электростатическое поле влияние на организм человека

Влияние электростатического поля на организм человека в производственных и бытовых условиях

Рубрика «Охрана атмосферного воздуха»

О.Г. Зезюля, начальник лаборатории комплексных гигиенических исследований в производственных условиях и окружающей среде ООО «Сфера технологий безопасности», канд. мед. наук И.С. Асташевич, врач-гигиенист государственного учреждения «Кобринский зональный центр гигиены и эпидемиологии»

Технический прогресс обусловил появление высоких уровней электромагнитных полей в широком диапазоне частот, значительно превышающих природный фон, а в ряде случаев даже практически полностью отсутствующих в природной среде, которые и оказывают воздействие на организм человека. Это электрическое и магнитное поле во всем частотном диапазоне неионизирующих излучений: от постоянного электрического, магнитного поля до миллиметровых частот, а также аэроионизация, т.е. заряд, витающий в воздухе. Наиболее выраженной биологической активностью обладает электромагнитное излучение (ЭМИ) миллиметрового диапазона.

Одним из распространенных электрических полей является электростатическое поле (ЭСП), с воздействием повышенных уровней которого человек встречается как в бытовых, так и в производственных условиях.

Источниками ЭСП в бытовых условиях является бытовая техника, компьютеры, изделия, включающие синтетические волокна, — одежда, белье, а также все пластмассовые изделия, включая игрушки и т.д. В производственных условиях источниками электростатического поля является оборудование, в котором происходит трение деталей, изделий и т.д. из диэлектрических материалов. Источником электростатического поля могут служить и металлические элементы оборудования, строительных конструкций, если они не заземлены.

Широкая распространенность ЭСП позволяет отнести его к факторам, формирующим среду обитания.

Общие сведения

Статическое электричество — это электрическое поле неподвижных электрических зарядов или стационарное электрическое поле постоянного тока на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов, изделий или на изолированных проводниках. Генерирование зарядов статического электричества происходит при деформации, дроблении (разбрызгивании) веществ, особенно обладающих диэлектрическими свойствами (керосин, бензин, органические растворители и т.д.), относительном перемещении двух находящихся в контакте тел (трение, причем генерация ЭСП наиболее выражена при трении синтетических материалов), слоев жидких и сыпучих материалов, при интенсивном перемешивании, кристаллизации, а также вследствие индукции.

ЭСП характеризуется напряженностью (Е), определяемой отношением силы, действующей в поле на точечный электрический заряд, к величине этого заряда. Единицей измерения напряженности ЭСП является вольт на метр (В/м). Напряженность ЭСП, создаваемая точечным зарядом, убывает обратно пропорционально квадрату расстояния.

ЭСП часто используются в технологических процессах (электрофильтры, дробление и сепарация рудных материалов). ЭСП применяется при электростатическом нанесении лакокрасочных и полимерных материалов и покрытий, электроворсовании.

Статическое электричество является побочным нежелательным фактором в ряде производств: в деревообработке при шлифовании и полировании деталей, покрытых полиэфирными и полиамидными лаками, при работе множительной техники, а также в ряде других процессов, где применяются диэлектрические материалы, при транспортировке и хранении зерна, муки, в сахарной промышленности, при переработке натуральных и искусственных волокон, производстве бумаги. Борьба с ним представляет собой сложную техническую задачу, определяющую не только качество получаемой продукции, но и безопасность технологических процессов. Известно, что органическая пыль уже в концентрации 400 мг/м 3 становится взрывоопасной и инициатором этих взрывов часто становятся разряды статического электричества. Этим объясняются высокие требования к заземлению оборудования, отдельных его частей и элементов, к обеспечению отвода и нейтрализации статического электричества, а также необходимость создания и поддержания относительной влажности воздушной среды в производственных зданиях и помещениях на уровне 60 % и выше, что способствует значительному снижению неконтролируемого накопления электростатических зарядов.

