смазывание не только обеспечивает бесшумную работу оборудования, но и уменьшает износ деталей, повышает их довговичнисть.
Важное профилактическое значение имеют организационно-технические мероприятия, такие как своевременный ремонт, уход и ответственное хранение ручного механизированного инструмента. В тех случаях, когда снижение шума в источнике его создания не достигло нужных результатов, следует применять средства уменьшения шума на пути его распространения. Для этого рекомендуется использовать местную и общую звукоизоляцию, шумовловлюючи экраны, поглощающие фильтры, глушители шума. Общая звукоизоляция достигается созданием ограждений (стен, потолков) с звукопоглощающих материалов (кирпича, бетона, железобетона). Местная звукоизоляция осуществляется в виде боксов, где размещают отдельный агрегат или технологическую линию.
Применяются различные конструкции звукоизолирующих кабин из кирпича, бетона и других строительных материалов, благодаря которым можно обеспечить практически любое необходимое снижение шуму.
Важную роль в борьбе с шумом играют архитектурно-строительные и планировочные решения при проектировании и строительстве промышленных сооружений. Шумные цеха предприятий должны быть сконцентрированы в одном-двух местах. Их необходимо окружать зеленой зоной для ослабления шума. За зеленой зоной следует располагать цеха средней шумности, за ними — бесшумные цеха и административные помещения. Помещение с источником шума в зависимости от его интенсивности следует располагать на расстоянии 100, 200 и 1000 м от бесшумных примищень.
Одним из важных профилактических средств предупреждения утомления при воздействии шума является чередование периодов работы и отдыха. Отдых снижает отрицательное воздействие шума на работоспособность лишь в том случае, если его продолжительность и количество соответствуют условиям, в которых происходит эффективное восстановление нервных центров. Важное значение для лиц, занятых на работах с шумом, имеет кратковременный отдых во время работы, а также организованный досуг вне рабочего часом.
Защита от высокочастотного шума обеспечивают средства индивидуальной защиты (наушники, заглушки для ушей и др..). Работники, которые направляются в цеха с высоким шумом, должны обязательно проходить медицинские осмотры, а во время работы для профилактики профзаболеваний — профилактические медицинские осмотры не реже одного раза в год. Такие обзоры помогают своевременно выявить изменения в состоянии здоровья и предотвратить профзахворюванню.
Защита от шума регламентируют документы: ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности «, ДСН 3.3.6.037-99.

ГН 2.2.5.563-96

Федеральные санитарные правила, нормы и гигиенические
нормативы
2.2.5. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ
Предельно допустимые уровни (ПДУ) загрязнения кожных покровов вредными веществами
Гигиенические нормативы

Maximum allowable levels (MAL) of skin contamination by harmful substances

Дата введения 1996-10-31

1. Перечень разработан с участием Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Госкомсанэпиднадзоре России и секции «Промышленная токсикология» Проблемной комиссии «Научные основы медицины труда» РАМН (А.И.Корбакова, К.К.Сидоров, Е.Я.Голубович).

2. Утвержден и введен в действие Постановлением Госкомсанэпиднадзора России от 31.10.96, N 37.

3. Введен взамен перечня «Предельно допустимые уровни загрязнения кожи рук работающих вредными веществами» N 4618-88 от 26.05.88.

Общие положения

1. Общие положения

1.1. Предельно допустимый уровень (ПДУ) вредного вещества на кожных покровах — государственный гигиенический норматив, используемый для контроля за содержанием вредных веществ на коже работающих, для проектирования средств индивидуальной защиты, а также профилактики неблагоприятного воздействия вредных веществ на здоровье работающих путем совершенствования технологических процессов, машин и оборудования.
ПДУ — количество вредного вещества для всей поверхности кожного покрова, которое при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч и не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должна вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Воздействие вредного вещества на уровне ПДУ не исключает нарушение состояния здоровья у лиц с повышенной чувствительностью.

1.2. Вредное вещество — вещество, которое при контакте с организмом человека может вызвать профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе воздействия вещества, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Названия индивидуальных веществ приведены в алфавитном порядке, где это было возможным, в соответствии с правилами Международного союза теоретической и прикладной химии, ИЮПАК (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC) и обеспечены регистрационными номерами Chemical Abstracts Service (CAS) для облегчения идентификации веществ и поиска дополнительной информации об интересующем веществе в базах данных.
В графе «ПДУ» приведены величины ПДУ из расчета количества вещества в миллиграммах на 1 квадратный сантиметр поверхности кожи .
Наряду с величинами ПДУ указан класс опасности вещества. По степени воздействия на организм человека вредные вещества разделены на четыре класса опасности: I — вещества чрезвычайно опасные, II — вещества высоко опасные, III — вещества умеренно опасные, IV — вещества малоопасные, в соответствии с ГОСТом 12.1.007-76. «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности»*.
____________________
* С учетом «Методических рекомендаций по ускоренному обоснованию ПДУ загрязнения кожных покровов вредными веществами», утв. зам. главного Государственного санитарного врача Российской Федерации от 17.07.92, N 10-92.

В графе «Особенности действия на организм» специальными символами выделены канцерогены и аллергены.
Отмечены вещества, при работе с которыми должен быть исключен контакт с кожей и органами дыхания. Для таких веществ значения ПДУ не приводятся, а указывается только класс опасности (I).
Величины ПДУ и классы опасности веществ утверждает и, при необходимости, пересматривает Госкомсанэпиднадзор России по рекомендации Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию.

