Hałas i wibracje są zanieczyszczeniami środowiska przyrodniczego charakteryzującymi się mnogością źródeł i powszechnością występowania. Świadczy o tym fakt, że hałas o ponadnormatywnym poziomie obejmuje 21% powierzchni kraju, oddziaływując na jedną trzecią ludności. Wpływ hałasu na człowieka jest często bagatelizowany, dlatego że skutki oddziaływania hałasu nie są dostrzegalne natychmiast. |
Pole elektromagnetyczne - pole fizyczne, za pośrednictwem którego następuje wzajemne oddziaływanie obiektów fizycznych o właściwościach elektrycznych i magnetycznych, np. naładowanych cząstek spoczywających lub będących w ruchu, dipoli magnetycznych itp.
Wokół przewodnika przez który płynie prąd elektryczny, istnieje pole magnetyczne. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej jest dowodem wywoływania pola elektrycznego przez zmienne pole magnetyczne. Pola te są zatem od siebie wzajemnie uzależnione. Do tego wniosku doszedł szkocki fizyk James Clerk Maxwell. Udowodnił on, że pole elektryczne istnieje zawsze tam, gdzie zmienia się pole magnetyczne. Wykazał też, że zmienne pole elektryczne powoduje powstanie zmiennego pola magnetycznego. Pola te przenikają się nawzajem tworząc tzw. pole elektromagnetyczne opisane równaniami Maxwella. Zmiany pola elektrycznego i magnetycznego rozchodzące się w przestrzeni (z prędkością 300 000 km/s w próżni) tworząc falę elektromagnetyczną. Do fal elektromagnetycznych należą m.in.:
fale świetlne,
Wpływ pola elektromagnetycznego na organizmy żywe
Wszystkie organizmy które żyją na Ziemi, podlegają działaniu ziemskiego pola magnetycznego. Wiadomo że Ziemia jest gigantycznym magnesem, wytwarzającym wokół siebie stałe pole magnetyczne. Tkanka żywa jest na ogół mało podatna na działanie pola magnetycznego. Wpływ takiego silnego pola magnetycznego na układ nerwowy u ludzi i zwierząt przejawia się opóźnionym czasem reakcji. Natomiast u roślin działanie silnego pola magnetycznego powoduje kurczenie się komórek i zmiany w błonach komórkowych.
U niektórych gatunków zwierząt np. owadów, ptaków lub ryb pole magnetyczne Ziemi odpowiada za bezbłędną orientację w przestrzeni (np. coroczne wędrówki ptaków do tych samych miejsc lęgowych różnie położonych geograficzne dla różnych gatunków). W organizmach tych zwierząt muszą występować narządy pełniące funkcje biologicznych "kompasów" sprzężonych najprawdopodobniej z "zegarem biologicznym". Sztuczne zmiany wywołane np. przez przymocowanie do głowy ptaka miniaturowego magnesu, powodują całkowitą utratę orientacji i chęć "podróży" w innym kierunku. Gdy izolowano rośliny i zwierzęta od wpływu ziemskiego pola magnetycznego, zaobserwowano u nich zakłócenia w ich biorytmie życia.
Tabela poniżej przedstawia spektrum elektromagnetyczne, które można znaleźć w każdej pracowni fizycznej.
Jonizujące |
Częstotliwość [Hz] |
Rodzaj promieniowania |
|
Typowe źródła |
|
1025 |
Promieniowanie kosmiczne |
|
Kosmos |
|
1021 |
Promieniowanie g |
|
Rozpad radioaktywny |
|
1020 |
Promieniowanie X |
|
Aparatura medyczna |
Niejonizujące |
1016 |
Nadfiolet |
|
Światło słoneczne |
|
1014 |
Światło widzialne |
|
Lampy oświetleniowe |
|
1012 |
Podczerwień |
|
Lampy grzejne |
|
1011 |
Fale milimetrowe (SHF) |
Mikrofale |
Urządzenia radarowe |
|
1010 = 10GHz |
Fale centymetrowe (EHF) |
|
Łączność satelitarna |
|
109 = 1GHz |
UHF/TV |
|
Kuchenki mikrofalowe, telefony komórkowe |
|
108 = 100MHz |
VHF/TV |
|
Telewizja |
|
Od 108 do 105 |
HF/radio |
Pola elektromagnetyczne małych częstotliwości |
Łączność radiowa |
|
3kHz |
VLF |
|
Telewizory, monitory |
|
300Hz do 50Hz |
ELF |
|
Sieć zasilająca |
|
0 Hz |
DC |
Pola stałe |
Magnesy trwałe, ziemskie pole magnetyczne |
Promieniowanie podczerwone (niealaserowe)
Promieniowanie podczerwone może wywołać wzrost temperatury tkanki, a w konsekwencji powstanie rumienia cieplnego, a w przypadku długotrwałej ekspozycji nawet oparzenia. Długotrwała ekspozycja na intensywne promieniowanie (szczególnie z zakresu IR-A) może doprowadzić również do zwiększonego obciążenia cieplnego organizmu. Najbardziej na to promieniowanie narażona jest gałka oczna. Podczerwień najsilniej jest pochłaniana przez rogówkę oka. Nadmierna ekspozycja to promieniowanie może powodować oparzenia rogówki, wysuszanie powiek, stany zapalne tęczówki i spojówki a nawet uszkodzenie siatkówki. Najpoważniejszą chorobą związaną z promieniowaniem podczerwonym jest zaćma, czyli zmętnienie soczewki.