Воздействие ЭСП на организм человека

Человек постоянно находится под воздействием ЭСП. Это обусловлено естественными, производственными и бытовыми факторами, а также воздействием некоторых лечебных процедур.

Данный материал публикуется частично. Полностью материал можно прочитать в журнале «Экология на предприятии» № 2 (20), февраль 2013 г. Воспроизведение возможно только с письменного разрешения правообладателя.

Источник

Действие электростатического поля на организм человека и его нормирование

Электростатические заряды, возникающие на поверхностях некоторых материалов, как жидких, так и твердых, вследствие электризации образуют электростатическое поле (ЭСП).

Электростатические заряды возникают при трении двух диэлектрических или диэлектрического и проводящего материалов, если последний изолирован от земли. При разделении двух диэлектрических материалов происходит разделение электрических зарядов. Материал, имеющий большую диэлектрическую проницаемость, заряжается положительно, а меньшую – отрицательно. Чем больше различаются диэлектрические свойства материалов, тем интенсивнее происходит разделение и накопление зарядов.

Интенсивность образования электрических зарядов определяется также силой и скоростью трения. Чем больше сила и скорость трения и больше различие в электрических свойствах, тем интенсивнее происходит образование электрических зарядов. Например, электростатические заряды могут возникнуть при измельчении, пересыпании и пневмотранспортировке твердых сыпучих материалов; при переливании, перекачивании по трубопроводам, перевозке в цистернах диэлектрических жидкостей (бензина, керосина, солярки и др.); при обработке на токарных станках диэлектрических материалов (эбонита, оргстекла и т. д.); при пробуксовывании резиновой ленты транспортера относительно роликов или ремня ременной передачи относительно шкива с потенциалом до 45 кВ.

Кроме трения причиной образования статических зарядов является электрическая индукция, в результате которой изолированные от земли тела во внешнем электрическом поле приобретают электрический заряд. Например, на металлических предметах, изолированных от земли, в сухую погоду под действием электрического поля высоковольтных линий электропередач или грозовых облаков могут образовываться значительные электрические заряды. На экранах мониторов положительные заряды накапливаются под действием электронного пучка, создаваемого электронно-лучевой трубкой. Напряженность электростатического поля между экраном дисплея и оператором, как правило, составляет 5-15 кВ/м, что не превышает нормы, но это приводит к уменьшению количества отрицательных ионов в воздухе помещения, загрязнению экрана, а также к увеличению потока мелких частиц пыли на лицо и органы дыхания, к раздражению и зуду кожи, что может привести к кожным заболеваниям. Электростатические заряды образуются на поверхности клавиатуры и “мыши” персонального компьютера в результате трения и могут достигать величин 12-20 кВ/м.

Воздействие ЭСП на человека связано с протеканием через него слабого тока. При этом электротравм не бывает. Однако вследствие рефлекторной реакции на раздражение анализаторов на коже человек отстраняется от заряженного тела, что может привести к механической травме от удара о рядом расположенные элементы конструкций, падение с высоты, испуг с возможной потерей сознания.

Электростатическое поле большой напряженности способно изменять и прерывать клеточное развитие, вызывать катаракту с последующим помутнением хрусталика.

К воздействию электростатического поля наиболее чувствительны ЦНС, сердечно-сосудистая система, анализаторы. Люди жалуются на раздражительность, головную боль, нарушение сна, снижение аппетита и др. Длительное пребывание человека в условиях, когда напряженность ЭСП имеет величину более 1 кВ/м, вызывает нервно-эмоциональное напряжение, куммулирующее утомление, снижение работоспособности, нарушение суточного биоритма, снижение адаптационных резервов организма. Характерны своеобразные “фобии”, обусловленные страхом ожидаемого разряда. Склонность к фобиям обычно сочетается с повышенной эмоциональной возбудимостью.