1.3. Величины ПДУ веществ, выделенных курсивом, действуют до 31 декабря 1997 г., после чего должны быть подвергнуты корректировке в связи с тем, что они были установлены только для условий загрязнения кожи кистей рук, что составляет только около 5% кожного покрова человека.

1.4. Содержание вредных веществ на коже подлежит контролю в соответствии с требованиями методических указаний «Оценка воздействия вредных химических соединений на кожные покровы и обоснование предельно допустимых уровней загрязнения кожи» N 2102-79, методических рекомендаций «Разработка методов определения вредных веществ на коже» N 3056-84 и методических указаний «Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны» N 3936-85.

Перечень (ПДУ) загрязнения кожных покровов вредными веществами

Превышение допустимого уровня шума может создавать физический и психологический стресс, снижать производительность, мешать общению и концентрации, а также способствовать несчастным случаям и травмам на рабочем месте, затрудняя восприятие предупреждающих сигналов. Воздействие высоких уровней шума может привести к постоянной потере слуха. Ни хирургия, ни слуховой аппарат не могут исправить полную потерю слуха. Опасно не только постоянное присутствие повышенного уровня шума в процессе работы, но и кратковременное воздействие слишком громких звуков.

Результатом потери слуха является не только ограничение к выполнению определенной работы, но и серьезное снижение вашей способности к общению.

Давайте разберем основные меры управления риском потери слуха.

Как работает ухо?

Ухо человека можно разделить на три части. Внешнее (наружное) ухо, среднее ухо и внутреннее ухо.

Внутреннее ухо содержит структуру, похожую на улитку, которая заполнена жидкостью и выстлана клетками с очень тонкими волосками. Эти микроскопические волосы движутся вместе с вибрациями и преобразуют звуковые волны в нервные импульсы — в результате получается звук, который мы слышим.

Воздействие громкого шума может разрушить эти волосяные клетки и привести к потере слуха!

Что такое шум?

Шум и вибрация — это колебания воздуха (или других сред), которые влияют на организм человека. Вибрации, которые обнаруживаются человеческим ухом, классифицируются как звук. Мы используем термин «шум» для обозначения нежелательного звука.

Шум и вибрация могут нанести вред работникам. Уровень риска потери слуха тем выше, чем выше громкость и дольше продолжительность воздействия шума.

Недавно было проведено исследование Национального института безопасности и гигиены труда (NIOSH) под названием «Сердечнососудистые заболевания, проблемы со слухом и профессиональное воздействие в промышленности и профессии США». NIOSH увидел взаимосвязь между громким шумом на работе и такими последствиями, как высокое кровяное давление, высокий уровень холестерина.

Какой уровень шума безопасен?

В России вероятность развития профессиональных заболеваний, вызванных превышением по шуму, определяется в процессе проведения процедуры специальной оценки условий труда (СОУТ). Согласно применяемой методике безвредным (ни как не влияющим на здоровье) считается шум ниже 80 дБ.

В США законодательные ограничения на уровень шума на рабочем месте устанавливает OSHA. Там допустимый предел воздействия шума составляет 90 дБ для всех работников в течение 8 часов в день. При увеличении уровня шума на 5 дБ, время, в течение которого человек может подвергаться его воздействию для получения той же дозы, уменьшается вдвое.

NIOSH рекомендует более жесткий подход.

Например: OSHA позволяет 8 часов воздействия до 90 дБ, но только 2 часа воздействия при уровне звука 100 дБ. NIOSH рекомендует ограничить 8-часовое воздействие менее 85 дБ. При 100 дБ NIOSH рекомендует менее 15 минут воздействия в день.

Как распознать признаки того, что на вашем рабочем месте слишком шумно?

Работники должны быть ознакомлены с условиями труда на рабочем месте. Работодатель знакомит их с результатами СОУТ, проводит инструктажи. К сожалению, не редки случаи искажения результатов измерений в сторону уменьшения вредности. Поэтому карты спецоценки не всегда отражают реальную картину с вредностью.

Вы можете самостоятельно понять, что на вашем рабочем месте опасно если:

• Вы должны кричать, чтобы быть услышанным коллегой на расстоянии вытянутой руки;
• Вы слышите звон или жужжание в ушах, когда уходите с работы;
• Вы испытываете временную потерю (или снижение) слуха при уходе с работы;

Средства минимизации риска

Существует несколько способов контроля и снижения воздействия шума на рабочем месте.

Технические меры управления включают в себя модификацию или замену оборудования, или внесение соответствующих физических изменений в источник шума или вдоль пути передачи, чтобы снизить уровень шума в рабочей зоне. В некоторых случаях применение относительно простого инженерного решения по управлению шумом снижает уровень шума до безопасного уровня.

• Выберите малошумные инструменты и оборудование;
• Регулярно проводите техническое обслуживание и смазку машин и оборудования;
• Поместите барьер между источником шума и работником;
• Изолируйте источник шума.

Административные меры управления — это изменения на рабочем месте, которые уменьшают или устраняют воздействие шума на работника. А именно:

• Эксплуатация шумных машин в смену, когда меньше людей подвергаются воздействию шума;
• Ограничение количества времени, которое человек проводит у источника шума;
• Организация тихих зон, где слух работников может восстановиться — в зависимости от уровня шума и продолжительности воздействия, а также времени, проведенного в тихой зоне;
• Ограничение присутствия работника на опасном расстоянии от шумного оборудования.

Увеличивая расстояние между источником шума и работником, уменьшается уровень громкости в рабочей зоне. Защита «расстоянием» часто является эффективным, но простым и недорогим административным решением. Этот способ может применяться, когда рабочие присутствуют, но фактически не работают с источником шума.

