Характеристика воздушной среды в сельскохозяйственном производстве

Человек постоянно находится в непрерывном взаимодействии с окружающей воздушной средой, которая в общем случае характеризуется метеорологическими условиями и степенью чистоты воздуха. Метеорологические условия включают микроклимат помещений и почвенно-климатические условия вне помещений.

Микроклимат помещений характеризуется температурой, влажностью, скоростью передвижения и барометрическим давлением воздуха, а также интенсивностью теплового излучения оборудования. Почвенно-климатические условия определяются теми же основными факторами, что и микроклимат, и, кроме того, физико-механическими свойствами почвы, характером и интенсивностью атмосферных осадков.

Метеорологические условия производственной среды оказывают непосредственное влияние на теплообмен между организмом человека и внешней средой, определяя направление и интенсивность процессов терморегуляции организма. Известно, что отдача тепла человеком в окружающую среду осуществляется в основном двумя способами излучением и испарением пота. Приспосабливая эти процессы к конкретным условиям воздушной среды, человек сохраняет температуру тела на достаточно постоянном уровне (36—37° С).

Однако при особо неблагоприятном соотношении факторов метеорологических условий возможны случаи, когда, несмотря на усиление процессов терморегуляции, организм человека может подвергаться перегреву или переохлаждению. Перегрев наблюдается при повышенных значениях параметров (температуры и влажности) и незначительной скорости перемещения воздуха, когда в организме человека затрудняется отдача избыточного тепла излучением и испарением пота. При перегреве наступает расслабление организма, появляется быстрая утомляемость, возникают головная боль, тошнота, обильное потоотделение и в наиболее тяжелых случаях наблюдается потеря сознания тепловой удар.

При низкой температуре, повышенной влажности и скорости движения воздуха возможно переохлаждение организма вследствие усиленной теплоотдачи. При этом снижается работоспособность человека, появляется общая слабость, сонливость, а при работе на открытом воздухе может произойти обморожение. Кроме того, при низких температурах и высокой влажности воздуха снижается устойчивость организма к простудным заболеваниям. Поэтому из всех неблагоприятных физических факторов сырость воздуха считается наиболее вредным для здоровья человека. В то же время при понижении влажности воздуха до 20% у человека возникают неприятные ощущения сухости слизистых оболочек носоглотки и кожного покрова.

Помимо высокой температуры воздуха, отрицательное действие на организм человека оказывает лучистая тепловая энергия, исходящая от солнца, нагревательных печей, пламени факела или электрической дуги при сварке металлов в др. При этом в зависимости от температуры объекта излучения эта энергия обладает различным биологическим действием на организм. Так, при температуре объекта до 1000° С лучистая энергия представлена в основном инфракрасными тепловыми лучами и оказывает незначительный тепловой эффект, а при длительном действии на глаз вызывает ожог роговой оболочки и помутнение хрусталика.
Энергия, испускаемая объектами излучения, нагретыми от 1000 до 3000° С, представлена всеми цветами видимого спектра излучения и оказывает интенсивное тепловое действие на организм человека. И, наконец, при температуре объектов выше 3000° С энергия излучения содержит в себе значительное количество ультрафиолетовых лучей, которые-вызывают острые заболевания глаз, кожи и изменения состава крови.

В условиях производства организм человека благодаря высокой приспособляемости терморегуляционного аппарата выдерживает без особых последствий для здоровья заметные колебания температуры влажности и скорости перемещения воздуха, а также различные тепловые излучения. Однако следует учитывать, что приспособляемость организма к резким отклонениям параметров метеорологических условий от физиологических норм является для него дополнительной нагрузкой, снижающей работоспособность. Для производственных помещений нормальное значение параметров метеорологических условий устанавливается Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий. В частности, температура воздуха в рабочей зоне в среднем допускается в пределах 13—22° С (с увеличением тяжести работы температура воздуха должна приближаться к нижней границе). Влажность воздуха устанавливается от 40 до 60%, при этом допускается снижение ее до 30 и повышение до 75%.

Скорость перемещения воздуха в помещении должна быть в пределах 0,2—0,5 мс, а интенсивность тепловых излучений — не более 174 Втм2. На рисунке 3 показана диаграмма, определяющая зону комфорта как функцию температуры, влажности и скорости движения воздуха на рабочем месте при их оптимальном сочетании.

Атмосферное давление оказывает существенное влияние на сердечно-сосудистую систему организма, при значительных отклонениях его от нормы работоспособность человека нарушается. Нормальным атмосферным давлением принято считать давление, равное 0,1013 кПа (760 мм рт. ст.). Однако нормальным может быть и меньшее значение давления, так как оно находится в прямой зависимости от высоты данной местности по отношению к уровню мирового океана.
Естественные колебания атмосферного давления около средней величины (нормы для данной местности), связанные с изменениями погодных условий, обычно укладываются в незначительный интервал и заметного влияния на организм здоровых людей не оказывают.

Контроль метеорологических условий производственной среды осуществляется с помощью специальных приборов — термометров, психрометров, анемометров, актинометров, барометров и др.

Степень чистоты воз духа определяется количеств вом взвешенных в нем частиц твердых веществ, вредных паров и газов. Например, особенно много пыли выделяется при дроблении зерна, проведении полевых работ в сухое время года; скопление вредных газов и паров наблюдается при окраске машин, ремонте и зарядке аккумуляторов, при газо- и электросварочных работах и др.

Загрязнение воздуха рабочей зоны в большой степени зависит от технического состояния машин и оборудования, организации технологических процессов, а также производственно-гигиенической дисциплины труда.

Степень вредности паров, газов и пыли зависит от веществ, из которых они образуются, концентрации их в воздухе, продолжительности действия на человека, пути проникновения в организм, их растворимости и дисперсности, а также от индивидуальных особенностей людей.

В зависимости от химической структуры исходного вещества пыль, пары и газы подразделяются на раздражающие и ядовитые. Раздражающие (древесная, цементная, известковая пыль, аммиак, сернистый газ, пары кислот и др.) действуют на слизистые оболочки глаз, органов дыхания и кожу, вызывая воспалительные процессы и кожные заболевания. Ядовитые пыли (свинцовая, хромовая, ртутная и др.), газы и пары (окись углерода, фтористый водород, пары бензина, ацетона и др.), попадая в организм или оседая на коже, вызывают острые или хронические отравления.

Пыль, пары и газы в организм человека могут проникать через кожный покров, пищеварительный тракт или через органы дыхания. Наиболее неблагоприятно их воздействие через органы дыхания, так как при этом происходит всасывание вредных веществ в кровь и быстрое распространение их по всему организму.
Дисперсность и растворимость вредных веществ оказывает влияние на степень их проникновения в организм. Чем выше дисперсность и лучше растворимость вредных веществ, тем быстрее и глубже они проникают в организм и тем опаснее эти вещества.

Самыми важными факторами, определяющими степень вредности пыли, паров и газов, являются их концентрация и продолжительность действия на организм. Чем выше концентрация и больше времени действует вредное вещество (в виде пыли, газа или пара), тем больше опасность отравления человека. Поэтому санитарные нормы регламентируй ют степень чистоты воздуха путем ограничения концентрации вредного, вещества (пыли, пара или газа) в единице объема воздуха рабочей зоны из условия, что оно не окажет отрицательного влияния на организм и самочувствие человека ни прямым, ни косвенным путем даже при длительном воздействии. Предельно допустимая концентрация вредных веществ устанавливается в мгм3 и приводится в справочной литературе.

Кроме прямого отрицательного действия на организм человека, пыль способствует еще и передаче различного вида микроорганизмов, в том числе и патогенных. Так, при концентрации ее около 40—60 мгм3 бактериальная загрязненность воздуха помещений в десятки раз превышает загрязненность наружного воздуха. В запыленных помещениях быстрее распространяется грипп, вероятнее возникновение воспалительных процессов при микротравмах (наколах, царапинах и пр.) и заболевания соединительных оболочек глаз (конъюнктивита).

Скопление органической пыли, горючих паров и газов опасно в пожарном отношении и особенно в помещениях, где возможно случайное возникновение источников воспламенения (искр, нагретых предметов и др.). Запыленный воздух в помещениях резко снижает освещенность, поглощает ультрафиолетовые лучи солнечного света, а также вызывает преждевременный износ оборудования.

Концентрация пыли, вредных паров и газов определяется анализом проб воздуха, взятых в рабочей зоне специальными приборами—пылемерами и газоанализаторами.

Мероприятия по обеспечению санитарно-гигиенических норм в воздушной среде производственных помещений и нормальных условий труда при работе на открытом воздухе, а также по предупреждению вредного действия отдельных параметров воздушной среды должны проводиться в следующих основных направлениях:

• механизации и автоматизации технологических процессов, связанных с выделением пыли, вредных паров и газов и тепловых излучений;
• рационализации технологических процессов с целью устранения причин образования пыли, вредных газов, паров и тепловых излучений;
• устройства систем отопления и вентиляции для поддержания нормальной температуры и чистоты воздуха в помещениях;
• герметизации оборудования, устройства тепловых экранов, а также кабин, навесов и зонтов при выполнении работ вне помещений;
• проектирования технологических процессов, связанных с образованием пыли, вредных паров и газов, в отдельных помещениях;
• систематической и тщательной уборки помещений и оборудования влажным способом или с помощью пылесосов;
• рациональной организации рабочего времени (ограничения продолжительности работы, организации дополнительных перерывов и др.) и соблюдения правил допуска к работе во вредных условиях;
• снабжения рабочих спецодеждой, спецобувью и другими средствами индивидуальной защиты, а также комплексом санитарно-технических устройств и приспособлений для соблюдения правил личной гигиены и нормального питьевого режима.

Рациональный выбор тех или иных мероприятий по обеспечению санитарно-гигиенических требований к воздушной среде рабочей зоны зависит от конкретных условий организации производства и является важным фактором в оздоровлении условий труда.