Наибольшая опасность электростатических зарядов заключается в том, что искровой разряд может обладать энергией, достаточной для воспламенения горючей или взрывоопасной смеси. При напряжении 3 кВ искровой разряд может вызвать воспламенение почти всех паро- и газовоздушных смесей; при 5 кВ – воспламенение большей части горючих пылей.

При перевозке легковоспламеняющихся жидкостей, при их перекачке по трубопроводам, сливе из цистерны или при плескании жидкостей в них накапливаются электростатические заряды, и может возникнуть искра, которая воспламенит жидкость.

При воздействии ЭСП более 1 ч за смену предельно допустимые уровни ЕПДУ определяются по формуле

image075(8.4)

где t – время воздействия, ч.

При напряженности ЭСП менее 20 кВ/м время пребывания в поле не регламентируется.

В диапазоне напряженностей от 20 до 60 кВ/м допустимое время пребывания работника в ЭСП без средств защиты определяется по формуле

image076(8.5)

где ЕФАКТ – измеренное значение напряженности ЭСП, кВ/м.

При напряженности ЭСП, превышающей 60 кВ/м, работа без применения средств защиты не допускается.

Источник

Научная электронная библиотека

default book

1.4 Физиологические особенности функционирования организма человека в условиях статического электричества

В зависимости от знака, величины и места накопления электростатического заряда, электрическое поле, им созданное, может оказывать негативное влияние на организм человека и даже представлять опасность его здоровью 18.

Влияние электрического поля на живой организм достаточно сложно, так как система управления живого организма построена на нейро-электрических импульсах (смертельным уровнем тока для человека является 0,1А). Кроме этого, воздействие электрической энергии связано с возникновением электрического разряда через газовый промежуток, который не менее опасен. При газовом разряде концентрация на малой площади огромной температуры (до 20000 К) приводит к появлению огромной тепловой энергии. Этот мощный тепловой поток и является основным поражающим фактором при воздействии электрического разряда, вызывающим возгорание одежды и сильные ожоги (нередко с летальным исходом).

Причины и источники

Электрическое поле, источник которого находится вне человеческого организма, разрушает работу центральной нервной системы и сердечно-сосудистой системы этих систем, нормальное функционирование которых основано на внутренних электрических процессах определенной частоты.

Снижение активности головного мозга, нарушения в работе сердца

образующийся на коже человека (трибоэлектризация)

Пробой и воспламенение производственных газовых смесей

Ожоги различной степени (в том числе открытым пламенем), разрушение кожных покровов, мышечной и костной ткани

Продолжение таблицы 1.3

Под действием внешнего электрического поля возникает направленное движение неполярных молекул, катионов и анионов, обеспечивающих жизнедеятельность человека.

Нарушение нормального функционирования организма

Резкое непроизвольное движение частей тела под действием электрического разряда или его последствий.

Механические повреждения о расположенные вблизи предметы, в результате падения.

Обычная одежда под воздействием тепловой энергии мгновенно вспыхивает, синтетические волокна плавятся прямо на коже человека, усиливая страдания и увеличивая степень ожогов. Все это происходит за доли секунды и оказать помощь практически невозможно [17]. Комплекс физиологических воздействий, которые оказывает на человека электрическое поле, и обусловленный полем электрический ток, условно делят на четыре вида [2, 18-20] (таблица 1.3).

Сведения, представленные в таблице, показывают, что воздействия на человека статического электричества приводят к разносторонним изменениям в организме и представляют угрозу его жизни и здоровью.

Отрицательное биологическое воздействие большинства синтетических материалов свидетельствуют о том, что к выбору одежды в целом, и специальной защитной одежды в том числе, необходимо подходить очень внимательно [7].

Источник

Опасные и вредные факторы статического электричества

В настоящее время во всех отраслях промышленности широко используются диэлектрические материалы и органические вещества. В первую очередь, это полимеры и бумага, а также углеводороды и продукты нефтепереработки в разной форме. На их поверхности образуется электростатический заряд. Его накопление приводит к затруднению технологических процессов.