Средства защиты органов слуха, такие как наушники и беруши, считаются приемлемым, но менее желательным вариантом для контроля воздействия шума и обычно используются в течение времени, необходимого для осуществления инженерного или административного контроля.

Как правильно выбрать средства защиты органов слуха в зависимости от уровня шума на рабочем месте, читайте в нашей статье: КАК ВЫБРАТЬ СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ. СИЗОС

Законодательное регулирование

В соответствии с требованиями СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах» работодатель минимизирует возможные негативные последствия вредного воздействия на работников повышенного уровня шума путем выполнения следующих мероприятий:

а) подбор рабочего оборудования, обладающего меньшими шумовыми характеристиками;
б) информирование и обучение работающего таким режимам работы с оборудованием, которое обеспечивает минимальные уровни генерируемого шума;
в) использование всех необходимых технических средств (защитные экраны, кожухи, звукопоглощающие покрытия, изоляция, амортизация);
г) ограничение продолжительности и интенсивности воздействия до уровней приемлемого риска;
д) проведение производственного контроля виброакустических факторов;
е) ограничение доступа в рабочие зоны с уровнем шума более 80 дБ работающих, не связанных с основным технологическим процессом;
ж) обязательное предоставление работающим средств индивидуальной защиты органа слуха;
з) ежегодное проведение медицинских осмотров для лиц, подвергающихся шуму выше 80 дБ.

Как уменьшить воздействие шума на работников?

Для планирования работы задействуем простой алгоритм:

1. Воздействуем на источник звука

Гашение вибрации, изоляция, перенос источника, замена источника

2. Воздействуем на среду передачи звука

Звукопоглощающие материалы, акустические корпуса, акустические барьеры

3. Воздействуем на приемник

Укрытия для работников, передислокация работников, административный контроль, СИЗ

Примеры реализации задач по уменьшению уровня шума

Снижающие шум сопла сжатого воздуха

Уменьшение высоты свободного падения материалов

Добавление демпфирующего материала

Виброизоляционные крепления

Добиться снижения шума можно используя защитные ограждения. Выгодно сочетать контроль шума с требованиями безопасности машины, чтобы защитить работников от других физических опасностей (например, точек защемления, раздавливания, ножей итд).

Организация защищенных от шума помещений для персонала.

Логика организации помещений для персонала аналогична концепции изоляции оборудования, но поскольку они используются для размещения людей, безопасный вход и выход, подача свежего воздуха и тепловой комфорт являются критическими соображениями.

Рабочие с большей вероятностью будут держать дверь закрытой, если они почувствуют, что атмосфера внутри кабины, по крайней мере, такая же комфортная, как и за ее пределами. Открытая дверь снизит уровень защиты от шума внутри помещения.

Расчет уровня шума на рабочем месте

Шум ухудшает условия труда, оказывая вредное действие на организм человека.

В табл. 5.3 указаны предельные уровни звука в зависимости от категории тяжести и напряженности труда, являющиеся безопасными в отношении сохранения здоровья и работоспособности.

Таблица 5.3

Предельные уровни звука, дБ, на рабочих местах

Категория напряженности труда	Категория тяжести труда
I. Легкая	II. Средняя	III. Тяжелая	IV. Очень тяжелая
I. Мало напряженный
II. Умеренно напряженный
III. Напряженный
IV. Очень напряженный

Уровень шума на рабочем месте делопроизводителя-оператора ЭВМ не должен превышать 50дБА.

Источниками шума на рабочем месте являются компьютер, оргтехника и кондиционер.

Рассчитаем уровень шума на рабочем месте от всех возможных источников.

Уровень шума, возникающий от нескольких некогерентных источников, работающих одновременно, подсчитывается на основании принципа энергетического суммирования излучений отдельных источников

i=n

L = 10 lg 100,1Li (5.1)

i=1

где Li — уровень звукового давления i-го источника шума; n — количество источников шума.

Для расчета возьмем стандартные табличные значения уровней шума, создаваемых всеми видами оборудования на рабочем месте. Уровни звукового давления источников шума, действующих на оператора на его рабочем месте, представлены в табл. 5.4.

Таблица 5.4

Уровни звукового давления различных источников

Источник шума	Уровень шума, дБ
Жесткий диск
Вентилятор
Монитор
Клавиатура
Принтер
Сканер
Кондиционер

Рабочее место оператора оснащено следующим оборудованием: винчестер в системном блоке, вентилятор(ы) систем охлаждения ПК, монитор, клавиатура, принтер и сканер. Подставив значения уровня звукового давления для каждого вида оборудования в формулу, получим следующие данные расчета:

L=10*lg(1000+31622,78+50,12+10+25118,86+19952,62+10000)=

= 10*lg(96754,38) = 49,85671 Дб

Для исключения ошибок расчет выполнен в электронной таблице:

Рис 5.2 Расчет уровня шума

Таким образом, уровень шума на рабочем месте составляет 49,86Дб, что не превышает допустимого значения.

Расчет освещения на рабочем месте

Расчет естественного освещения

Проведем расчет естественного освещения для помещения со следующими характеристиками: длина — 5,83 м, ширина — 3,9 м, высота от уровня условной рабочей поверхности до верха окна — 1,5 м, стены окрашены в белый цвет, пол — в коричневый цвет, на потолке побелка. Оконный проем имеет ширину 2,6м, высоту 1,5м.

