预防医学-非预防医学专业--物理因素

第四节 物理因素及其危害,公共卫生与管理学院环境卫生学教研室科技楼B428,【目的要求】,1掌握高温作业、中暑的概念及临床表现；手臂振动病的概念及临床表现。2熟悉振动对机体作用的影响因素；振动的预防控制原则。3了解高温作业对生理功能的影响，降温措施。,【目的要求】,1掌握高温作业、中暑的概念及临床表现；噪声对机体的影响及控制；手臂振动病的概念及临床表现；电离辐射与非电离辐射的概念。2熟悉生产环境的气象条件、生产性噪声概念；振动对机体作用的影响因素；电离辐射、非电离辐射对机体的作用；噪声、振动、电离辐射及非电离辐射的预防控制原则。3了解高温作业对生理功能的影响，降温措施；电离辐射、非电离辐射的接触机会、防护措施。,异常气象条件：如高气温、高气湿、高气流、强热辐射、低气温等。,异常气压：如高、低气压等潜水和潜涵作业,当由高压转向常压时,引起减压病高空飞行(3000m)时,低气压引起高山病和航空病,生产环境中的异常物理因素,非电离辐射：如紫外线、红外线、可见光和激光等 电离辐射：如X射线、射线和射线等噪声、振动,物理因素的特点,1、作业场所常见的物理因素中，除了激光外，其他因素在自然界中均有存在。在一定条件下对是机体有利的，如气温、可见光等。因此对于物理因素除了研究其不良健康影响或危害外，更应研究其“适宜”范围。2、每一种物理因素都具有特定的物理参数。这些参数决定了物理因素对人体是否造成危害以及危害的程度。3、作业场所中的物理因素一般有明确的来源。,4、作业场所空间中物理因素的强度一般是不均匀的。多以发生装置为中心，向四周传播。如没有阻挡，随距离的增加呈指数关系衰减。5、有些物理因素，如噪声、微波等，可有连续波和脉冲波两种传播形式。6、许多情况下，物理因素对人体的损害效应与物理参数之间不呈直线相关关系。而是表现为某一强度范围内对人体是无害的，高于或低于这一范围才对人体产生不良影响，且影响的部位和表现形式可能完全不同。,高气温、高气湿和低风速 高温中暑气温过低 感冒、肺炎和局部冻伤高气压 潜涵病、减压病低气压 高原病（高原适应不全症）,高 温,生产环境的气象条件（微小气候）,气湿 气流 气压 热辐射。,气温,气温,气湿,气流,热辐射,气 温（air temperature）,气 湿（air humidity),生产环境中的气湿以相对湿度表示。高气湿：相对湿度大于80%。主要由于水分蒸发和释放蒸汽所致，如缫丝、印染、屠宰等工艺和矿井作业。低气湿：相对湿度低于30%。可见于冬季高温车间的作业。,相对湿度=绝对湿度/饱和湿度,气 流(air flow),生产环境中的气流动力来自于外界风力和厂房中的热源。室内外温差越大，产生的气流越大。,热辐射(heat radiation),物体因本身的温度因素而以电磁辐射的形式向外散发的能量称为热辐射。红外线不直接加热空气，但可使周围物体加热。 太阳 各种熔炉 生产热源 开放的火焰 熔化的金属等,当物体表面温度超过人体表面温度时，物体向人体传递热辐射而使人体受热，称为正辐射。当周围物体表面温度低于人体表面温度时，人体向周围物体辐射散热，称为负辐射。,高温作业（work in hot environment）：工作地点具有生产性热源，以本地区夏季室外平均温度为参照基础，工作地点气温高于室外温度2或2以上的作业。一般将热源散热量23W/m3的车间称为热车间或高温车间。,（一）高温作业及类型,夏季室外平均温度是指当地历年最热月14时的月平均温度的平均值。,炉前工,高温作业分类,分类：干热作业湿热作业夏季露天作业,干热/高温强热辐射作业这类生产场所具有各种不同的热源,如:冶炼炉、加热炉、窑炉、锅炉、被加热的物体。这类作业的气象特点是气温高、热辐射强度大，而相对湿度多较低，形成干热环境。人在此环境下劳动时，大量出汗，尚易于蒸发散热。如通风不良，则汗液难于蒸发，就可能因蒸发散热困难而发生蓄热和过热。,干热作业,冶炼车间,锻造车间,湿热/高温高湿作业气象特点是气温、气湿均高，而热辐射强度不大。气湿的形成，主要是由于生产过程中产生大量水蒸气或生产上要求车间内保持较高的相对湿度所致。如通风不良就形成高温、高湿和低气流的不良气象条件，即湿热环境。人在此环境下劳动，即使气温尚不很高，但由于蒸发散热更为困难，故虽大量出汗而不能发挥有效的散热作用，易导致体内热蓄积或水、电解质平衡失调，从而可发生中暑。,湿热作业,印染车间,剿丝车间,夏季露天作业夏季的农田劳动、建筑、搬运等劳动的高温和热辐射的主要来源是太阳辐射、地表和周围物体二次辐射源的附加热作用。,(二)高温作业对机体生理功能的影响,1、机体生理功能调节,体温调节水盐代谢循环系统、消化系统、泌尿系统、神经系统,（1）体温调节,体温调节：通过神经体液途径，精细调节产热散热过程。热平衡公式 S=M-ERC1C2 S-热蓄积; M-代谢产热； E-蒸发散热; R-辐射散热或获热 C1-对流散热或获热； C2-传导散热或获热,高温作业时机体体温调节机制,高温作业时体温调节主要受气象条件和劳动强度的共同影响。气象条件中，气温和热辐射起主要作用。,对流热辐射肌肉工作,受热,散热,对流热辐射蒸发,当机体不能加以调节代偿时，则表现出体温上升，过高的体温会造成脑及其他重要器官的损伤，从而出现中暑等热相关疾病。一般认为，中心体温（通常用直肠温度表示）38是高温作业工人生理应激范围的上限。,热射病,（2）水盐代谢,出汗是处于高温环境的机体重要散热途径之一。出汗量可作为高温作业者受热程度和劳动强度的综合指标。 (一个工作日出汗量6L; 失水1.5%体重)尿盐含量可作为判断体内是否缺盐的指标。正常：1015g/24h,缺盐：30dB，需计算双耳平均听阈，评定听力损伤和噪声聋,2.听力损伤分级,分 级 双耳平均听阈轻度听力损伤 2640dB中度听力损伤 4155dB重度听力损伤 5670dB噪声聋 7190dB,3.处理原则,听力损伤者听力下降56dB以上，应配戴助听器。 对观察对象和轻度听力损伤者，应加强防护措施，一般不需要调离噪声作业环境。对中度听力损伤者，可考虑安排对听力要求不高的工作，对重度听力损伤及噪声聋者应调离噪声环境。 对噪声敏感者(即在噪声环境下作业一年内，听力损失观察对象达级及级以上者)应该考虑调离噪声作业环境。,2、听觉外系统不良影响,心血管系统、神经系统及全身其它组织器官产生不良影响。头痛、头晕、心悸、睡眠障碍和全身乏力，记忆力减退和情绪不稳，心率加快或减慢，血压不稳、胃肠功能紊乱，食欲不振，免疫功能低下。,3、其他影响,干扰语言交流，影响工作效率掩盖各种信号，导致工伤的发生,1.噪声强度和频谱特性 频谱：把组成复合音的各种频率由低到高进行排列而形成的频率连续谱。高频低频2.噪声性质 强度和频率经常发生变化的噪声比稳定噪声的危害大。脉冲噪声稳态噪声3.接触工龄和每天接触时间4.个体敏感性和个人防护,（五）影响噪声危害的因素,1.控制噪声源根本措施2.控制噪声传播：隔声，消声，吸声3.个人防护：耳塞，耳罩4.预防保健措施：健康监护5.制订工业企业卫生标准： 噪声接触标准： 新建企业85dB(A)/8h; 已有企业90dB (A) /8h; 接触时间减少一半时噪声标准容许强度增加3dB ，但最高不应超过115dB (A) 。,（六）控制噪声危害措施,噪声屏蔽室,隔声门,道路隔声屏障,消声器,吸声墙板,防噪声耳塞,防噪声耳罩,THANK YOU,振动(vibration),（一）基本概念,1振动2振幅3频率4加速度,代表振动强度的物理量，决定振动健康危害性大小的主要参数,1、局部振动（segmental vibration） :手传振动，指手部接触振动工具、机械或加工部件，振动通过手臂传导到全身。 接触机会：使用风动工具或电动工具作业和高速旋转工具 特点：高频率，小振幅,（二）振动分类,工人使用风钻作业,煤矿工人使用风钻打眼,工人使用砂轮机打磨工件,2、全身振动（whole body vibration）: 指人体足部或臀部接触振动源，振动通过下肢或躯干传导到全身。 接触机会：交通工具和一些操作平台 特点：低频率，大振幅,（三）全身振动对人体影响,（1）对感觉及神经系统等的影响 振动不舒适疲劳、头晕、焦虑、嗜睡；大强度难受内脏移位/机械性损伤。（2）对心血管系统的影响 振动交感神经紧张 血压升高、脉搏加快心肌局部缺血,（3）对消化系统的影响 胃酸分泌减弱、胃蠕动抑制、食欲减退胃下垂等胃肠道疾患 （4）对肌肉骨骼系统的影响 重型车辆或拖拉机的驾驶员胸椎和腰椎出现早期退行性改变、椎间盘脱出症。 全身振动伴长时间的强制体位是导致骨骼肌疲劳的主要原因。,（5）对女性生殖机能的影响 女性月经周期紊乱、流产（6）对作业效率的影响 注意力分散、反应速度下降、疲劳、作业能力下降 工伤事故。,运动病（motion sickness) 由不同方向的低频率、大振幅的全身振动加速度反复过度刺激前庭器官所引起的一系列急性反应症状，也称晕动病。 临床表现：患者先出现疲劳，出冷汗，面色苍白等，继之眩晕、恶心、呕吐，甚至血压下降，视物模糊，频繁呕吐还可引起水电解质紊乱，少数严重反应者甚至出现休克。,局部振动对机体的影响,（1）对神经系统的影响 接触较强振动可导致条件反射抑制、潜伏期延长、神经传导速度减慢、肢端感觉障碍包括感觉迟钝、痛觉减退等。PE：神经传导速度减慢、反应时间延长。 对植物神经功能的影响表现为组织营养障碍，手掌多汗等。,（2）对外周血管的影响 振动可导致外周循环功能改变，外周血管发生痉挛，表现为皮肤温度降低，冷水负荷试验时皮温恢复时间延长，出现典型的雷诺现象。 (3)骨关节及肌肉损害 振幅大、冲击力强的振动可引起骨、关节损害，主要改变为手、腕、肘、肩关节脱钙，局限性骨质增生，骨关节病，骨刺形成，囊样变等。 可出现手部肌肉萎缩，掌挛缩病。,（4）其他损害引起听力下降消化系统：胃疾患患病率增加内分泌系统：甲状腺功能低下、儿茶酚胺增多缓激肽含量减少免疫系统的功能：2球蛋白、球蛋白、IgM含量增高。,手臂振动病 (hand-arm vibration disease),1.手臂振动病(局部振动病, hand-arm vibration disease）：是长期从事手传振动作业而引起的以手部末梢循环和/或手臂神经功能障碍为主的疾病，并能引起手臂骨关节-肌肉的损伤。其典型表现为振动性白指（vibration-induced white finger，VWF）。,振动性白指 是诊断本病的主要临床依据，其发作有一过性和时相性特点，是在受冷后，患指出现麻、胀、痛，并由灰白变苍白，由远端向近端发展，界限分明，可持续数分钟至数十分钟，再逐渐由苍白变潮红，恢复至常色。 白指常见部位是食指、中指和无名指的远端指节，严重者可累及近端指节，以至全手变白，故有“死指”、“死手”之称。,正常手部颜色,雷诺氏综合征手部振动性白指,（五）振动病的预防控制,1.控制振动源,通过减振、隔振等，减轻或消除振动源的振动根本措施。 采用液压、焊接、粘接等代替风动工具铆接； 采用水力清沙、水瀑清沙、化学清沙代替风铲清沙； 设计自动化/半自动化的操作装置； 金属部件改用塑料或橡胶； 采用减振材料。,2.限制作业时间和振动强度,我国局部振动卫生标准规定，使用振动工具或工件的作业，工具手柄或工件的振动强度以4小时等能量频率计权加速度有效值（ahw（4）计算，不得超过5m/s2。这一标准可保护90%作业工人工作20年不致发生振动性白指。当暂时达不到时，可按振动强度大小相应缩短日接振时间。,3.改善作业环境，加强个人防护,（1）防寒、保暖措施；（2）振动工具的手柄温度（40）；（3）控制噪声、毒物、和气湿； ()合理配备和使用个体防护用品：防振手套、减振座椅等,减振座椅,减振装置,4.加强健康监护,（1）做好就业前和定期体检；（2）加强健康管理；（3）定期进行振动强度监测。,5.职业卫生教育和职业培训,(1)对接振工人进行职业卫生教育及岗前培训； (2) 职业卫生工作人员进行有关振动测量技术及振动病防治知识的培训。,射频辐射,（一）基本概念,电磁辐射：电磁场能量以波的形式向四周空间发射的过程称为电磁辐射。射频辐射：频率在100kHz300GHz的电磁辐射称为射频辐射。包括高频电磁场和微波，属于非电离辐射。非电离辐射：量子能量小于12电子伏特，不能引起物质产生电离的辐射,电磁波谱的划分,射频辐射,（二）主要接触机会,1. 高频感应加热：200kHz-500kHz2. 高频介质加热：10MHz-30MHz3. 微波能的应用：微波导航、探测、通讯、电视、 食品加工、药材及纸张等的干燥,高频感应加热（高频焊接）,高频介质加热（塑料热合）,微波木材干燥,微波通讯,（三）对人体的影响,神经、内分泌系统：神经衰弱综合征。伴有手足多汗、易激动、月经紊乱、性欲减退等。心血管系统：血压偏低或低血压，心动过缓，胸闷、心悸、心前区不适。晶状体：眼晶状体点状或小片状混浊。微波加速晶状体老化过程。其他：WBC总数和血小板减少，免疫系统可呈双相反应等。,（四）射频辐射的防护,1.场源屏蔽：最有效、最根本的方法2.距离防护3.个人防护用具：防护帽、防护眼镜、微波屏蔽服4.严格执行国家标准：工业企业设计卫生标准,防电脑辐射有妙招,在电脑旁放上几盆仙人掌，它可以有效地吸收辐射; 每天上午喝2至3杯的绿茶，吃一个橘子。使用电脑后，要及时用清水洗脸，这样将使所受辐射减轻70以上！操作电脑时最好在显示屏上安一块电脑专用滤色板以减轻辐射的危害，室内不要放置闲杂金属物品，以免形成电磁波的再次发射。使用电脑时，要调整好屏幕的亮度，一般来说，屏幕亮度越大，电磁辐射越强，反之越小。,应尽可能购买新款的电脑，一般不要使用旧电脑尽量别让屏幕的背面朝着有人的地方，因为电脑辐射最强的是背面，其次为左右两侧，屏幕的正面反而辐射最弱。以能看清楚字为准，至少也要50厘米到75厘米的距离，这样可以减少电磁辐射的伤害。注意室内通风注意酌情多吃一些胡萝卜、豆芽、西红柿、瘦肉、动物肝等富含维生素A、C和蛋白质的食物，经常喝些绿茶等等。在电脑桌上放几支香蕉可减轻眼睛的疼痛、干涩，缓解眼睛疲劳，避免眼睛过早衰老,不能把手机挂在胸前或腰部，较为健康安全的方法，是把手机放在随身携带的包中，并尽量放在包的外层。手机拨出电话而未接通时，辐射会明显增强，此时应该让手机远离头部，间隔约五秒钟后再通话。当手机信号变弱时，手机会自动提高电磁波的发射功率，使得辐射强度明显增大。此时把耳朵贴近，头部受到的辐射就会成倍增加。不宜用手机长时间通话，可考虑改用固定电话或者使用耳机，如果不得不长时间用手机直接通话，也应每隔一两分钟轮换左右耳接听。打手机时频繁走动，会造成接收信号的强弱起伏，从而引发不必要的短时间高功率发射。不要躲到建筑物的角落或在电梯里打电话，因为该区域信号覆盖比较差，会在一定程度上使手机的辐射功率增大。,手机辐射,电离辐射,（一）基本概念,电离辐射（ionizing radiation） 辐射的量子能量大于12电子伏特时，可以引起物质电离，这样的辐射称为电离辐射。常见的电离辐射：x射线、射线、射线、射线、中子、质子、宇宙射线、镭、铀等,（二）接触机会,射线发生器的生产和使用核工业系统放射性核素的生产、加工和使用伴生或共生天然放射性核素的矿物开采,(二）接触机会,核工业系统 放射物质的开采、冶炼和加工，以及核反应堆的建立和运转射线发生器的生产和使用 加速器、X射线和射线的医用和工农业生产用辐射源天然放射性核素伴生或共生矿生产 磷肥、稀土矿、钨矿等开采和加工,医用直线加速器,数字X光机,磁共振机,胃肠机,CT机,诊断X线机,核反应堆,切尔诺贝利核电站,（三）电离辐射的作用方式,外照射 内照射,位于人体之外的辐射源 对人体造成的辐射照射。 特点：脱离或远离辐射源，辐射作用即停止；当辐射源距离人体有足够远的距离时，可造成对人体较均匀的全身照射;辐射源靠近人体，则主要造成局部照射。,放射性核素进入人体造成的辐射照射。特点：内照射对机体的辐射作用，一直要持续到放射性核素排出体外，或经10个半衰期以上的蜕变，才可忽略不计。,体表沾染：内、外照射复合照射：放射复合烧伤、放射复合创伤。,指放射性核素沾染于人体表面 (皮肤或粘膜)。 体表可以是完整的，也可以是有创伤的。沾染的放射性核素对受沾染的局部构成外照射源，