Оглавление

Что такое статическое электричество

1 new

Точное определение этому явлению дает ГОСТ 12.1.018, в котором статическое электричество рассматривается как совокупность явлений, связанных с появлением на поверхности (или в объеме) определенных материалом свободного электрического заряда. Накопление статического электричества на поверхности, возможно при двух условиях:

Чаще всего электростатический заряд образуется либо при трении двух диэлектриков, либо при контакте диэлектрика с металлолом. Накапливающийся на трущихся поверхностях заряд может легко и без последствий стекать на землю, но только в том случае, если само тело является проводником электричества, и было заземлено.

Заряд может оставаться на поверхности в течение длительного времени после того, как контакт прекратится. Для сохранения нужно, чтобы время разрушения контакта было меньше, чем время, за которое происходит уменьшение напряжения и возвращение материалов в состояние равновесия.

Почему возникает статическое электричество

Основные причины образования статического электричества (статики) сводятся к следующему:

Чаще всего причиной возникновения статики является именно контакт между двумя поверхностями. Хотя это явление еще недостаточно изучено, ясно, что оно связано со сложными процессами перераспределения ионов и электронов. Причем это касается не только твердых предметов. Статическое электричество может возникать и при контакте диэлектриков в жидких и газообразных формах. Главное условие – эти вещества должны иметь разную диэлектрическую проницаемость. Поэтому в чистом виде газ и не электризуется, а вот при утечке из баллона это вполне возможно. Кроме того, газ или жидкость могут содержать примеси. Например, в баллоне или резервуаре, в трубопроводе или другом коммуникационном устройстве внутри может оказаться ржавчина, и это спровоцирует образование и сохранение электростатического заряда. Вот почему очистке газов и жидкостей следует уделить максимум внимания.

На производстве статика чаще всего образуется при распылении, дроблении, смешивании вещества, а также при их транспортировке.

Опасные и вредные факторы статического электричества

2 1 newСтатика опасна по многим причинам. Прежде всего, на производстве она мешает нормальному технологическому процессу:

Опасность статического электричества – это еще и негативное влияние на здоровье человека. Это не так опасно, как разряд тока, но при длительном воздействии может привести к неприятностям с нервной и сердечно-сосудистой системой.

Защита от электростатики

Правила защиты от статики прописаны в некоторых нормативных документах. Главным образом это ГОСТ 12.4.124, полностью посвященный стандартам безопасности труда, в том числе и соответствующим защитным мерам. Также есть «Правила защиты от статики», разработанные для предприятий химической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Защита от статики предполагает решение следующих задач:

На предприятии должны быть устроены специальные заземленные зоны и рабочие площадки. Обязательно нужно позаботиться о заземлении дверных ручек и лестничных поручней, рукояток различного оборудования. Все операторы, работающие с такой техникой, должны быть снабжены спецодеждой.

Защита рабочего места

Человек должен носить защитную одежду. Обязательно следует снабдить операторов специальной обувью на токопроводящей подошве, чтобы заряд как будто стекал и отводился в землю.

Источник

Реферат: Электростатическое поле как фактор опасного и вредного воздействия. Последствия его воздействия на организм человека. Допустимые уровни и средства нормализации уровней напряженности электростатического поля

Санкт-Петербургский Государственный Университет

Факультет Прикладной Математики – Процессов Управления

реферат по предмету

«Электростатическое поле как фактор опасного и вредного воздействия. Последствия его воздействия на организм человека. Допустимые уровни и средства нормализации уровней напряженности электростатического поля»

Выполнил: студент 416 группы

Проверил: доцент Федоров С.И.

1. Электростатическое поле как фактор воздействия.

2. О вреде электростатического поля, образованного дисплеями ПК

3. Документы и постановления, регламентирующие нормы электростатического поля.

4. Средства нормализации напряженности и защиты от электростатического поля.