Предварительный расчет площади световых проемов при боковом освещении проводится по следующей формуле:

(5.2)

где-площадь окон, м2;

-площадь пола помещения, м2;

-нормированное значение коэффициента естественной освещенности (КЕО), % (определяется из СНиП 23.05-95 — естественное освещение должно осуществляться через светопроемы, ориентированные преимущественно на север и северо-восток и обеспечивать коэффициент естественной освещенности (КЕО) не ниже 1,2%, для зрительной работы высокой точности, когда наименьший размер объекта различения равен 0.3 — 0.5 мм;

-световая характеристика окна;

-коэффициент запаса;

— коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями;

— общий коэффициент светопропускания, в данном случае зависит от коэффициента светопропускания материала и коэффициента, учитывающего потери света в переплетах светопроема;

— коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счет отражения света от поверхностей помещения, зависит от ряда параметров, в том числе от средневзвешенного коэффициента отражения Rср, который рассчитывается по формуле:

, (5.3)

где, , — коэффициенты отражения от стен, потолка и пола;

, , — площади стен, потолка и пола.

Учитывая характеристики помещения, значения коэффициентов примем равными: ; , , ; , , , .

Рассчитаем средневзвешенный коэффициент отражения Rср по формуле (5.3):

Отсюда .

Определим значение требуемой площади светового проема:

Площадь оконных проемов в помещении должна быть не менее 7,45м2, тогда как площадь окна составляет 3,9м2.

Расчет показывает, что естественного освещения будет недостаточно, поэтому, для постоянной работы в течение всего рабочего дня, во все времена года, используют искусственное освещение, которое повышает уровень освещенности до допустимой нормы.

Расчет искусственного освещения

Расчет искусственного освещения производим методом коэффициента использования светового потока.

Количество светильников определяется по формуле

(5.4)

где EH — необходимая освещенность, равная 300лк, принятая по СНиП 23-05-95 (для работ высокой точности, когда наименьший размер объекта различения равен 0,3 — 0,5 мм, разряд зрительной работы III);

K — коэффициент запаса освещенности, равный 1,3 для помещений общественных зданий с нормальными условиями среды;

S — площадь освещаемого помещения (5,833,9 = 22 м2);

Z — коэффициент неравномерности освещения (в пределах от 1,1 до 1,2);

Ф — световой поток лампы ЛПО-36 (3000 лм);

з — коэффициент использования светового потока, который зависит от индекса помещения, типа светильника, коэффициента отражения потолка, стен и других поверхностей..

Для того чтобы произвести вычисления по формуле (5.4) необходимо определить коэффициент использования светового потока. Для определения коэффициента использования светового потока, сначала следует найти высоту подвеса ламп (светильников) над рабочей поверхностью НР и индекс помещения i.

Высоту подвеса от светильников над рабочей поверхностью вычислим по формуле

, (5.5)

где Н — высота помещения (2,9 метра);

hР — высота стола (0,7 метра);

hС — высота от светильника типа ОД до потолка (0,1 метра).

После подстановки исходных данных в формулу (5.5) получим

Hp = 2,9 — 0,7 — 0,1 = 2,1 м.

Индекс помещения определим по формуле

, (5.6)

где A — длина помещения (5,83 м);

B — ширина помещения (3,9 м);

Нр — высота подвеса (по результатам вычислений 2,1 метра).

После подстановки исходных данных в формулу (5.6) имеем

При индексе помещения от 1,12 коэффициент использования светового потока з принимает значение 0,33.

Таким образом, расчетное количество ламп будет равно (формула 5.1)

.шт.

Округлив значение N до ближайшего целого, получим, что количество ламп равно шести (N = 10). В результате, для освещения данного помещения требуется 10 ламп типа Т8.

Рис. 5.3 Расположение светильников искусственного освещения.

Кроме этого, для работы с документами, на рабочих местах имеются лампы местного освещения.

УГРОЗЫ И БЕЗОПАСНОСТЬ

28 (217) — 2013

УДК 613.644

количественная оценка

вредного воздействия производственного шума и вибрации на здоровье человека

А. Г. ХРУПАЧЁВ, доктор технических наук, профессор кафедры аэрологии, охраны труда и окружающей среды E-mail: Xpyna252@yandex. ru

А. А. ХАдАРЦЕВ,

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой внутренних болезней E-mail: medins@tsu. tula. ru

о. а. седова,

аспирантка кафедры мировой экономики E-mail: medins@tsu. tula. ru

Л. В. КАШИНЦЕВА,

кандидат технических наук,

доцент кафедры аэрологии,

охраны труда и окружающей среды

E-mail: tulastra@mail. ru

Тульский государственный университет

В работе показана динамика физиологических показателей при воздействии производственного шума и вибрации. Освещены патологические изменения при внешних воздействиях шума и вибрации, ведущие к значительному снижению слуха и развитию вибрационной болезни. Приведены методики расчета дозы шума, разработана таблица допустимого стажа и максимального времени вредного воздействия шума, показан интерфейс разработанной компьютерной программы, определяющей безопасный стаж работы, сменное время и количество смен при контакте с вибрационными факторами.

Ключевые слова: вибрация, производственный шум, периодические медицинские осмотры, допустимый стаж работы, программа расчета, акустические воздействия на человека.

Введение Регистрируемый уровень профессиональной заболеваемости у нас в стране не отражает истинной ситуации и не соответствует состоянию условий труда, которые, по данным Минздравсоц-развития России, в 47 % случаев признаны вредными и опасными. В результате ежегодные экономические потери, обусловленные неблагоприятными условиями труда, оцениваются для России более чем в 200 млрд руб. Как отмечалось в выступлении Президента Российской Федерации В. В. Путина, такая ситуация, сложившаяся в сфере охраны труда, представляет реальную угрозу национальной безопасности России в долгосрочной перспективе, и демографическая проблема может стать

серьезным барьером роста российской экономики, поскольку в первую очередь касается проблемы сохранения здоровья трудовых ресурсов страны.