Narażenie pracowników na promieniowanie podczerwone charakteryzowane jest przez wartości średnie i najwyższe chwilowe natężenie napromienienia oczu (erytemalnego) i skóry (koniunktywalnego) odniesione do temperatury 20°C.
Średnie natężenie napromienienia definiowane jest jako iloraz napromienienia oczu lub skóry w czasie ekspozycji i czasu trwania tej ekspozycji.
Eśr = N / t
gdzie: Eśr - średnie natężenia napromienienia w W/m2; N - napromienienie w J/m2; t - czas ekspozycji w s.
Najwyższe chwilowe natężenie napromienienia jest to największa chwilowa wartość natężenia napromienienia występująca podczas ekspozycji, trwająca nie dłużej niż 60 s.
Najwyższe dopuszczalne średnie natężenie napromienienia wynosi:
dla oka - 150 W/m2,
dla skóry 700 W/m2.
Najwyższe dopuszczalne chwilowe natężenie napromienienia oka i skóry wyznacza się za pomocą wzoru:
E = a . t-1/2
gdzie: E - najwyższe chwilowe natężenie napromienienia oka i skóry w W/m2, t - czas ekspozycji w sekundach
(przy czym t <= 60 s); a - stała wynosząca dla oka 1200 W s1/2m-2, a dla skóry odpowiednio 5600 W s1/2m-2.
Promieniowanie nadfioletowe (nielaserowe)
Szkodliwe działanie nadfioletu występuje przy napromieniowaniu skóry i oczu. Skutki biologiczne oddziaływania nadfioletu zależą od ilości pochłoniętego promieniowania (będącego funkcją czasu ekspozycji, napromienienia, długości fali oraz rodzaju tkanki poddanej ekspozycji).
Najczęściej obserwowanym objawem działania promieniowania nadfioletowego na skórę jest rumień. Promieniowanie to może wywołać również złuszczanie się naskórka, wzrost ilości barwników, oparzenia oraz zmiany przednowotworowe i nowotworowe (czerniak).
Promieniowanie nadfioletowe oddziałuje także na oczy, może ono uszkodzić rogówkę i spojówkę oka. Promieniowanie o fali krótszej niż 300 nm jest całkowicie pochłaniane przez warstwy zewnętrzne oka, natomiast o fali dłuższej - przez soczewkę. Najbardziej niebezpieczne są fale o długościach od 260 nm do 270 nm.
Dłuższa ekspozycja na promieniowanie nadfioletowe może doprowadzić do trwałych zmian w oku, a nawet do wystąpienia zaćmy.
Poniżej podano typowe źródła promieniowania nadfioletowego, przy których jest wymagane stosowanie środków ochrony indywidualnej, a głównie sprzętu ochrony oczu i twarzy:
niskoprężne lampy rtęciowe np. używane: do dezynfekcji (w medycynie, przemyśle farmaceutycznym, spożywczym, wysokoprężne lampy rtęciowe UV np. używane: w poligrafii (kopiowanie, wykonywania matryc sitodrukowych, utwardzanie fotopolimerów, suszenie farb i lakierów), w solariach (fototerapia), w przemyśle meblarskim (suszenie lakierów); wysokoprężne lampy metahalogenkowe UV np. używane: w fototerapii (leczeniu łuszczycy), poligrafii, przemyśle chemicznym (do fotopolimeryzacji). |
Uwaga: Powyższe źródła oprócz promieniowania nadfioletowego emitują również często intensywne promieniowanie widzialne, powodujące olśnienie świetlne.
Narażenie pracowników na promieniowanie nadfioletowe charakteryzowane jest przez wartości skuteczne napromienienia erytemalnego (wywołującego m.in. rumień skóry) i koniunktywalnego (wywołującego m.in. zapalenie spojówki lub rogówki oka).
Najwyższa dopuszczalna wartość skuteczna napromienienia koniunktywalnego w ciągu 8-godzinnego dobowego wymiaru czasu pracy wynosi 30 J/m, w przypadku narażenia nie powtarzającego się w następnym dniu, a 18 J/m2 w przypadku ekspozycji powtarzającej się w kolejnych dniach.
Najwyższa dopuszczalna wartość skuteczna napromienienia erytemalnego dla 8-godzinnego dobowego wymiaru czasu pracy wynosi 30 J/m2, bez względu na powtarzalność ekspozycji.
Wielkość napromienienia wyznacza się zgodnie z metodami podanymi w Polskiej Normie PN-79/T-06589.
W normie PN-79/T-06588 zdefiniowano rozkłady widmowe skuteczności biologicznej dla oddziaływania erytremalnego (na skórę) i koniunktywalnego (na oczy).
Analizując zagrożenia wywołane promieniowaniem nadfioletowym należy uwzględnić natężenie tego promieniowania na stanowisku pracy. Jeżeli napromienienie koniunktywalne przekracza 30 J/m2, w przypadku narażenia nie powtarzającego się w następnym dniu, a 18 J/m2 w przypadku ekspozycji powtarzającej się w kolejnych dniach należy stosować sprzęt ochrony oczu i twarzy. Jeżeli napromienienie erytemalne przekracza 30 J/m2 należy chronić również skórę pracownika. Najbardziej narażone na promieniowanie nadfioletowe są odkryte części ciała - szczególnie twarz oraz dłonie.
Promieniowanie laserowe |
|
Promieniowanie laserowe charakteryzuje się wysoką spójnością, monochromatycznością i kierunkowością rozchodzenia się wiązki. Ważną jego własnością jest możliwość uzyskiwania bardzo dużych gęstości mocy wiązki laserowej.
lasery pracy ciągłej (D), lasery impulsowe (I), lasery impulsowe z modulacją dobroci (R), laser impulsowe z synchronizacją modu (M).
Lasery półprzewodnikowe mają stosunkowo niską spójność, za to są bardzo małych rozmiarów i można je modulować sygnałami o częstotliwościach do 1010HZ.
Typ lasera
Długość fali Rodzaj pracy, długość impulsu
Energia
Moc Zastosowanie
Laser rubinowy 694,3
impulsowa 1-102 103-109 technologiczne spawanie, topienie, wiercenie, dentystyka, biologia
Laser neodymowy 1060
ciągła lub impulsowa 10-1-102 10-103 telekomuni-kacja, laserowe układy śledzące, kontrolowane reakcje jądrowe
Laser półprzewodni-kowy GaAs 800-900
ciągła lub impulsowa 10-5-10-3 10-3-10 telekomuni-kacja
Laser barwnikowy przestraja-ny w zakresie 200-800 zależna od lasera pompujące-go zależna od lasera pompujące-go |
Promieniowanie laserowe w zakresie fal od nadfioletu do dalekiej podczerwieni różni się między innymi tym od promieniowania optycznego pochodzącego z innych źródeł, że jego wiązka jest wiązką spójną. Może to być powodem znacznej koncentracji energii na małej powierzchni. Powyższe względy wymagają zachowania szczególnej ostrożności oraz rygorystycznego stosowania ochron i zabezpieczeń przez osoby obsługujące lasery i urządzenia laserowe.
Zakres promieniowania Oczy Skóra
100 - 280 nm
uszkodzenie rogówki rumień, działania rakotwórcze, przyśpieszone starzenie skóry
315 - 400 nm katarakta fotochemiczna oparzenie skóry, ciemnienie pigmentu
400 - 780 nm fotochemiczne i termiczne uszkodzenie siatkówki oparzenie skóry, reakcje fotoczułe
780 - 1400 nm katarakta, poparzenie siatkówki oparzenie skóry
1400 - 3000 nm przymglenie rogówki, katarakta, oparzenie rogówki oparzenie skóry
3000 nm - 1 mm oparzenie rogówki oparzenie skóry
Do obliczania zagrożeń wywołanych promieniowaniem laserowym stosuje się maksymalną dopuszczalną ekspozycję promieniowania laserowego (MDE). Wartości MDE są ustalane poniżej znanych poziomów zagrożeń i oparte są na informacjach z badań doświadczalnych. Wartości te powinny być uważane jedynie za wskazówki przy kontroli ekspozycji, lecz nie definiują one jednak precyzyjnie granicy oddzielającej poziom bezpieczny od niebezpiecznego. Zasady bezpiecznej pracy z urządzeniami laserowymi podano w Polskiej Normie PN-EN 60825-1:2000 (patrz : kontrola zagroźeń związanych z użytkowaniem urządzeń laserowych). . Tabela Podział laserów i urządzeń laserowych na klasy Klasa Nowy podział Klasa Stary podział
1 Lasery, które są bezpieczne w racjonalnych warunkach pracy 1 Lasery, które są bezpieczne w racjonalnie przewidywanych warunkach pracy
1M Lasery emitujące promieniowanie w zakresie długości fal do 302,5 nm do 4000 nm, które są bezpieczne w racjonalnych warunkach pracy, ale mogą być niebezpieczne podczas patrzenia w wiązkę przez przyrządy optyczne
2 Lasery emitujące promieniowanie widzialne w przedziale długości fal od 700. Ochrona oka jest zapewniona w sposób naturalny przez instynktowne reakcje obronne. 2 Lasery emitujące promieniowanie widzialne w zakresie długości fal od 400 nm do 700 nm. Ochrona oka jest zapewniona w sposób naturalny przez instynktowne reakcje obronne, w tym odruch mrugania oka
2M Lasery emitujące promieniowanie widzialne w przedziale długości fal od 700. Ochrona oka jest zapewniona w sposób naturalny przez instynktowne reakcje obronne, ale mogą być niebezpieczne podczas patrzenia w wiązkę przez przyrządy optyczne.
3R Lasery emitujące promieniowanie w zakresie długości fal do 302,5 nm do 106 nm, dla których bezpośrednie patrzenie w wiązkę jest potencjalnie niebezpieczne. 3A Lasery bezpieczne przy patrzeniu okiem nieuzbrojonym. W przypadku laserów emitujących promieniowanie w zakresie długości fal od 400 nm do 700 nm ochrona oka zapewniona jest przez instynktowne reakcje obronne. W przypadku innych długości fal zagrożenie nie uzbrojonego oka nie jest większe niż dla urządzeń klasy 1. Bezpośrednie patrzenie w wiązkę przez przyrządy optyczne może być niebezpieczne
3B Lasery, które są niebezpieczne podczas bezpośredniej ekspozycji promieniowania. Patrzenie na odbicia rozproszone są zwykle bezpieczne. 3B Lasery, które są niebezpieczne podczas bezpośredniej ekspozycji promieniowania. Patrzenie na odbicia rozproszone są zwykle bezpieczne.
4 Lasery, które wytwarzają niebezpieczne odbicia rozproszone. Mogą one powodować uszkodzenie skóry oraz stwarzają zagrożenie pożarem. Podczas obsługi laserów klasy 4 należy zachować szczególną ostrożność. 4 Lasery, które wytwarzają niebezpieczne odbicia rozproszone. Mogą one powodować uszkodzenie skóry oraz stwarzają zagrożenie pożarem. Podczas obsługi laserów klasy 4 należy zachować szczególną ostrożność.
W celu właściwej identyfikacji urządzeń laserowych muszą być one odpowiednio oznakowane. Informacje zawarte w oznakowaniu powinny informować użytkownika o klasie lasera zagrożeniach oraz długości emitowanego promieniowania. Jednym z najważniejszych elementów oznakowania urządzeń laserowych są etykiety informujące o klasie lasera. Tekst na tych etykietach powinien być napisany czarnymi literami na żółtym tle. Przykładowy wzór przedstawiono na rysunku 1. W tabeli 1 przytoczono tekst jaki powinien być na etykietach identyfikujących klasy laserów. Ponieważ większość urządzeń laserowych dostępnych na rynku polskim oznakowana jest tekstem w języku angielskim przedstawiono również tekst w tym języku. |