Электростатическое поле как фактор воздействия.

При статической электризации во время технологических про­цессов, сопровождающихся трением, размельчением твердых ча­стиц, пересыпанием сыпучих тел, переливанием жидкостей-ди­электриков на изолированных от земли металлических частях производственного оборудования возникает относительно земли электрическое напряжение порядка десятков киловольт.

Так, при движении резиновой ленты транспортера и в устройствах ременной передачи на ленте (ремне) и на роликах (шкивах) возникают электростатические заряды противоположных знаков большей величины, а потенциалы их: достигают 45 кВ. Основную роль при этом играют влажность и давление воздуха и состояние поверхностей лент (ремней) и роликов (шкивов), а также скорость относительного движения (пробуксовки). Аналогично происходит электризация: и при сматывании тканей, бумаги, пленки и. др.

При относительной влажности воздуха 85% и более электростатических зарядов обычно не возникает.

В аэрозолях электрические заряды образуются от трения ча­стиц пыли друг о друга и о воздух.

Причинами электризации пыли могут быть непосредственная адсорбция заряда из окружающего воздуха вместе с адсорбируемым газом. Потенциалы заряженных частиц пыли могут дости­гать значений: до 10 кВ в зависимости от концентрации пыли в воздухе, размера и скорости движения частиц пыли и относи­тельной влажности воздуха.

Применяемое на электроподстанциях минеральное (трансформаторное) масло в процессе его переливания (например, слив из цистерны в бак) также подвергается электризации. В случае, если металлическая емкость или автоцистерна не заземлены, то в про­цессе налива они окажутся электрически заряженными.

Электрические заряды на частях производственного оборудо­вания могут взаимно нейтрализоваться при некоторой электро­проводности влажного воздуха, а также стекать в землю по по­верхности оборудования. Но в отдельных случаях; когда электростатические заряды велики, а влажность воздуха незначительна, может возникнуть быстрый искровой разряд между частями оборудования или разряд на землю.

Энергия такой электрической искры может оказаться доста­точно большой для воспламенения горючей или взрывоопасной смеси. Например, для многих паро- и газовоздушных взрывоопас­ных смесей требуется сравнительно небольшая энергия воспла­менения, всего лишь около (0,2—0,5)10-3 Вт.с.

Практически при напряжении 3000 В искровой разряд может вызвать воспламенение почти всех паро- и газовоздушных сме­сей, а при 5000 В воспламенение большей части горючих пылей и волокон.

Экспериментально было доказано, что ЭСтП способствуют отложению аэрозольных частиц на лице и что в зависимости от природы аэрозольных загрязняющих частиц, у некоторых чувствительных лиц могут возникать те или иные кожные реакции. В научной литературе описаны случаи развития дерматита на лице у пользователей ВДТ. Дерматит исчезал, если пользователей отстранили от работы с ВДТ. Высказывается предположение, что экзема развивается из-за наличия электростатического поля.

О вреде электростатического поля, образованного дисплеями персональных компьютеров

Заметный вклад в общее электростатическое поле вносят электризующиеся от трения поверхности клавиатуры и мыши. Эксперименты показывают, что даже после работы с клавиатурой, электростатическое поле быстро возрастает с 2 до 12 кВ/м. На отдельных рабочих местах в области рук регистрировались напряженности статических электрических полей более 20 кВ/м.

По данным Бюро трудовой статистики США в период с 1982 по 1990 г. наблюдалось восьмикратное увеличение случаев расстройства здоровья (нетрудоспособности) пользователей. Также, установлено, что частое воздействие электромагнитного излучения мониторов приводит в аномальным исходам беременности

Исследования функционального состояния пользователя компьютера, проведенные в 1996 году в Центром электромагнитной безопасности, показали, что даже при кратковременной работе (45 минут) в организме пользователя под влиянием электромагнитного излучения монитора происходят значительные изменения гормонального состояния и специфические изменения биотоков мозга. Особенно ярко и устойчиво эти эффекты проявляются у женщин. Замечено, что у групп лиц (в данном случае это составило 20%) отрицательная реакция функционального состояния организма не проявляется при работе с ПК менее 1 часа. Исходя из анализа полученных результатов сделан вывод о возможности формирования специальных критериев профессионального отбора для персонала, использующего компьютер в процессе работы.