Острота этой проблемы обусловлена во многом тем, что Программа действий по улучшению условий и охраны труда на 2008-2010 годы не решила одной из важнейших задач — совершенствование системы допуска работников к выполнению работ с вредными, тяжелыми и опасными условиями труда. Сегодня эта процедура базируется на результатах проведения обязательного предварительного и периодического медицинских осмотров (ПМО). Но, как показывает практика, качественное их проведение затруднено тем, что требует применения более 30 нормативных правовых документов, не согласованных друг с другом. Более того, отсутствие унифицированного документооборота (формы заключения по результатам предварительных и периодических медицинских осмотров, медицинской карты и заключительного акта по результатам ПМО) исключает возможность их сопоставления в случае миграции работника из одного региона в другой или при смене медицинской организации.

Кроме того, эффективность проведения ПМО напрямую зависит от качества мониторинга условий труда, научной основой которого, по мнению авторов, должен стать дозовый принцип гигиенического нормирования. Успешная реализация этой современной концепции охраны здоровья работающих позволяет установить причинно-следственные связи в многокомпонентной системе «производственная среда — человек» на основе учета количества часов, проработанных в контакте с вредными факторами, с учетом их концентраций или энергетических уровней. Неслучайно разработка и внедрение методов прогнозирования профзаболеваний и болезней, связанных с неблагоприятными факторами производственной среды, является приоритетным направлением Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в Глобальном плане действий по охране здоровья работающих на 2008-2017 годы.

В современном обществе сложилось обывательски пренебрежительное отношение к проблеме охраны слуха. Шум воспринимается как «неизбежное зло», как неотъемлемая часть процесса жизнедеятельности человека. Повышенный уровень шума на производстве не вызывает явных травм, не ведет к переломам или повреждениям тканей, поэтому, если рабочие перетерпят первые несколько дней

или недель, у них очень часто возникает ощущение «привыкания» к шуму. Однако в большинстве случаев у человека наступает временная потеря слуха, которая притупляет его способность слышать во время рабочего дня, хотя эти изменения частично восстанавливаются за ночь. Таким образом, человек теряет слух постепенно, зачастую незаметно в течение месяцев и лет, до тех пор пока ослабление слуха не достигнет критической отметки, когда звуковой анализатор перестает принимать адекватную информацию об окружающем мире.

Отечественные и зарубежные исследования позволили установить взаимосвязь между этим процессом и интенсивностью (продолжительностью) шумового воздействия. Так, риск потери слуха при воздействии шума в течение 10 лет составляет 10 % при уровне 90 дБ, 29 % — при 100 дБ и 55 % -при 110 дБ. По данным Роспотребнадзора России, в структуре профзаболеваний кохлеарные невриты составляют порядка 20 %. Кроме того, еще до начала изменений в органе слуха проявляется неспецифическое воздействие шума: невротический и астенический синдромы в сочетании с вегетативной дисфункцией, нарушения секреторной и моторной функций желудочно-кишечного тракта. В результате воздействия шума высокой интенсивности возникают одновременные изменения в сердечно-сосудистой, нейроэндокринной и иммунной системах. Возникающие дефекты иммунной системы касаются в основном трех основных биологических эффектов: снижения антиинфекционного иммунитета, создания благоприятных условий для развития аутоиммунных и аллергических процессов, снижения противоопухолевого иммунитета. Все это нашло подтверждение в новейших исследованиях тезио-грамм биологических жидкостей (кровь, лимфа), в которых было обнаружено существенное изменение структуры и самоорганизации их элементов у здоровых людей уже после 20-минутного воздействия на них низкочастотного широкополосного шума (до 25 Гц) интенсивностью более 110 дБ .

Сегодня локальная вибрация (ЛВ) — один из самых распространенных вредных производственных факторов. Ее источниками являются различные виброинструменты: рубильные, клепальные и отбойные молотки, перфораторы, шлифовальные машины, дрели, гайковерты, бензиномоторные пилы и др., широко использующиеся в машиностроении, строительстве, горнодобывающей и лесной промышленности. Как результат, вибрационная

болезнь (ВБ) от периодического воздействия ЛВ в 1980-е гг. в нашей стране составляла 30-33 % от общего числа профзаболеваний. Далее наблюдалось ее некоторое снижение, и в настоящее время ВБ находится на уровне 24 % .

В свою очередь, воздействию общей вибрации (ОВ) на рабочих местах подвергаются около 3 млн чел. в строительстве, сельском хозяйстве и на транспорте. К ним относятся операторы и машинисты самоходных и прицепных машин (тракторов, комбайнов, бульдозеров, скреперов, кранов и др.), водители автомобилей и городского транспорта, экипажи речных и морских судов, авиационного и железнодорожного транспорта. Общая вибрация передается на рабочие места транспортно-технологических машин (буровых станков, экскаваторов и др.) и стационарного оборудования (грохотов, центрифуг и т. п.). Вибрационная болезнь в результате ОВ составляет около 15 % от всей вибрационной патологии .

Для оценки вредного воздействия факторов производственной среды концепция доказательной медицины (evidence-based medicine) использует математико-статистические подходы и эпидемиологические данные.

В современном мире подавляющее большинство людей в той или иной степени озабочено экологическими проблемами и вопросами собственной экологической безопасности . Появились и получают широкое распространение такие понятия, как «акустическая экология», «шумовое загрязнение окружающей среды» и др. Под последним понимают раздражающие звуки антропогенного происхождения, которые нарушают жизнедеятельность человека и иных живых организмов . Негативное влияние сильных шумов на наш организм известно, однако до сих пор нет четкого понимания влияния акустических сигналов малой мощности на функциональные системы человека.

