Czynniki materialnego środowiska pracy szkodliwe
lub uciążliwe dla zdrowia pracowników.

• zapylenie powietrza,

• hałas,

• wibracja,

• oświetlenie miejsca pracy,

• niekorzystne cieplne warunki pracy,

• występowanie w powietrzu gazów trujących i duszących.

Charakterystyka czynników szkodliwych i uciążliwych

Występowanie czynników szkodliwych i uciążliwych w procesie pracy zachodzi między innymi podczas:

• stosowania szkodliwych dla człowieka surowców, produktów, półfabrykatów i innych materiałów stosowanych w procesach technologicznych, maszyn
i urządzeń stwarzających zagrożenie czynnikami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi,

PYŁY PRZEMYSŁOWE W ŚRODOWISKU PRACY

Szkodliwe działanie pyłu przemysłowego na organizm ludzki zależy od:

• rodzaju pyłu, wielkości poszczególnych cząstek,

• stężenia pyłu w powietrzu,

• czasu ekspozycji,

• rozpuszczalności pyłu w cieczach ustrojowych,

• kształtu cząstek (włókna, kształty ostre, obłe),

• zawartości wolnej krystalicznej krzemionki.

HAŁAS

W zależności od częstotliwości drgań akustycznych rozróżniamy hałas:

1. słyszalny:

a. 16 Hz - 16 000 Hz

2. niesłyszalny:

a. 2 Hz - 50 Hz hałas infradźwiękowy, (dźwięk o tak małej częstotliwości, że niesłyszalny dla ucha ludzkiego)

b. 10 000 Hz - 100 000 Hz hałas ultradźwiękowy (dźwięk o tak dużej częstotliwości, że niesłyszalny dla ucha ludzkiego).

Źródła hałasu:

• mechaniczne,

• aerodynamiczne i hydrodynamiczne,

• technologiczne,

Szkodliwe lub uciążliwe skutki hałasu zależą od:

• natężenia hałasu,

• poziomu ekspozycji,

• rodzaju źródeł hałasu,

• relacji między człowiekiem a źródłem hałasu.

Rodzaje hałasu.

Wyróżnia się następujące rodzaje hałasu, biorąc pod uwagę zmienność jego natężenia w czasie:

• hałas ustalony - poziom dźwięku A w określonym miejscu mierzony przy włączonej charakterystyce dynamicznej S miernika poziomu dźwięku, zmienia się podczas obserwacji nie więcej niż o 5 dB,

• hałas nieustalony - poziom dźwięku A w określonym miejscu mierzony przy włączonej charakterystyce dynamicznej S miernika poziomu dźwięku, zmienia się podczas obserwacji więcej niż o 5 dB,

• hałas impulsowy - składa się z jednego lub wielu zdarzeń dźwiękowych, każdy w czasie trwania krótszym niż 1 sekunda.

Hałas w środowisku pracy jest charakteryzowany przez:

• poziom ekspozycji na hałas odniesiony do 8 - godzinnego dnia pracy i odpowiadającą mu ekspozycję dzienną lub poziom ekspozycji na hałas odniesiony do tygodnia pracy i odpowiadającą mu ekspozycję tygodniową (wyjątkowo w przypadku hałasu oddziałującego na organizm człowieka w sposób nierównomierny w poszczególnych dniach tygodnia),

• maksymalny poziom dźwięku A,

• szczytowy poziom dźwięku C.

Dopuszczalne wartości hałasu:

Szkodliwym oddziaływaniem hałasu na organizm można zapobiegać poniższymi metodami.

1. Eliminacja źródła hałasu lub zmniejszenie natężenia hałasu przez :
- wybór właściwych technologii,
- robotyzację, automatyzację procesów produkcyjnych,
- wymianę maszyn i urządzeń powodujących nadmierny hałas na maszyny i urządzenia spełniające wymogi norm,
- utrzymanie maszyn i urządzeń w wymaganym stanie technicznym (wymiana uszkodzonych części, niedopuszczenie do nadmiernych luzów itp.).

