Влияние ультрафиолетового излучения на человека и производственную среду

Ультрафиолетовое излучение (УФИ) – это оптическое излучение с длиной волны от 200 до 400 нм. В электромагнитном спектре это излучение занимает промежуточное положение между светом и рентгеновским излучением. Ультрафиолетовые излучения обладают способностью выдавать фотоэлектрический эффект, проявлять фотохимическую активность, вызывать люминесценцию и обладают значительной биологической активностью. Биологически активную часть спектра делят на следующие области: область А с длиной волны от 315 до 400 нм; область В с длиной волны от 280 до 315 нм; область С с длиной волны от 200 до 280 нм.

Исходя из специфической биологической эффективности область УФИ-С также называют бактерицидной областью спектра; УФИ-В – эритемной и УФИ-А – общеоздоровительной. УФИ относится к виду неионизированных излучений и как физический фактор среды обитания человека подчиняется правилу Арндта-Шульца. При малых уровнях воздействия УФИ наблюдается благотворное влияние, по мере увеличения воздействия усиливается стимулирование эффекта вплоть до патологии при больших уровнях.

Источники УФИ можно разделить на две большие группы: естественные и искусственные. Главным естественным источником УФИ является солнечный свет. Наиболее короткая волна, достигающая поверхности Земли при нормальном состоянии атмосферы, находится на уровне 280 нм. Однако, доказано, что за последние 50 лет произошло истощение озонового слоя атмосферы, вследствие чего возрастает доля коротковолнового УФ-излучения на поверхность Земли и опасность его губительного действия на человека.

Искусственные источники УФИ можно классифицировать следующим образом: газоразрядные источники – ртутные лампы низкого давления, ртутные лампы высокого давления, металлические галогеновые высокого давления, водородные и дейтериевые лампы, дуговая сварка; флуоресцентные лампы; источники накаливания – углеродная дуга, оксиацетиленовое пламя.

В промышленности одним из источников УФИ являются электрические дуги. Они могут применяться без арматуры (сварочные работы) или с арматурой в виде различных экранов с отверстиями (фотоцинкография, светокопировальные работы).

Воздействие УФИ. Биологическое действие УФ-лучей солнечного света (УФИ-А, УФИ-В) проявляется прежде всего в положительном влиянии их на организм человека. При длительном недостатке солнечного света возникают нарушения физиологического равновесия организма, развивается симптокомплекс, именуемый «световым голоданием». Следствием недостатка солнечного света является авитаминоз Д, ослабление защитных и иммунобиологических реакций организма, обострение хронических заболеваний, функциональные расстройства нервной системы.

УФ-облучение субэритемными и малыми эритемными дозами (единицы измерения УФИ) оказывают благотворное стимулирующие действие на организм. Происходит повышение тонуса гипофизарно-надпочечниковой и симпатоадреналиновой систем, активности ферментов, возрастает секреция ряда гормонов. Наблюдается нормализация артериального давления, снижается уровень холестерина сыворотки и проницаемость капилляров, нормализуются все виды обмена. Установлено, что под воздействием УФ-излучения повышается сопротивляемость организма, снижается заболеваемость простудными заболеваниями, возрастает устойчивость к охлаждению, снижается утомляемость, увеличивается работоспособность. В целях профилактики «ультрафиолетового дефицита» используется как солнечное излучение – инсоляция помещений, световоздушные ванны, солярии, так и УФ-облучение искусственными источниками.

Воздействие УФИ-С (бактерицидная область) и УФИ-В (эритемная) на микроорганизмы приводят к деструктивно-модифицирующим фотохимическим повреждениям ДНК в клеточном ядре, что вызывает их гибель в первом или последующих поколениях. Ультрафиолетовое бактерицидное излучение не исключает, а дополняет другие средства, обеспечивающие соответствующий уровень обеззараживания помещений для соблюдения действующих санитарно-гигиенических норм и правил.

Необходимо помнить, что УФ-излучение от производственных источников (электрические дуги, ртутно-кварцевые горелки, автогенное пламя) может стать причиной острых и хронических поражений. Наиболее подвержен действию УФ-излучения зрительный анализатор. Основной клинический эффект воздействия УФ-излучения – фотоконьюктивит и фотокератит. Заболевание проявляется ощущением постороннего тела или песка в глазах, светобоязнью, слезотечением, блефароспазмом. При значительном и длительном УФ-облучении могут наблюдаться стойкие помутнения роговицы, изменение прозрачности хрусталика, катаракта. Пороговая кератитовая (повреждающая) доза для органов зрения в зависимости от длины волны (  )следующая: 50 Дж/м² для  = 270 нм; 500 Дж/м² – для  = 310 нм; 22500 Дж/м² – для  = 315 нм. Пороговая доза для развития катаракты 1500 Дж/м² – для  = 300 нм.

Кожные повреждения протекают в виде острых дерматитов с эритемой, иногда отеком, вплоть до образования пузырей. Могут отмечаться общетоксические явления с повышением температуры, ознобом, головными болями. Классическим примером поражения кожи, вызванного УФ-излучением, служит солнечный ожог.

Величины и единицы измерения УФИ. Эритемный поток (Ф_эр) – мощность эритемного излучения – эффективная величина, характеризующая УФИ по его полезному (в малых дозах) действию на человека и животных. Единица измерения – эр – эритемный поток, соответствующий потоку излучения с длиной волны 297 нм и мощностью 1 Вт.

Эритемная освещённость (эритемная облучённость) в точке поверхности (Е_эр) – отношение эритемного потока, падающего на элемент поверхности, содержащей данную точку, к площади этого элемента. Единица измерения – эр/м².

Эритемная доза (эритемная экспозиция Н_эр) – отношение эритемной энергии излучения, падающего на элемент поверхности, к площади этого элемента. Единица измерения – эрч/м².

Гигиеническое нормирование УФИ в производственных помещениях осуществляется по СН 4557-88, которые устанавливают допустимые плотности потока излучения в зависимости от длины волны при условии защиты органов зрения и кожи. Применение искусственных источников ультрафиолетового излучения в производственных и общественных зданиях должно выполняться в соответствии с МУ 5046-89 «Профилактическое ультрафиолетовое облучение людей». ЗАО «Институт Гипромясомолпром» разработано «Руководство по проектированию и эксплуатации ультрафиолетовых бактерицидных установок для обеззараживания воздушной среды помещений предприятий мясной и молочной промышленности».

Общие положения по применению бактерицидных ламп на предприятиях пищевой промышленности. Бактерицидные лампы, излучая УФ-лучи, губительно действуют как на патогенную, так и сапрофитную микрофлору. Их используют для обеззараживания воздуха производственных помещений, складов, бактериологических лабораторий и боксов, обеззараживания упаковочных материалов и тары. Бактерицидные лампы могут применяться как с отражателями, так и без них. Лампы укрепляют стационарно на определенном участке (стена, потолок, дверь) или на передвижной установке, состоящей из 1,5- 2-метровой вертикальной металлической оси на ножках-роликах. Применяются также лампы-софиты с щелью, что образует лучевую завесу.

Включение в сеть бактерицидных ламп осуществляется при помощи тех же приборов включения, какие применяются для осветительных люминесцентных ламп соответствующей мощности. Лампы, включенные в сеть без прибора включения, мгновенно перегорают. Действие бактерицидных ламп эффективно только в помещении с определенной температурой (табл. 8).

Таблица 8 Характеристики бактерицидных ламп

При более высоких температурах лампы перегорают, при более низких – не горят. При относительной влажности воздуха свыше 65–75% бактерицидный эффект УФ-лучей снижается.

Установки для УФ-облучения воздуха комплектуются из расчета: на 1 м² помещения требуется 2-2,5 Вт. Обеззараживание воздуха достигается непрерывным облучением в течение 2-3 ч с последующими перерывами на 1 час и дальнейшим облучением в течение 2-3 часов. Время облучения в сутки должно соответствовать 6-8 часам. В случае присутствия в облучаемом помещении рабочих, лампы должны быть с нижними отражателями и подвешены на уровне не менее, чем на 2-2,5 метра от пола. Допускается использовать неэкранированные лампы, включая их в ночное время, в промежутки между сменами, в специальные перерывы. При этом количество ламп может быть увеличено из расчета 4 Вт на 1 м² площади и тем самым сократить время облучения в два раза.

Для защиты от ультрафиолетового излучения применяются коллективные и индивидуальные способы и средства: экранирование источников излучения и рабочих мест; удаление обслуживающего персонала от источников излучения (защита расстоянием); рациональное размещение рабочих мест; специальная окраска помещений; СИЗ и предохранительные средства (пасты и мази).

Для экранирования рабочих мест применяют ширмы, щитки или специальные кабины. Стены и ширмы окрашивают в светлые тона (серый, жёлтый, голубой), применяют цинковые и титановые белила для поглощения ультрафиолетового излучения.

К СИЗ от ультрафиолетовых излучений относятся: термозащитная спецодежда; рукавицы; спецобувь; защитные каски; защитные очки и щитки со светофильтрами, содержащими оксид свинца (следует иметь ввиду, что даже обычные стёкла не пропускают УФ-лучи с длиной волны менее 315 нм).

Измерение интенсивности и спектра УФИ производится с помощью приборов УФ-дозиметров и инфракрасных спектрометров ИКС-10, ИКС-12, ИКС-14.