Целью настоящего исследования является научное обоснование и внедрение компьютерных технологий в медицину труда в виде специальной расчетной программы прогнозирования сроков сохранения трудоспособности работников для организации мероприятий по предупреждению развития профессионально обусловленных заболеваний посредством внедрения персонифицированной электронной карты профессионального здоровья работника.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Объект и методы исследований. Для проведения эксперимента была отобрана группа испытуемых (студенты) в количестве 118 чел. и в возрасте

от 20 до 22 лет. На момент проведения эксперимента все испытуемые были здоровы (по результатам опроса на наличие тех или иных патологий). Эксперимент проводился в 3 этапа. На первом этапе у испытуемых регистрировались параметры сердечно-сосудистой системы (ССС) в спокойном состоянии (при отсутствии активного акустического воздействия). На втором этапе испытуемым было предложено прослушать запись ритмичной музыки, в течение которой регистрировались параметры ССС. На третьем этапе к прослушиванию предлагалась классическая музыка. Между каждым этапом испытуемым предоставлялось время на восстановление (около 15 мин).

Необходимо отметить, что акустическое воздействие осуществлялось на среднем уровне громкости, при котором испытуемые не испытывали дискомфорта, связанного с высокой интенсивностью звукового потока. Информация о состоянии параметров вариабельности сердечного ритма (ВСР) фиксировалась пульсоксиметром ЭЛОКС-01 М с использованием фотооптического датчика, с помощью которого в течение пятиминутного интервала регистрировалась пульсовая волна с одного из пальцев испытуемого в положении сидя. Протокол регистрации данных получали при помощи специализированной программы обработки данных. Затем данные обрабатывались методами теории хаоса-самоорганизации (ТХС), после чего были построены квазиаттракторы (КА), рассчитаны их площади VG с целью определения уровня ВСР. В качестве основного параметра использовались значения межимпульсных интервалов сердечных сокращений. Для сравнительного анализа применялись статистические методы обработки данных, в частности были рассчитаны значения энтропии Шеннона .

Результаты исследования и их обсуждение. Принятая в Российской Федерации методика расчета дозы шума изложена в . Согласно этому стандарту, показателем потенциальной угрозы здоровью работающих в условиях повышенного шума является относительная доза шума:

До,и = -f—100, (1)

гп доп

где Д — фактическая доза шума, полученная на

рабочем месте;

Ддоп — допустимая доза шума.

В то же время в действующих в настоящее время в России санитарных нормах нормируемым параметром является эквивалентный (по

Таблица 1

Соотношения между относительной дозой шума Дотн и эквивалентным уровнем звука LАэкв в зависимости от времени воздействия шума

Д , % ^. , дБ Аэкв’ ^

8 ч 4 ч 2 ч 1 ч 30 мин 15 мин 7 мин

3,2 65 68 71 74 77 80 83

6,3 68 71 74 77 80 83 86

12,5 71 74 77 80 83 86 89

25 74 77 80 83 86 89 92

50 77 80 83 86 89 92 95

100 80 83 86 89 92 95 98

200 83 86 89 92 95 98 101

400 86 89 92 95 98 101 104

800 89 92 95 98 101 104 107

1 600 92 95 98 101 104 107 110

3 200 95 98 101 104 107 110 113

энергии) уровень шума ЬАэкв, а не аккумулирующий показатель отдаленных эффектов — доза шумового воздействия:

^А экв _

1 Г

1018 71

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

А

Ра (‘)

Л2

Ж,

(2)

0 V Рс

где ^ — время воздействия шума за 8-часовую смену;

Т — стаж работы в условиях повышенного шума.

Для устранения этого несоответствия в работе предложены численные соотношения между эквивалентным уровнем звука на рабочем месте и относительной дозой шума в зависимости от времени действия шума в течение смены (табл. 1).

В основу расчета допустимой стажевой дозы при работе во вредных условиях труда заложено правило «равной энергии», применимое к любому физическому фактору. Специалистами НИИ медицины труда РАМН предлагается рассчитывать допустимый уровень шума в течение трудового стажа ЬСТ по следующей зависимости :

/,ст = ¿аэкв + 10 18 (‘/8) +10 1в (Т/Т0), (3) где — эквивалентный уровень шума за рабо-

чую смену;

^ — время воздействия шума за 8-часовую смену;

Т — стаж работы в условиях повышенного

шума;

Т0 — 1 год.

Исходя из зависимости (3), авторами настоящей работы предложено решение обратной задачи: определение допустимого стажа работы в условиях воздействия на рабочем месте шума уровня ЬАэкв:

Т = Г -10′

0,1

(4)

В результате вычислений была получена таблица допустимого стажа и максимального времени вредного воздействия шума за восьмичасовую смену при работе в различных классах условия труда (табл. 2).

Для оперативного экспертного определения допустимых условий труда в процессе проведения ПМО разработана компьютерная программа, позволяющая рассчитать для каждого работающего при конкретных значениях уровня ЬАэкъ и времени действия шума ‘ на рабочем месте безопасный стаж и максимальное допустимое сменное время контакта с шумом в течение полных 40 лет работы . Интерфейс программы представлен на рис. 1. Видно, что, например, при уровне шума 87 дБ и времени воздействия 6 ч допустимый стаж работы не должен превышать 8 лет. А для того чтобы работник мог заниматься профессиональной деятельностью с уровнем шума 87 дБ все 40 лет своего трудового стажа, время воздействия такого уровня шума в течение смены не должно превышать 1,6 ч.