2. Ograniczenie rozprzestrzeniania się hałasu przez zastosowanie :
- izolacji akustycznej stanowiska pracy (ekrany dźwiękochłonne),
- obudowy źródeł hałasu,
- zwiększenie chłonności akustycznej.

3. Zmniejszenie czasu ekspozycji na hałas poprzez :
- posunięcia organizacyjne mające na celu ograniczenie przebywania pracowników w hałasie,
- wydzielenie źródła hałasu i sprowadzenie jego obsługi do niezbędnego minimum.

3. Stosowanie ochron osobistych słuchu.

WIBRACJA

Główne przyczyny powstawania drgań mechanicznych w maszynach i urządzeniach:

1. konstrukcyjne (gdy maszyny posiadają mechanizmy korbowo-wodzikowe, mechanizmy krzywkowe, zapadkowe, wibratory),

2. technologiczne (gdy maszyny mają niedokładności montażowe, niewyważenie elementów obrotowych, luzy łożyskowe itp.),

3. eksploatacyjne (gdy maszyny zużywają się, powstają luzy, niewłaściwe smarowanie, zniekształcenie powierzchni itp.).

Oddziaływanie wibracji na organizm.

Wibracja oddziaływuje na organizm zarówno w miejscu styczności tkanek ze źródłem drgań, jak i na funkcje organów jako całości poprzez układ nerwowy. Powstające w wyniku wibracji zmiany chorobowe noszą nazwę zespołu wibracyjnego. Objawy chorobowe dotyczą głównie:

• układu krążenia krwi, zwłaszcza naczyń obwodowych (niedokrwienie ograniczonej części ciała z uwagi na uszkodzenie drobnych naczyń krwionośnych, skurczu naczyń w obszarze bezwiednego kontaktu z elementem drgającym, obniżenie temperatury skóry rąk),

• układu kostno-stawowego (najczęściej spotyka się torbiele kostne, zmiany zwyrodnieniowe dotyczące stawów nadgarstkowych i łokciowych a także kręgosłupa),

• układu nerwowego (zaburzenie czucia, zmniejszenie wrażliwości, bóle kończyn rąk i nóg, uszkodzenie nerwów obwodowych, zmiany zwyrodnieniowe w komórkach rdzenia kręgowego i mózgu),

• zaburzeń czynności przewodu pokarmowego,

• zaburzeń ogólnych (osłabienie, zawroty głowy, bezsenność, zmiany usposobienia).

Działania profilaktyczne.

Ochrona przed oddziaływaniem drgań polega na stosowaniu w przypadku drgań miejscowych następujących zaleceń:

• siła docisku na narzędzie nie powinna przekraczać 200 N,

• siła zaciskania ręki przy pracy z narzędziami nie powinna przekraczać 50 N,

• na stanowisku pracy temperatura powietrza powinna wynosić minimum 16 °C, wilgotność względna 40-60 %, a prędkość ruchu powietrza nie większa od 0,3 m/s,

• operatorzy powinni stosować rękawice chroniące przed oddziaływaniem drgań,

oraz w przypadku drgań ogólnych należy stosować:

• materiały wibroizolacyjne, które wpływają na osłabienie energii drgań ogólnych,

• materiały wibroizolacyjne, które wpływają na osłabienie energii drgań akustycznych i mechanicznych na drodze ich rozprzestrzeniania się (wibratory gumowe, sprężyny i wyroby wibroizolacyjne z korka lub tworzyw sztucznych),

• powłoki tłumiące i tłumiki drgań.

OŚWIETLENIE

Właściwe oświetlenie ma wpływ na:

§ ostrość widzenia,

§ dokładność widzenia,

§ szybkość spostrzegania,

Co z kolei ma wpływ na:

§ jakość produkcji,

§ zmniejszenie braków i odpadów,

§ ułatwiony nadzór nad urządzeniami produkcyjnymi,

§ poprawę warunków bezpieczeństwa pracy.

