СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЧЕЛОВЕКА
METHOD FOR PREDICTING BIOLOGICAL EXPOSURE OF MAGNETIC FIELD ON INDIVIDUAL

Изобретение относится к медицине, а именно к области медицины труда, и может быть использовано при проведении гигиенической оценки условий труда на рабочем месте.
Известен способ прогнозирования биологического воздействия магнитного поля на человека, заключающийся в измерении напряженности магнитного поля, сравнении полученного результата с предельно допустимым уровнем (ПДУ) магнитного поля и прогнозировании неблагоприятного изменения в состоянии здоровья человека на частоте 50 Гц и в диапазоне частот (10÷30) кГц (Электромагнитные поля в производственных условиях: СанПиН 2.2.4.1191-03. - М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003. - С.12-16).
Однако данный способ не позволяет прогнозировать биологическое воздействие магнитного поля на человека в диапазоне частот 3 Гц 30 кГц.
Известен способ прогнозирования биологического воздействия магнитного поля на человека, заключающийся в измерении напряженности магнитного поля в диапазоне 3 Гц÷30 кГц, сравнении полученного результата с предельно допустимым уровнем магнитного поля (DIRECTIVE 2004/40/ЕС OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 29 April 2004 on the minimum health and safety requirements regarding the exposure of workers to the risks arising from physical agents (electromagnetic fields) (18th individual Directive within the meaning of Article 16(1) of Directive 89/391/EEC). - Official Journal of the European Union, 24.5.2004 EN. - Р.L 184/9) - прототип.
Однако данный способ трудоемок, поскольку требует проведения измерений напряженности магнитного поля на каждой конкретной частоте и сравнения с предельно допустимым уровнем каждой частотной компоненты магнитного поля. Кроме того, реализация такого способа требует применения дорогостоящего оборудования.
Задачей предложенного технического решения является упрощение способа и повышение объективности прогнозирования степени вредного воздействия магнитных полей в диапазоне частот 3 Гц÷30 кГц на здоровье работников с учетом особенности их биологического воздействия в зависимости от декадных полос частот.
Целью предложенного технического решения является повышение объективности прогнозирования степени вредного воздействия магнитных полей на здоровье человека в диапазоне частот 3 Гц÷30 кГц при одновременном снижении трудоемкости, стоимости и сокращении времени исследований.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе прогнозирования биологического воздействия магнитного поля на человека, заключающемся в измерении напряженности магнитного поля в диапазоне 3 Гц÷30 кГц и сравнении полученного результата с предельно допустимым уровнем магнитного поля, предварительно устанавливают декадную полосу частот магнитного поля, воздействующего на человека, 3 Гц÷30 Гц, 30 Гц÷300 Гц, 300 Гц÷3 кГц или 3 кГц÷30 кГц, проводят измерения напряженности магнитного поля на различных частотах в установленной декадной полосе, после этого определяют среднеквадратичное корректированное значение напряженности магнитного поля с учетом частотной зависимости биоэффектов по формуле:
w
где H - среднеквадратичное корректированное значение напряженности магнитного поля (А/м),
i
H - среднеквадратичная напряженность магнитного поля частоты f, (А/м),
fi
i
w - коэффициент частотной коррекции при частоте f воздействия магнитного поля,
D
A - декадный нормировочный множитель,
fi
i
при этом коэффициент w частотной коррекции при частоте f воздействия магнитного поля определяют по формуле
,
D
а декадный нормировочный множитель A - по формуле:
, где
H
f - нижняя граница декадной полосы частот,
B
f - верхняя граница декадной полосы частот,
далее сравнивают полученное среднеквадратичное корректированное значение напряженности магнитного поля, воздействующего на человека, в данной декадной полосе со значением его предельно допустимого уровня и при его превышении прогнозируют возможность развития неблагоприятных изменений в состоянии здоровья человека.
При прогнозировании неблагоприятного влияния на здоровье человека магнитного поля среднеквадратичное корректированное значение напряженности магнитного поля является интегральной энергетической характеристикой, учитывающей эффект частотной зависимости биологического воздействия магнитного поля. Среднеквадратичное корректированное значение напряженности представляет собой величину напряженности магнитного поля, усредненную по частоте в декадных полосах частот от 3 Гц до 30 Гц, от 30 Гц до 300 кГц, от 300 Гц до 3 кГц, от 3 кГц до 30 кГц с учетом весовых коэффициентов частотной коррекции, характеризующих частотную зависимость степени неблагоприятного воздействия поля на человеческий организм.
Источниками магнитного поля в диапазоне частот 3 Гц÷30 кГц являются индукционные печи, физиотерапевтическое оборудование, средства радиосвязи, электротранспорт, энергопотребляющее оборудование, создающее гармоники тока промышленной частоты 50 Гц, сети переменного тока частотой 400 Гц, 1000 Гц и 6000 Гц на судах и в авиации, тиристорные преобразователи, генерирующие сильные токи на частотах 250 Гц и 2500 Гц, электробытовая техника, компьютерное оборудование, энергосберегающие светильники местного и общего освещения, импульсные источники тока и др.
Способ используют следующим образом.
В производственных условиях на рабочем месте человека, осуществляющего трудовую деятельность в условиях воздействия магнитного поля, предварительно устанавливают декадную полосу частот магнитного поля, воздействующего на человека, 3 Гц÷30 Гц, 30 Гц÷300 Гц, 300 Гц÷3 кГц или 3 кГц÷30 кГц, проводят измерения напряженности магнитного поля на различных частотах в установленной декадной полосе, после этого определяют среднеквадратичное корректированное значение напряженности магнитного поля с учетом частотной зависимости биоэффектов по формуле:
w
где H - среднеквадратичное корректированное значение напряженности магнитного поля (А/м),
i
i
H - среднеквадратичная напряженность магнитного поля частоты f (А/м),
fi
i
w - коэффициент частотной коррекции при частоте f воздействия магнитного поля,
D
A - декадный нормировочный множитель,
fi
i
при этом коэффициент w частотной коррекции при частоте f воздействия магнитного поля определяют по формуле
,
D
а декадный нормировочный множитель A - по формуле:
, где
H
f - нижняя граница декадной полосы частот,
B
f - верхняя граница декадной полосы частот.
Далее сравнивают полученное среднеквадратичное корректированное значение напряженности магнитного поля в данной декадной полосе со значением предельно допустимого уровня (см. СанПиН 2.1.8/2.2.4.2013 «Электрические и магнитные поля в диапазоне частот 3 Гц - 30 кГц в производственных и жилых помещениях»).
При его превышении предельно допустимого уровня прогнозируют возможность развития неблагоприятных изменений в состоянии здоровья человека. При превышении ПДУ магнитного поля для 8-часового рабочего дня рекомендуют сократить время пребывания в рабочей зоне до 2-х часов; при превышении ПДУ для 2-х часов работы рекомендуют применение средств коллективной и/или индивидуальной защиты и/или удаление рабочего места от источника на такое расстояние, где напряженность магнитного поля будет соответствовать ПДУ, учитывая, что напряженность магнитного поля убывает с кубом расстояния.
Пример 1
Рабочий В. (45 л.) в производственных условиях на рабочем месте осуществляет трудовую деятельность в условиях воздействия магнитного поля, источником которого является распределительное устройство в электрощитовой.
Предварительно из технической документации устанавливаем декадную полосу частот магнитного поля, воздействующего на человека (30÷300 Гц). Проводим измерения напряженности магнитного поля на различных частотах в установленной декадной полосе 30÷300 Гц (таблица 1).
Таблица 1
Напряженность магнитного поля на различных частотах в декадной полосе 30÷300 Гц
Частота (f<sub>i</sub>), Гц
Напряженность поля на частоте f<sub>i</sub> (H<sub>i</sub>), А/м
Весовой коэффициент <maths num="1"><math display="block"><mrow><msubsup><mi>w</mi><mrow><mi>f</mi><mi>i</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup></mrow></math><img file="00000007.tif" he="7" wi="7" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
50
106
0,00062
150
60
0,00559
250
23
0,01538
где:
i
i
H - напряженность магнитного поля частоты f;
fi
i
w - коэффициент частотной коррекции при частоте f воздействия магнитного поля.
fi
Коэффициент w определяем по формуле:
i
f - частота воздействия магнитного поля.
После этого определяем среднеквадратичное корректированное значение напряженности магнитного поля, воздействующего на человека, в данной декадной полосе 30-300 Гц с учетом частотной зависимости развития биоэффектов на человека по формуле:
i
<mrow><msubsup><mi>w</mi><mrow><mi>f</mi><mi>i</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup></mrow>
H и
приведены в таблице 1.
D
A - декадный нормировочный множитель, определяется по формуле:
, где
H
f- нижняя граница декадной полосы, равная 30 Гц.
B
f - верхняя граница декадной полосы, равная 300 Гц.
w
При этом H - среднеквадратичное корректированное значение напряженности электрического поля (В/м) равно:
w
2
2
2
0,5
H(А/м)=11,03 (0,00062·106+0,00559·60+0,01538·23)=65 А/м
Среднеквадратичное корректированное значение напряженности магнитного поля, воздействующего на человека, в данной декадной полосе составляет 65 А/м, что превышает ПДУ магнитного поля в декадной полосе (30÷300) Гц, равный 55 А/м. Это позволяет прогнозировать возможность развития неблагоприятных изменений в состоянии здоровья работника.
Работнику и работодателю рекомендуют сократить время работы в условиях воздействия электрического поля в декадной полосе 30÷300 Гц до 2-х часов.
Предложенное техническое решение позволяет повысить объективность прогнозирования степени вредного воздействия магнитных полей на здоровье человека в диапазоне частот 3 Гц÷30 кГц при одновременном снижении трудоемкости, стоимости и сокращении времени исследований.
Предлагаемый способ может быть использован при осуществлении гигиенического контроля на любом производстве при наличии источников магнитного поля, воздействующего на работника, в том числе органами Роспотребнадзора и при аттестации рабочих мест.