Результаты многолетних исследований отечественных и зарубежных профпатологов показывают,

Таблица 2

Таблица допустимого стажа и максимального времени вредного воздействия шума за восьмичасовую смену при работе в различных классах условия труда

Класс условий труда ^А экв, дБ г, ч Т, лет

2 До 80 8,0 40,0

3.1 80-85 7,9-2,5 40,0-12,6

3.2 85-95 2,5-0,3 12,6-1,3

3.3 95-105 0,3-0 1,6-0,1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3.4 105-115 0 0,1-0

Рис. 1. Интерфейс программы расчета безопасного стажа и максимальное допустимое время работы в условиях повышенного шума

Рис. 2. Интерфейс программы расчета дней отдыха при работе в условиях

повышенного шума

месяца. Интерфейс программы представлен на рис. 2.

Учитывая высокую опасность вибрационного фактора для здоровья, разработан целый ряд моделей (дозоэффективных зависимостей) для расчета вероятности развития ВБ в зависимости от уровня фактора и продолжительности его воздействия. Для локальной вибрации эти модели основаны на разных клинических критериях: в зарубежной литературе это синдром «белых пальцев», а в отечественной — вибрационная болезнь разной степени (табл. 3).

При оценке вероятности развития ВБ под действием общей вибрации учитывается степень выраженности вибрационных нарушений, а именно:

что одним из важнейших элементов сохранения здоровья при воздействии повышенного производственного шума являются своевременные и научно обоснованные регламенты проведения профилактических мероприятий. Наиболее эффективным из них является защита временем — принудительное ограничение воздействия производственного шума на работника. С помощью дозового принципа гигиенического нормирования можно оценить реальную нагрузку и необходимое число дней отдыха или работ со сниженным уровнем шума . Для решения этой задачи на практике был разработан программный продукт, позволяющий рассчитывать количество дней отдыха (или работы с пониженной дозой шума) в течение года в зависимости от величины эквивалентного уровня шума ЬАэкв и продолжительности его воздействия в течение одной рабочей смены, а также количества таких смен в течение

синдром вегетативно-сенсорной полиневропатии (I степень) и синдром вегетативно-сенсорной полиневропатии в сочетании с вторичным пояснично-крестцовым корешковым синдромом (II степень), которые зависят от уровня ОВ и стажа работы (табл. 4).

Поскольку правило «равной энергии» применимо и к вибрационным факторам (ОВ и ЛВ), то с учетом имеющихся результатов исследований в данной работе была разработана компьютерная программа по оценке их вредного воздействия . Эта программа, как и в случае с производственным шумом, позволяет определять безопасный стаж работы, допустимое сменное время контакта с источником вибрации, а также количество дней (смен) ограничения контакта с вибрационным фактором. Пример интерфейса программы расчета ЛВ для локальной вибрации с уровнем 118 дБ представлен на рис. 3.

Таблица 3

Вероятность развития вибрационной болезни (ВБ) в зависимости от уровня фактора и продолжительности его воздействия по трем различным моделям, %

Класс условий труда по Р 2.2.755-99* ИСО 5349.2 * ВБ I степени ВБ II степени

10 лет 20 лет 10 лет 20 лет 10 лет 20 лет

2 10 35 <10 <10 1 2,5

3.1 18 >50 <10 12 1,5 4

3.2 35 >50 <10 19 1,8 5

3.3 >50 >50 14 28 2,5 6

3.4 >50 >50 24 38 3,2 9

4 >50 >50 32 >50 4 12

* Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда (утв. Главным государственным санитарным врачом России 29.07.2005). ** Международный стандарт охраны труда на производствах, связанных с вибрацией.

Таблица 4

Вероятность развития синдромов А7Б** вибрационной болезни (ВБ) в зависимости от уровня фактора и продолжительности его воздействия, %

Класс условий труда по Р 2.2.755-99 Эквивалентное корректированное ускорение, м/с2 Стаж работы, лет

5 10 20

2 0,28 — — —

3.1 0,56 0,4/0,4 0,8/0,5 1,6/0,7

3.2 1,12 1,6/1,5 3/2 6/3

3.3 2,20 6/5,5 13/8 25/11

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3.4 4,50 25/22 50/32 >50/45

4 >4,50 >25/>22 >50/>32 >50/>45

«Жалобы на боли в нижней части спины. **Вегетативно-сенсорная полиневропатия.

Рис. 3. Интерфейс программы расчета допустимого стажа и сменного времени работы при действии локальной вибрации

Следует отметить, что полезным свойством разработанных компьютерных программ для учета различных виброакустических факторов является унифицированный интерфейс. Пользователю достаточно в одном из его окон выбрать исследуемый вредный фактор (шум, общую или локальную вибрацию), ввести исходные параметры производс-

твенной среды (количественное значение уровня вредного фактора, время его воздействия в течение смены и число таких смен), нажать кнопку «Пуск» в окне и получить результат (см. рис. 1-3).

Воздействие шума на организм человека не ограничивается местными эффектами, обусловленными поражением слухового нерва. В результате проведенного эксперимента получило объяснение явление поражения сердечно-сосудистой системы под воздействием даже незначительных по интенсивности шумовых факторов.

Нейровегетативная регуляция частоты сердечных сокращений (ЧСС) у испытуемых с позиций

теории хаоса-самоорганизации (ТХС) представляет собой хаотическую динамику поведения эффектор-ных систем.

На рис. 4 представлена реакция ССС человека при воздействии ритмичной музыки по сравнению со спокойным состоянием. В первом случае наблюдается значительное сокращение площади КА, что свидетельствует о сокращении ВСР. Подобная реакция у испытуемых предсказуема, и объяснить это можно тем, что при прослушивании подобной музыки ритм, заложенный в музыкальную композицию, навязывается и функциональным системам организма (ФСО). При проведении эксперимента использовался уровень звука, не вызывающий дискомфорта у испытуемого, но даже в таком варианте наблюдается значительное изменение в ФСО.

Отметим, что если уровень воздействия звука увеличить, то будет наблюдаться значительное упорядочивание в работе ФСО, и в частности кардио-респираторного системы (КРС). В соответствии с

Таблица 5

Значения энтропии Шеннона и площади квазиаттракторов под воздействием ритмичной и классической музыки

Параметр В спокойном состоянии Ритмичная музыка

Площадь КА Уа, у. е. 87 500 46 800

Энтропия Шеннона 3,9647 3,6817

1 200 1 001) аоо 600 400

/ щ Ьй ГЛ V чу.1 «Л/

1 ооо

юо

О 30

330 I с

О 30

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

330 Г с

мйГц

мйГц

в:

о

0,4 Гц

350 250 150

-150 -250 -350

1 1С» 1 200

(, мс

350 250 150

-150 -250 -350

^=87 500

Рис. 4. Быстрое Фурье-преобразование кардиоинтервалов х1 =/(/), где х1 — величина межимпульсных интервалов по данным пульсоинтервалографии (а); амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) сигнала (б); фазовый портрет сигнала на плоскости с координатами х1 и х2 = dxl/dt (в) для испытуемого: I- в спокойном состоянии (без внешних акустических воздействий); II- под воздействием ритмичной музыки (У1 и У2 — исходный объем квазиаттрактора и объем квазиаттрактора ССС в период воздействия ритмичной музыки

соответственно)

современными представлениями, любая строгая упорядоченность в работе ФСО свидетельствует о патологических процессах (неудивительно, что на музыкальных концертах слушатели часто испытывают дискомфорт и ухудшение состояния организма, среди которых преобладают симптомы повышенного артериального давления, аритмия и др.).

Для сравнения полученных результатов в рамках ТХС был проведен расчет стохастической оценки хаотической динамики — получены зна-чеиия энтропии Шеннона (табл. 5) и построены II гистограммы рас-

пределения частот попадания регистрируемых кардиоинтервалов в один из 30 интервалов разбиения (рис. 5).

Из анализа данных табл. 5 видно, что при прослушивании ритмичной музыки площадь КА уменьшается, а значение энтропии возрастает по сравнению со значениями, полученными в спокойном состоянии, что свидетельствует о повышении уровня упорядоченности в режиме работы сердечного ритма. Значения энтропии, в свою очередь, демонстрируют обратную динамику, что не согласуется с наблюдаемой картиной и физиологией.

0,4 Гц

1 000 1 1С» Г 200

Г, мс

у2= 46 800

а

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

б

в

1 ООО

t, MC

f, MC

Рис. 5. Распределение значений кардиоинтервалов при расчете энтропии Шеннона: (а) в спокойном состоянии; (б) под воздействием ритмичной музыки

Заключение. Профессиональные заболевания являются реальной угрозой национальной безопасности России, серьезно влияя на здоровье и трудоспособность населения страны.

Существующая система периодических медицинских осмотров (ПМО) нуждается в совершенствовании путем внедрения компьютерных технологий (в частности расчетных и моделирующих программ прогнозирования сроков сохранения трудоспособности работников, контактирующих с вредными производственными факторами).

Составленные авторами таблицы допустимого стажа и максимального времени вредного воздействия шума получили реализацию в компьютерных программах, рассчитывающих индивидуальное время воздействия шума на рабочем месте, допустимое среднее время за смену, предельный стаж работы при определенном уровне шума.

Созданы программные продукты, позволяющие рассчитывать количество необходимых дней отдыха в течение года, а также определять безопасный стаж работы и сменное время при контакте с вибрационным фактором на производстве.

Любое направленное акустическое воздействие изменяет значения параметров ВСР, о чем свидетельствуют изменения площади квазиаттракторов, спектрограммы и значения энтропии Шеннона. Показано, что при наличии выраженного ритма в акустическом сигнале происходит навязывание его сердечно-сосудистой системе человека, в результате чего значительно снижается вариабельность сердечного ритма (ВСР). Кроме того, отмечена разнонаправленность результатов, полученных методами классической статистики и теории хаоса-самоорганизации (ТХС).

Список литературы

1. Антонец В. А., Ковалева Э. П. Статистическое моделирование непроизвольных микро-

колебаний конечности // Биофизика. 1996. Т. 41. С. 704-710.

— 51

9. Тимофеева В. Б. Оценка физического воздействия за смену и вахту // Тез. докл. всероссийской научно-технической конф. «Решение экологических проблем промышленного региона». Тула: Изд-во «Инновационные технологии», 2012. С. 88-91.

10. Тимофеева В. Б. Стажевая доза и безопасный стаж // Тез. докл. Всероссийской научно-технической конф. «Решение экологических проблем промышленного региона». Тула: Изд-во «Инновационные технологии», 2012. С. 111-113.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

11. Хадарцев А. А., Хрупачёв А Г., Кашинце-ва Л. В. Несоответствие численных значений от-

носительной дозы шума ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие положения безопасности» действующим гигиеническим нормативам // Стандарты и качество. 2010. № 12. С. 42-44.

13. Шум. Общие требования безопасности. Система стандартов безопасности труда. ГОСТ 12.1.003-83 от 01.07.1984.