Wszystko to wpływa na wzrost wydajności i zmniejszenie zmęczenia pracownika.

O prawidłowości oświetlenia decydują takie elementy jak:

• ogólny poziom jasności,

• oświetlenie miejscowe,

• kontrasty cienie i barwy światła,

• rodzaj wykonywanej pracy,

• wielkość obserwacji przedmiotów.

Rozróżnia się następujące rodzaje oświetlenia:

1. oświetlenie ogólne,

2. oświetlenie miejscowe,

3. oświetlenie złożone,

4. oświetlenie zapasowe, bezpieczeństwa, ewakuacyjne.

Zwiększenie natężenia oświetlenia i eliminacja:

• zbyt gwałtownych kontrastów luminacji,

• olśnienia (występuje zmniejszenie zdolności rozpoznania przedmiotów, spowodowane nadmierną luminacją albo nadmiernym jej kontrastem przestrzennym lub czasowym),

• cieni, a szczególnie cieni ruchomych,

• niedostatecznego oświetlenia przejść i miejsc niebezpiecznych,

• nieprawidłowego oświetlenia urządzeń sterujących pracą niebezpiecznych maszyn,

• nieprawidłowego oświetlenia miejsc przechowywania sprzętu i materiałów,

Gazy w wyrobiskach górniczych

Obecność w powietrzu kopalnianym innych składników gazowych niż te, które występują w powietrzu atmosferycznym, jest wynikiem:

a) wydzielania się gazów ze złoża i skał otaczających złoże,

b) powstawania gazów w czasie pożarów, wybuchów metanu i pyłu węglowego,

c) powstawania gazów przy robotach strzelniczych, oddychaniu ludzi, pracy silników spalinowych itp.,

d) powstawania radonu przy rozpadzie radioaktywnych pierwiastków występujących w złożu i skałach.

Obniżenie się zawartości tlenu w powietrzu kopalnianym:

• do 17% wywołuje pierwsze objawy w postaci tzw. “głodu tlenowego”, tętno ulega przyśpieszeniu, pojawiają się zawroty głowy, uczucie duszności, “kołatanie” serca,

• od 17 % do 12 % występuje niemal całkowita niezdolność do wysiłku fizycznego, a tym samym do ucieczki
z zagrożonej strefy,

• od 12 % do 6 % pojawiają się mdłości, wymioty, następuje utrata przytomności, a następnie śpiączka,

• poniżej 6 % następuje po kilku minutach zgon.

Górnicze przepisy bezpieczeństwa pracy wymagają, by zawartość tlenu w powietrzu kopalnianym w miejscach pracy i przebywania ludzi nie była niższa od 19 % objętościowo.

Metan - CH₄

Wydzielanie metanu do wyrobisk górniczych może następować na drodze:

a) powolnego wydzielania się z odkrytej calizny złoża węgla bez żadnych objawów akustycznych,

b) wzmożonego wydzielania z calizny węglowej, charakteryzującego się nieregularnym szumem i lekkimi trzaskami, spowodowanymi pękaniem banieczek gazu i wody w przypadku pokładów wilgotnych,

c) gwałtownego wydzielania metanu ze szczelin, w postaci tzw. “fukaczy” lub suflerów,

d) nagłych wyrzutów metanu i skał w najbardziej gazowych pokładach węgla i soli.

Górnicze przepisy bezpieczeństwa pracy zabraniają pracy w wyrobiskach gdzie zawartość metanu przekracza 2% objętościowo

Zawartość 5% metanu objętościowo w powietrzu kopalnianym wypiera 1 % tlenu

G a z y t r u j ą c e

Trucizną nazywamy taki związek chemiczny, który po dostaniu się do organizmu człowieka wywołuje zaburzenia czynnościowe różnego stopnia albo wywołuje uszkodzenia organiczne, a w następstwie zaburzenia czynnościowe.

Trucizny mogą wnikać i dostawać się do organizmu człowieka przez:

§ przewód pokarmowy, drogi oddechowe i płuca,

§ nieuszkodzoną skórę i błony śluzowe,

§ uszkodzoną skórę lub błony śluzowe bezpośrednio do krwioobiegu.

Zawartość trucizn gazowych określa się w miligramach na litr (mg/l), lub w % objętościowych lub w “ppm” (z ang. "part per million”) - w częściach na milion części powietrza.

Tlenek węgla - CO

Zatrucie tlenkiem węgla powoduje szereg objawów, takich jak:

§ uczucie ucisku i bóle głowy,

§ uczucie tętnienia w skroniach i zaburzenia równowagi,

§ zawroty głowy,

§ zaburzenia wzroku,

§ nudności,

§ wymioty,

§ ogólne osłabienie,

§ utrata przytomności,

§ śmierć.

Górnicze przepisy bezpieczeństwa dopuszczają w miejscach pracy zawartość tlenku węgla maksymalnie 0,0026 % objętościowo.

Dwutlenek węgla CO₂

Dwutlenek węgla nie jest gazem trującym lecz duszącym, pozbawiającym organizm ludzki tlenu.

Przy zawartości:

§ 4 % objętościowo dwutlenku węgla w powietrzu pojawiają się bóle i zawroty głowy, szum w uszach, następuje wzrost ciśnienia krwi oraz pojawia się niepokój, lęk,

§ przy 5 % do 8 % CO₂ występuje znaczne przyśpieszenie i pogłębienie oddychania, występują duszności,

§ powyżej 8 % CO₂ we wdychanym powietrzu występuje utrata przytomności, sinica, porażenie oddychania,

§ przy dużych stężeniach CO₂ przy równoczesnym braku tlenu śmierć następuje w ciągu 5 do 10 minut.

Górnicze przepisy bezpieczeństwa dopuszczają w miejscach pracy zawartość dwutlenku węgla maksymalnie 1,0 % objętościowo.

Tlenki azotu

stanowią mieszaninę NO, NO₂, N₂O₄, N₂O₅. Najbardziej trwałymi w powietrzu są NO₂ i N₂O₄.

• Objawy zatrucia tlenkami azotu występują po kilku, a nawet po kilkunastu godzinach.

• Oddychając powietrzem skażonym tlenkami azotu nie odczuwa się żadnych groźniejszych objawów, prócz kaszlu i podrażnienia błon śluzowych.

• Po kilku lub kilkunastu godzinach występują objawy silnych duszności, silnego kaszlu z wyksztusinami pienistej krwawej plwociny, wymioty, sinica i śmiertelna trwoga. Zatrucia z takimi objawami najczęściej kończą się śmiercią.

Górnicze przepisy bezpieczeństwa dopuszczają w miejscach pracy zawartość tlenków azotu maksymalnie 0,00026 % objętościowo.

Siarkowodór H₂S

powoduje porażenie mechanizmu oddychania komórkowego przez zablokowanie enzymów, podobnie jak przy trującym działaniu cyjanowodoru.

• Oddychanie powietrzem skażonym siarkowodorem w większych stężeniach powoduje porażenie ośrodka oddechowego, utratę przytomności i śmierć.

• Oddychanie powietrzem zawierającym 0,06% siarkowodoru powoduje w ciągu 1/2 godziny śmierć.

• Niższe stężenia siarkowodoru w powietrzu wynoszące ok. 0,005% działają silnie drażniąco na spojówki oczu, powodując ich przekrwienie, łzawienie, obrzęk, ból i światłowstręt oraz wyzwalają silny kaszel.

Górnicze przepisy bezpieczeństwa dopuszczają w miejscach pracy zawartość siarkowodoru maksymalnie 0,0007 % objętościowo.

Dwutlenek siarki SO₂

Długotrwałe oddychanie powietrzem zawierającym dwutlenek siarki powoduje podrażnienie dalszych odcinków dróg oddechowych ze wszystkimi jego następstwami, takimi jak:

• przekrwienie,

• wysięk,

• silny kaszel,

• obrzęk płuc,

• a nawet uduszenie.

Górnicze przepisy bezpieczeństwa dopuszczają w miejscach pracy zawartość dwutlenku siarki maksymalnie 0,00075 % objętościowo.

Zagrożenia od gazów pożarowych

W kopalniach węgla gazy pożarowe powstają w wyniku następujących procesów:

• zupełnego spalania węgla z wydzielaniem CO₂,

• suchej destylacji węgla, w czasie której powstają CO₂, CO, H₂, CH₄ i inne węglowodory (C_mH_n),

• niezupełnego spalania węgla z wydzieleniem CO,

• tworzenia się gazu wodnego.

Zawartość poszczególnych składników w gazach pożarowych jest różna i waha się w następujących granicach:

• O₂ - od setnych części % do 19 % - 20 %,

• CO₂ - od setnych części % do 15 % - 20 %,

• CO - od bardzo małych (śladów) % do 8 % - 12 %,

• H₂ - od setnych części % do 6 % - 10 %,

• CH₄ - od setnych części % do 5 % - 10 % (w pokładach niegazowych),

• C_mH_n - od setnych części % do dziesiętnych części %.

MIKROKLIMAT - ŚRODOWISKO TERMICZNE

Pojęcie mikroklimatu zdefiniowanego jako środowisko cieplne, w którym przebywa człowiek obejmuje zespół czynników fizycznych, a mianowicie:

o temperaturę,

o wilgotność względną,

o prędkość ruchu powietrza i promieniowanie cieplne.

Stan środowiska cieplnego, w jakim przebywa człowiek, charakteryzuje:

§ średnia temperatura promieniowania,

§ średnia temperatura powietrza,

§ względna prędkość ruchu powietrza,

§ bezwzględna wilgotność powietrza.

Optymalne parametry środowiska powietrznego

§ temperatura powietrza 23°C do 25°C latem oraz 20 do 22°C zimą,

§ wilgotność względna powietrza od 35% do 70%. Wahania wilgotności względnej w granicach ± 10% nie są odczuwalne w sposób przykry,

§ prędkość powietrza w lecie od 0,2 do 0,3 m/s, a w zimie 0,15 m/s. W razie przekroczenia dopuszczalnej prędkości ruchu powietrza może powstać uczucie przeciągu, które jest szczególnie przykre, gdy strumień powietrza jest skierowany na nogi, bark lub szyję pracownika.

Klasyfikacja środowisk termicznych i ocena obciążenia cieplnego człowieka.

Podstawową kwalifikacją środowisk termicznych jest skala ocen odczuć cieplnych człowieka PMV (Required Clothing Insulation).

Według tej skali odczucia są następujące:

• zimno: -3

• chłodno: -2

• dość chłodno: -1

• obojętnie: 0

• dość ciepło: +1

• ciepło: +2

• gorąco: +3

Równanie bilansu cieplnego człowieka obejmuje:

S = M - W - R - C - E - Res

gdzie:

S - ilość ciepła otrzymanego lub odprowadzonego przez ustrój do otoczenia,

M - wewnątrzustrojowa produkcja ciepła,

W - praca zewnętrzna,

R - ciepło promieniowania,

C - ciepło unoszenia (oddawane przez przewodzenie i konwekcję),

E - ciepło parowania wydzielonego potu,

Res - straty ciepła związane z oddychaniem.

Najważniejsze czynniki, wpływające na wymianę ciepła, to:

1. Mikroklimat
- temperatura powietrza,
- średnia temperatura promieniowania,
- prędkość przepływu powietrza,
- wilgotność powietrza.

2. Odzież
- izolacja cieplna,
- oporność parowania.

3. Aktywność
- metaboliczna produkcja ciepła.

Wskaźnikiem, używanym do oceny obciążenia cieplnego (termicznego) ustroju człowieka w "środowisku gorącym" jest tzw. WBGT (Wet Bulb Globe Temperature)

WBGT = 0,7 x t_nw +0,3 x t_g

gdzie:

t_nw - temperatura termometru wilgotnego naturalnego, °C,

t_g - temperatura termometru poczernionej kuli, °C.

Ocena warunków pracy w środowisku termicznym.

Aby ocenić, czy pracownik ma zapewnione warunki komfortu cieplnego, określamy wartość wskaźnika PMV.
W tym celu należy:

• oszacować wartość izolacyjności używanej odzieży (wartości te podane są w normach i wyrażone w tzw. jednostkach CLO (1 CLO = 0,155 m² x °C/W),

• oszacować wartość metabolicznej produkcji ciepła
w organizmie (wydatku energetycznego).
Wartości te są również podawane w normach.

• zmierzyć za pomocą odpowiedniej aparatury wartości:

- temperatury powietrza t_a, °C,

- prędkości ruchu powietrza v, m/s,

- wilgotności względnej powietrza j ,%

- średnią temperaturę promieniowania t_r, °C.

Średnią temperaturę promieniowania można zmierzyć bezpośrednio bądź obliczyć z zależności uwzględniającej:

- temperaturę termometru kulistego t_g, °C,

- prędkość ruchu powietrza v, m/s,

- temperaturę powietrza t_a, °C.

Sposoby ograniczania obciążenia cieplnego pracowników.

• stosowanie procesów produkcyjnych nie emitujących dużych ilości ciepła (np. obróbki "na zimno", a nie obróbki "na gorąco"),

• stosowanie podwieszonych, wentylowanych stropów,

• stosowanie maszyn i urządzeń, które nie pogarszają parametrów środowiska powietrznego, nie stanowią źródeł emisji ciepła (np. palniki można zastąpić grzaniem indukcyjnym),

• automatyzacja procesów technologicznych lub poszczególnych urządzeń (np. spawania),

• izolowanie lub chłodzenie urządzeń będących źródłami ciepła,

• umieszczanie urządzeń będących źródłami ciepła w oddzielnych pomieszczeniach (gdzie stały pobyt ludzi byłby zbyteczny) lub na zewnątrz pomieszczeń,

• ekranowanie źródeł promieniowania cieplnego (ekrany wodne, osłony z materiałów izolacyjnych lub chłodzących, z płyt aluminiowych lub metalowych z folią aluminiową, szkła absorpcyjnego),

• zmniejszanie lub likwidowanie powierzchni o wysokiej temperaturze,

• stosowanie obudów maszyn i urządzeń odprowadzających gorące powietrze na zewnątrz (możliwość odzysku energii),

• stosowanie ekranowania urządzeń, emitujących promieniowanie cieplne, w postaci:

- ekranów odblaskowych,

- ekranów z wymiennikiem ciepła (chłodzenie wewnętrzne ekranu powietrzem lub wodą),

- ekranów filtrujących (szkło pochłaniające podczerwień),

- ekranów zraszanych (siatki lub łańcuchy zroszone wodą),

• stosowanie hermetyzacji lub wentylacji miejscowej wywiewnej, odprowadzającej parę wodną i gorące powietrze.

W celu ograniczenia obciążenia cieplnego, gdy nie ma możliwości zastosowania wymienionych powyżej środków technicznych i organizacyjnych, stosuje się:

• zmniejszenie czasu ekspozycji pracowników na działanie ciepła (zmianowość, tworzenie brygad),

• zapewnienie zatrudnionym w warunkach niewłaściwego mikroklimatu odpoczynku w klimatyzowanych kabinach,

• odzież ochronną (z powierzchniami aluminiowymi),

• odzież wentylowaną lub schładzaną,

• miejscową wentylację nawiewną lub klimatyzację (rozwiązanie to nie jest skuteczne w przypadku dużych źródeł promieniowania cieplnego).