По мнению ряда исследователей электростатическое поле ВДТ напряженностью 15 кВ/м при одночасовой экспозиции играющих на компьютере подростков усиливает возбудительные процессы в ЦНС и сдвигает вегетативный гомеостаз в сторону симпатического преобладания.

Исследования общих закономерностей реакции организма человека на воздействие ЭМП монитора проводятся в Украине. Результаты свидетельствуют, что среди прочих нарушений в функциональном состоянии организма, наиболее ярко выражены нарушения со стороны гормональной и иммунной систем. Отклонение в иммунном статусе, в равной степени как иммунодефицит, так и аутоиммунность, являются основополагающими в дискоординации процессов, которые поддерживают гомеостаз в организме в целом.

Обследование 1583 женщин, проведенное в Окленде (шт. Калифорния, США) Кайзеровским медицинским центром, показало, что для женщин, более 20 часов в неделю пользующихся компьютерными терминалами, риск выкидыша на ранних и поздних стадиях беременности на 80 % выше, чем для женщин, которые выполняют ту же работу без дисплейных терминалов. По данным ученых Швеции существует 90 % вероятности, что у пользователей ВДТ в 1,5 раза чаще случаются выкидыши и у них рождается детей с врожденными пороками в 2,5 раза больше, чем у женщин других профессий.

Нью-Йорский комитет по охране труда и профилактике профессиональных заболеваний считает, что беременные или имеющие намерения забеременеть женщины должны переводиться на работу не связанную с использованием видеотерминалов.

Конечно, перечислением этих фактов не ограничивается неблагоприятное влияние ЭМП на рабочем месте на здоровье пользователя. Для этой ситуации облучения возможно проявление всех других биологических эффектов электромагнитного поля.

Документы, регламентирующие нормы напряженности электростатического поля.

В России установлены самые жесткие в мире предельно допустимые уровни облучения населения электромагнитными полями.

Система Санитарно-гигиенического нормирования ПДУ ЭМП для населения в России исходит из принципа введения ограничений для конкретных случаев облучения.

На иные условия облучения, где в качестве источников выступает бытовая потребительская техника, включая телевизоры, в настоящее время используются межгосударственные российско-белорусские санитарные нормы, устанавливающие требования только к электрической составляющей диапазона 50 Гц и уровню электростатического поля.

При определении конкретного значения уровня ПДУ разработчики руководствуются либо результатами специально выполненных работ (н.р. печи СВЧ и индукционные печи), либо результатами общих медико-биологических исследований (системы сотовой связи, радиотехнические объекты, ПК).

В случае отсутствия на конкретный вид продукции отдельного норматива, санитарно-гигиенические требования к этой продукции предъявляются на основе ПДУ, установленного в общих стандартах.

Информация о конкретных значениях ПДУ для упомянутых выше условий облучения приведена в таблицах.

Предельно допустимые уровни электромагнитного поля для потребительской продукции, являющейся источником ЭМП

расстояние 0,3 м от корпуса

расстояние 0,50 ± 0,05 м от любой точки, при нагрузке 1 литр воды

Источник

Adblock
detector
Название: Электростатическое поле как фактор опасного и вредного воздействия. Последствия его воздействия на организм человека. Допустимые уровни и средства нормализации уровней напряженности электростатического поля
Раздел: Рефераты по безопасности жизнедеятельности
Тип: реферат Добавлен 19:03:20 30 мая 2006 Похожие работы
Просмотров: 827 Комментариев: 14 Оценило: 3 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать