第五节 物理因素及其危害

一、概述
生产环境中与健康相关的物理性因素有气象条件、生产性噪声和振动、电离辐射和非电离辐射等。这些物理因素,大多为自然界存在的因素,具有特定的物理参数,且有明确的来源。物理因素对人体的危害程度与物理参数不呈直线相关关系,常表现为在某一范围内是无害的,高于或低于这一范围才对人体会产生不良影响。因此,对物理因素的预防和控制不是设法消除或替代,而是采取措施将其控制在“正常范围”或是“适宜范围”内。因此,物理因素对人体所造成的伤害或疾病的治疗,一般不采用“驱除”或“排出”的方法,主要是针对人体损害组织器官的病变特点和程度采取相应治疗措施。
二、高温作业
(一)生产环境的气象条件
生产环境的气象条件(微小气候)主要指空气的温度、湿度、风速和热辐射。
1.气温
生产环境中的气温除取决于大气温度外,还受太阳辐射、生产性热源和人体散热等的影响。热源通过传导、对流使生产环境的空气加热,并通过辐射加热四周物体,形成第二次热源,扩大了直接加热空气的面积,使气温升高。
2.气湿
生产环境的气湿以相对湿度表示。相对湿度在80%以上称为高气湿,低于30%称为低气湿。高气湿主要由于水分蒸发和释放蒸气所致,如纺织、印染、造纸、制革、缫丝、屠宰和潮湿的矿井、隧道等作业。低气湿可在冬季的高温车间中遇到。
3.气流
生产环境的气流除受外界风力的影响外,主要与厂房中的热源有关。热源使空气加热而上升,室外的冷空气从厂房门窗和下部空隙进入室内,造成空气对流。室内外温差愈大,产生的气流愈大。
4.热辐射
热辐射(thermal radiation)主要指红外线及一部分可视线而言。太阳和生产环境中的各种熔炉、开放火焰、熔化的金属等热源均能产生大量热辐射。红外线不直接加热空气,但可使周围物体加热。周围物体表面温度超过人体表面温度时,周围物体表面则向人体发放热辐射而使人体受热,称为正辐射(positive radiation)。相反,周围物体表面温度低于人体表面温度时,人体表面则向周围物体辐射散热,称为负辐射(negative radiation)。热源辐射的能量大小取决于辐射源的温度、辐射源表面积和表面黑度等因素。
生产环境的微小气候除随不同季节大气条件的变动而改变外,也受生产场所的生产设备、生产情况、热源的数量和距离、厂房建筑、通风设备等条件影响。因此,在不同地区和季节,生产环境的气象条件差异很大。而同一生产场所一日内不同时间和工作地点的不同高度和距离,气象条件也有显著的变动和差异。故卫生学评价必须综合考虑各个因素,找出其主要因素,这对制定预防措施有重要意义。
(二)高温作业及主要类型
高温作业(high temperature operation)是指工作地点有生产性热源,以本地区夏季室外平均温度为参照基础,工作地点的气温高于室外2℃或2℃以上的作业。高温作业通常分为三种类型:
1.干热作业(高温、强热辐射作业)
其气象特点是气温高、热辐射强度大、相对湿度较低。如炼钢、轧钢、炼铁、铸造、玻璃及陶瓷等作业。
2.湿热作业(高温、高湿作业)
其气象特点是高气温、高气湿,而热辐射强度不大。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。见于纺织、造纸、通风不良的矿井。
3.夏季露天作业
是指夏季从事农田劳动、建筑、搬运等。这类作业除受太阳辐射作用外,还受到加热的地面和周围物体二次辐射源的加热作用。
(三)高温作业对机体的影响
1.机体生理功能的调节
高温作业时,机体出现一系列生理功能的调节变化,主要表现为体温调节、水盐代谢、循环系统、消化系统、神经系统和泌尿系统等方面的适应性改变。
(1)体温调节:
人体下丘脑的视前区为体温调节中枢,下丘脑前部有对温热刺激敏感的热敏神经元。调节中枢会发出让机体散热的信号,而冷刺激后则发出相反信号,机体可通过神经反馈系统调节使机体的产热和散热处于动态平衡,从而使人体体温维持在37℃左右。
在高温作业时,人体的体温调节受生产环境的气象条件和劳动强度的共同影响。气象条件诸因素中气温和热辐射起主要作用,气温以对流形式加热于人体体表,通过血液循环使全身加热;热辐射以辐射热作用于体表,加热于深部组织。劳动强度越强,劳动时间越长,体内代谢产热也越多。在高温作业中,人体获得的对流热、辐射热和劳动代谢的产热量总和大于机体的散热量时,热平衡就会被破坏,机体就会出现蓄热。但机体可通过对流、热辐射和汗液蒸发途径散热,同时产热也会减少,维持机体的正常体温。此时如能降温,适当的安排工间休息及减轻劳动强度,就能有效地减少机体热负荷,防止机体出现蓄热过多或过热。否则,热负荷超过机体的体温调节能力,易导致机体热蓄积引起中暑。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值。
(2)水盐代谢:
出汗是高温环境中机体的重要散热途径。但大量出汗可使体内水分、无机盐和水溶性维生素大量流失,导致水和电解质平衡紊乱,进而引起酸碱平衡和渗透压失调,甚至引起热痉挛。出汗量是衡量高温作业者受热程度和劳动强度的综合指标。高温作业者大量出汗后可造成盐分的大量丢失,一个工作日通过出汗排出的盐量可达20~25g,远远多于正常人每日食盐摄取量,故易出现体内缺盐,所以,尿盐含量可作为判断机体缺盐的指标,如尿盐含量减少到5g/24h以下,提示有可能缺盐。
(3)循环系统:
高温作业时,机体为了增加散热,使皮肤血管扩张,末梢循环血量增加;机体大量出汗使有效血容量减少,血液浓缩。为适应劳动需求,工作肌群增加血液灌注。这些矛盾增加心脏负担,心率代偿性加快,每分心输出量加大,久之可引起心肌代偿性肥大。
(4)消化系统:
高温作业时,机体血液重新分配,引起消化道供血不足缺血,胃肠活动受抑制,消化酶活性降低,唾液分泌减少,胃液酸度降低,胃肠道的蠕动和收缩减弱,造成机体消化功能障碍。同时机体大量饮水使胃液稀释,进一步加重消化道负担,引起高温作业工人食欲减退和消化不良,胃肠道疾患增多。
(5)神经系统:
高温作业使机体中枢神经系统的体温调节中枢兴奋性增高,其负反馈抑制了中枢神经系统的运动区,使肌肉活动减弱而减少产热。此过程是机体的保护性反应,但其造成的肢体运动准确性、协调性和反应速度下降以及注意力不集中,易引发工伤事故。
(6)泌尿系统:
高温作业时,机体大量水分由汗腺排出,造成肾血流量和肾小球滤过率下降,而抗利尿激素分泌增多,提高肾脏对水的重吸收能力,经肾脏排出的尿液明显减少,尿液浓缩,如不及时补充水分,会使肾脏负担加重,尿中出现蛋白、红细胞、管型等,甚至可出现肾功能不全。
2.热适应(heat acclimatization)
是指人体在高温环境工作一段时间后对热负荷产生适应的现象。一般在高温环境劳动数周后,机体便可产生热适应,具体表现为:体温调节能力增强,即从事同等强度体力劳动,机体产热减少,出汗增加,汗液蒸发散热增强;皮肤温度和中心温度先后下降,心率减低,血压稳定;水盐代谢明显改善,汗液中矿物质成分减少;机体受热以及热适应后,可合成热应激蛋白(heat shock protein,HSP),可保护机体免受高温的致死性损伤。热适应可提高机体的热耐受能力,有效防止中暑的发生。但是,人体热适应具有一定限度,超出限度便可引起生理功能紊乱。停止接触高温一周左右,热适应会消退,即脱适应。
3.中暑(heat stroke)
是在高温环境下机体由于热平衡和(或)水盐代谢紊乱等而引起的一种以中枢神经系统和(或)心血管系统障碍为主要表现的急性热致疾病(acute heat illness)。高气温、高气湿、强辐射、风速小、劳动强度过大和劳动时间过长是中暑的主要致病原因。过度疲劳、未产生热适应、睡眠不足、年老、体弱及肥胖等因素是中暑的诱发因素。
(1)发病机制与临床表现:
按发病机制,可将中暑分为三种类型:热射病(heatstroke)、热痉挛(heat cramp)和热衰竭(heat exhaustion),但临床上常难以严格区分,有时可表现为多种类型混合存在。
1)热射病:
又称日射病(sun stroke),是由于人在热环境下,散热途径受阻,体内大量蓄热,体温调节机制失调所致,多发生在强干热型或湿热型高温作业。其临床特点为发病急,体温升高可达40℃以上,开始时大量出汗,继而出现“无汗”、干热、意识障碍、嗜睡及昏迷等。如抢救不及时,患者可因循环、呼吸衰竭而死亡。即使及时抢救,其病死率仍可达20%。
2)热痉挛:
是由于人体大量出汗,造成体内钠、钾过量丢失,导致水和电解质平衡紊乱,引起神经肌肉产生自发性冲动,出现肌肉痉挛,多发生在干热型高温作业。热痉挛的临床特点为肌肉痉挛伴有收缩痛,其好发部位多见于四肢肌肉、腹肌、膈肌,尤以腓肠肌为多见。痉挛常呈对称性,时而发作,时而缓解。患者神志清醒,体温多正常。
3)热衰竭:
一般认为是在高温作业引起机体外周血管扩张和大量出汗导致循环血量减少,导致脑供血不足所致。多发生在高气温、强热辐射的生产环境。其主要临床表现为发病迅速,先有头昏、头痛,心悸、出汗、恶心、呕吐、皮肤湿冷和面色苍白,继而血压短暂下降,昏厥。患者体温正常或稍高,一般不出现循环衰竭。
(2)中暑的诊断与治疗:
根据患者高温作业的职业史(主要指工作时的气象条件)及体温升高、肌痉挛或晕厥等主要临床表现,排除其他临床表现类似的疾病,方可进行诊断。根据《职业性中暑诊断标准》(GBZ 41—2002)进行诊断和分型。治疗原则是将中暑患者转移至阴凉处,迅速降低体温,纠正水、电解质紊乱和酸碱平衡失调,积极防治休克和脑水肿。
(四)防暑降温措施
1.技术措施
合理设计工艺过程,采用隔热、自然和机械通风降温。
2.保健措施
供给含盐饮料和补充营养,做好个人防护。应加强预防保健措施,对从事高温作业的工人进行就业前和入暑前健康体检。凡有心血管器质性疾病、高血压、溃疡病、活动性肺结核及肝肾疾病、内分泌疾病(如甲亢)、重病后恢复期及体弱者等,均不宜从事高温作业。
3.组织措施
严格遵照国家有关防暑降温法和劳动卫生标准。合理调整夏季高温作业劳动和休息制度,保证高温作业工人的充分睡眠和休息时间。
三、噪声
噪声(noise)是影响范围广泛的一种生产性有害因素,在许多生产劳动过程都可接触到。噪声会影响人的情绪和健康,干扰工作、学习和正常生活,是社会公害之一。
(一)基本概念
物体振动后,振动能在弹性介质中以波的形式向外传播,引起人耳音响感觉称为声音。振动物体每秒钟振动次数为频率,单位为赫兹(Hz)。人耳能感受到的声音频率在20~20 000Hz之间,低于20Hz的声波为次声波,高于20 000Hz的声波为超声波。凡是使人感到厌烦、不需要的或有害身心健康的声音都称为噪声。噪声具有声音的一切特性,是声音的一种。
(二)生产性噪声
生产过程中产生的噪声称为生产性噪声。生产性噪声按其来源可分为:
1.机械性噪声
由机械的撞击、摩擦、转动所引起的噪声,如纺织机、电锯、粉碎机、搅拌机及打桩机等发出的声音。
2.流体动力性噪声
由气体压力或体积的突然变化,以及液体流动所产生的声音,如通风机、空气压缩机、汽笛及燃气轮机等发出的声音。
3.电磁性噪声
由电机中交变力相互作用而发生的声音,如发电机、变压器等发出的声音。
(三)对机体的影响
噪声对人体的危害不仅是对听觉系统,还可危害包括心血管系统、神经系统等在内的其他全身组织器官。因此,噪声对人体的作用可分为特异性作用(听觉系统)和非特异性作用(非听觉系统)。
1.听觉系统
听觉系统的损害是噪声危害评价以及噪声标准制定的主要依据,噪声对听觉系统影响一般经历从生理变化到病理改变的过程,即先出现暂时性听阈位移,后可发展为永久性听阈位移。
(1)暂时性听阈位移(temporary threshold shift,TTS):
暂时性听阈位移包括听觉适应和听觉疲劳两个阶段,属生理性疲劳,是可以恢复的功能性变化。听觉适应(auditory adaptation):短时间暴露在强烈的噪声环境中,听觉器官敏感性下降,听阈可提高10~15dB,脱离噪声环境后数分钟之内可以恢复正常,这种现象称为听觉适应。听觉适应是一种生理保护性现象。听觉疲劳(auditory fatigue):较长时间暴露于强噪音,引起听力出现明显下降,听阈提高15dB甚至30dB以上,脱离噪声环境后,需几小时甚至十几小时听力才能恢复,这种现象称为听觉疲劳。
(2)永久性听阈位移(permanent threshold shift):
永久性听阈位移可分为听力损失和噪声性耳聋,属不可逆的病理性改变。噪声所致的永久性听阈位移早期常表现为高频听力下降,而低频段听力没有影响,听力检查在3000~6000Hz出现听力下降,尤以4000Hz处最明显。随着接触噪声时间延长,螺旋器受损范围扩大,语言频段(500~2000Hz)的听力也逐渐受到影响,主观感觉听力障碍,正常谈话时表现耳聋,此时为噪声性耳聋。噪声聋是指在工作过程中,由于长期接触噪声而发生的一种进行性的感音性听觉损伤,其属于我国法定职业病。
2.非听觉系统
噪声的非特异性作用指噪声引起的非听觉系统损害,主要表现为头痛、头晕、疲劳、耳鸣、心悸、心情烦躁及睡眠障碍等神经衰弱综合征;噪声可引起自主神经调节功能紊乱,表现为心率加快或减慢,血压不稳,长期作用多为升高,外周循环阻力增加;噪声还可影响消化系统的功能,表现为胃肠功能紊乱、消化能力减弱、食欲减退及胃液分泌减少;此外长期接触噪声,可使交感神经活动增强,肾上腺皮质激素分泌增加,尿中儿茶酚胺排出量增多。妇女月经周期紊乱,流产率增高,胚胎发育不良,全身免疫功能下降。
(四)噪声聋的诊断与处理
职业性噪声聋是劳动者在生产过程中,由于长期接触噪声而发生的听觉损害,是我国法定职业病,根据我国《职业性噪声聋的诊断》(GBZ 49—2014)进行诊断。噪声性耳聋目前尚无有效的治疗方法。观察对象不需要调离噪声工作场所,但同时患有耳鸣者例外。轻度、中度及重度噪声聋患者均应调离噪声作业场所,需要进行劳动能力鉴定者,按劳动能力鉴定职工工伤与职业病致残等级(GBT 16180—2014)处理。
(五)影响噪声危害的因素
1.噪声强度和频谱特性噪声强度愈大,对人体危害也愈大。通常情况下,80dB以下噪声所致的听力损失检出率较低,90dB以上则听力损失检出率逐渐升高,140dB的强噪声短期内则可造成永久性听力丧失。高频噪声的危害大于较低频的。
2.接触时间和接触方式 噪声强度一定,接触工龄越长,噪声聋检出率越高。缩短每天接触时间,则有利于听觉疲劳的恢复。连续接触噪声比间断接触对人体影响更大。
3.噪声性质 经常发生变化的噪声比稳定噪声的危害大。
4.个体敏感性与个体防护 对噪声敏感的个体,特别是患有耳病者会加重噪声的危害程度。佩戴防声耳塞等可减轻或延缓发生噪声性听力损伤。
(六)防止噪声危害的措施
1.控制和消除噪声源
采用无声或低声设备代替发出强声的设备,如用无声液压代替高噪声的锻压。在进行厂房设计时,合理配置声源,将噪声强度不同的机器分开放置,有利于减少噪声危害。
2.控制噪声传播
采用吸声、消声和隔声等技术,增加噪声源与接受者之间的距离,以及设立屏障,如建立绿化带等。
3.加强个人防护和健康监护
当噪声强度得不到有效控制,合理佩戴耳塞、防声棉、耳罩及帽盔等个人防护用品是保护听觉器官的有效防护措施。在岗期间的定期体检,尤其是听力检查,可及时发现早期听力损伤,采取有效的防护措施。
4.执行工业企业噪声卫生标准和管理规定
工作场所噪声职业接触限值参照《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分:物理因素》(GBZ 2.2—2007)执行。该标准规定:每周工作5天,每天工作8小时,稳态噪声限值为85dB(A)。
5.合理安排劳动和休息
制定合理的作息时间,在休息时间内尽量减少或避免接触较强的噪声(包括音乐),使听觉疲劳得以恢复。
四、振动
振动是自然界中常见的一种运动形式,广泛存在于人们的生产和生活中,也是一种常见的职业有害因素,在一定条件下可以危害作业者身心健康,引起职业病。
(一)基本概念和参数
振动(vibration)是指物体或质点在外力作用下沿直线或弧线围绕于某一平衡位置的来回往复运动。振动物体离开平衡位置的最大距离称为振幅,其大小以cm表示。单位时间内完成的振动次数称为频率,单位为赫兹(Hz)。振动物体在单位时间内的运动速度变化值称为加速度,单位为m/s 2。振动频率、加速度和振幅是决定振动对机体健康危害程度的基本参数。
(二)生产性振动分类和主要接触机会
生产性振动按其作用于人体的部位和传导方式,可分为手传振动和全身振动。
手传振动(hand-transmitted vibration)是指生产中使用手持振动工具或接触受振工件时,直接作用或传递到人的手臂的机械振动或冲击。生产环境中常见的接触机会有:使用风动工具(如凿岩机、风铲、铆钉机及气锤及捣固机等)作业;使用电动工具(如电锯、电钻、电刨及砂轮机等)作业;使用高速转动工具(如砂轮机、抛光机及钻孔机)作业。
全身振动(whole body vibration)指人体足部或臀部接触工作地点或座椅的振动,振动通过下肢或躯干传导到全身。如汽车、拖拉机、收割机等交通工具的驾驶以及钻井平台、混凝土搅拌台、振动筛操作台等操作。
(三)振动对人体的危害
适度的振动有益于身心健康,具有增强肌肉活动能力,解除疲劳,减轻疼痛,促进代谢,加速伤口恢复等功效。生产条件下,作业人员接触的振动强度大、时间长,对机体可以产生不良影响,甚至引起疾病。
1.手传振动
手传振动可以引起外周循环功能改变,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,出现手传振动主要危害是手臂振动病(hand-arm vibration disease)。典型临床表现发作性手指变白。振幅大、冲击力强的振动,往往引起骨、关节的损害,主要改变在上肢,出现手、腕、肘、肩关节局限性骨质增生,骨关节病,骨刺形成,囊样变和无菌性骨坏死;也可见手部肌肉萎缩、掌挛缩病等。
手臂振动病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。该病还可引起手臂骨关节-肌肉的损伤,振动性白指(vibration-induced white finger,VWF)是其典型临床表现。手臂振动病属于我国法定职业病。
手麻、手痛、手胀及手凉等手部症状是本病早期和普遍的主诉,手部症状多在夜间发生,严重的出现振动性白指,后者是诊断局部振动病的重要依据。其发作具有一过性和时相性特点,患者在遇冷刺激后,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。白指常见的部位是食指、中指和无名指的远端指节,严重者可累及近端指节,以至于全手指变白。
手臂振动病的诊断依据《职业性手臂振动病的诊断》(GBZ 7—2014)。手臂振动病目前尚无特效疗法,可应用扩张血管及营养神经的药物治疗,中西药治疗并结合采用物理疗法、运动治疗等综合治疗。
2.全身振动
全身振动一般为低频率大振幅振动。适宜的全身振动对健康是有益的,但在生产过程中,工人接触的全身振动的强度大,时间长,可产生多器官、多系统的不良影响。
人体的各个器官都有各自的固有频率,当外来振动的频率与人体某器官的固有频率一致时,会引起共振,对该器官影响也最大。在全身振动的作用下,可使交感神经处于紧张状态,出现血压升高,心率加快,心输出量减少,心电图出现异常改变;可抑制机体胃肠蠕动和胃酸分泌,产生上腹饱满、胀痛等胃肠道症状。各种交通工具的驾驶员脊柱肌肉劳损和椎骨退行性变、椎间盘脱出症等高发。女性接触全身振动,可出现经期延长,经量过多和痛经以及子宫下垂、流产及异常分娩率上升。
低频率、大振幅的全身振动,如车、船、飞机等交通工具的振动,可引起运动病(motion sickness),亦称晕动病,该病系由不同方向的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。患者出现脸色苍白、恶心、呕吐、头疼头晕、心率和血压降低等症状,甚至血压下降,视物模糊,频繁呕吐还可引起水、电解质紊乱,少数严重反应者可出现休克。
(四)影响振动危害的因素
1.振动的频率与振幅
大振幅、低频率(20Hz以下)的全身振动主要作用于前庭,并可引起内脏位移;低频率、大强度的局部振动,则可引起手臂骨-关节系统的损坏;30~300Hz的振动对外周血管、神经功能的损害明显;300Hz以上的高频振动对神经功能的影响较大;而100Hz以上的振动,难以被人体主观感受。同一频率振动,振幅越大,对机体危害越大。
2.加速度
振动的加速度越大危害越大。
3.接触振动时间
每日接触振动时间和接触振动工龄均可影响振动的危害性。
4.体位和操作方式
人体对振动的敏感程度与体位有关。立位时对垂直振动较为敏感,卧位则对水平振动较为敏感。此外,操作时的身体负荷、工作体位、熟练程度等均通过影响机体的负荷和精力紧张程度进而影响振动的危害性大小。
5.环境条件
环境温度是影响振动危害的重要因素,寒冷可诱发手臂振动病的发生,全身和局部受冷可诱发振动性白指。
(五)振动危害的预防措施
1.控制振动源
通过改革工艺过程,采取技术措施,控制、消除、隔离振动源或减轻振动是控制振动的最根本措施。
2.加强个体防护
加强作业环境的防寒、保暖措施,工人佩戴防振保暖手套。作业点温度保持在16℃以上对预防振动性白指发生有较好效果。
3.加强健康监护和卫生监督
坚持就业前体检和定期健康体检。按《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分:物理因素》(GBZ 2.2—2007)要求,手传振动4小时等能量频率计权振动加速度限值为5m/s 2,在日接振时间不足或超过4小时时,将其换算为相当于接振4小时的频率计权振动加速度值。
五、非电离辐射
非电离辐射(non-ionizingradiation)是指不足以引起物质电离的量子能量较低的电磁辐射,包括射频辐射、紫外线、可见光、红外线和激光等。
(一)射频辐射
射频辐射(radiofrequency radiation),亦称无线电波,是指频率在l00kHz~300GHz的电磁辐射,其波长范围在1mm~3km,根据波长划分为高频电磁场和微波。射频辐射是电磁辐射中量子能量较小、波长较长的频段。
1.接触机会
高频电磁场和微波已广泛应用于工业、国防、科研领域乃至家庭。例如工业加热的高频感应(如焊接、金属熔炼、金属淬火等)和高频介质加热(如木材、粮食、棉纱等绝缘体的烘干);无线电通讯、雷达导航、探测、通讯和科学研究等;此外,还有食品加工和烹饪,以及医学理疗等。
2.对人体的影响
长期接触较强强度的射频辐射可造成神经、内分泌系统和心血管系统的不良影响,具体表现为头痛、头昏、疲劳、乏力及记忆力减退等类神经症症状;以及由于自主神经功能紊乱所引起的心动过缓、血压下降、心前区疼痛和压迫感。心电图检查可发现异常。
微波对人体健康的影响除引发上述危害外,还可引起眼睛和血液系统的改变。主要表现为晶状体混浊、视网膜改变,少数可发展成白内障;外周血白细胞和血小板计数下降。
3.防护措施
高频电磁场可利用良好的接地的金属薄板或金属网、罩将场源屏蔽。微波可采用微波吸收或反射材料屏蔽辐射源。此外可加大辐射源与作业点的距离、使用个人防护用品。严格执行国家卫生标准《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分:物理因素》(GBZ 2.2—2007)规定中相应的职业接触限值。
(二)红外辐射
红外辐射(infrared radiation)是指波长范围在0.76μm~1mm的非电离辐射,其介于微波与可见光之间。物体温度凡在-237℃以上都可以产生红外辐射,因而自然界的所有物体可产生红外辐射源。物体的温度愈高,产生的红外辐射波长愈短,辐射强度愈大。
1.接触机会
自然界的红外线辐射源以太阳为最强,农田、搬运和基建工地等露天作业,在夏季太阳辐射中含有大量红外线。生产中接触红外辐射源的机会很多,如金属加热、熔融玻璃、强发光体及烘烤等。
2.对人体的影响
红外辐射对机体的危害主要是红外线的致热作用所引起的皮肤和眼睛的损伤。红外辐射大部分可被表层皮肤吸收引起皮肤烧灼感,短时间照射可引起照射部位皮肤温度升高、血管扩张,进而出现红斑,停止照射后红斑消失。反复照射后,局部可出现色素沉着。强的红外辐射引起不同程度的表面效应甚至严重的灼伤。
较大强度的红外辐射可伤及眼角膜、虹膜、晶状体及视网膜,长期暴露可导致红外线白内障。而波长小于1μm的红外线可引起红外线视网膜灼伤。
3.防护措施
生产过程实现机械自动化,使工人远离红外线源作业,或采用密闭红外线源以及隔热等防护措施。此外接触红外线的作业工人可穿戴红外线防护服和防护镜。严格执行国家卫生标准《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分:物理因素》(GBZ 2.2—2007)规定中相应的职业接触限值。
(三)紫外辐射
紫外辐射又称紫外线,是指波长为100~400nm的电磁辐射。物体温度当达到1200℃以上时,即可产生紫外辐射。随温度升高,紫外线的波长变短,强度增大。
1.接触机会
太阳辐射是紫外线的最大天然源。工业电焊、气焊、电炉炼钢等工作场所均可接触紫外辐射。
2.对人体的影响
紫外辐射主要危害皮肤和眼睛。皮肤对紫外线的吸收,随波长而异,强烈的紫外辐射,可引起皮肤红斑、水泡、水肿及色素沉着等,长期接触紫外辐射甚至可诱发皮肤癌。
波长为250~320nm的短波紫外线,可引起电光性眼炎。在阳光照射的冰雪环境下作业时,会受到大量反射的紫外线照射,引起急性角膜、结膜损伤,称为雪盲症。
3.防护措施
屏蔽辐射源和增大与辐射源的距离,合理佩戴个人防护用品。严格执行国家卫生标准《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分:物理因素》(GBZ 2.2—2007)规定中相应的职业接触限值。
(四)激光
激光是在物质的原子或分子体系内,因受激发辐射的光得到放大的一种人工制造特殊光源。不同类型激光器产生的激光,其损伤作用也不同。激光器发射的波长包括可见光、红外、紫外等波段。
1.接触机会
激光在工业、农业、国防、医疗和科学研究中得到广泛应用。工业上用于金属盒塑料的切割、钻孔等;军事上用于高容量通信技术、导弹制导等;医疗用于眼科、皮肤科等领域;科学研究主要用于微量元素分析、大气污染测定、地质测量等。
2.对人体的影响
激光主要危害的靶器官是眼睛和皮肤。一般情况下,波长为295~1400nm的紫外、可见光和红外激光主要损伤角膜,主要表现为急性角膜炎和结膜炎;长波紫外和短波红外激光主要损伤晶状体,可导致白内障的发生;可见光与近红外波段激光主要伤害视网膜,主要表现为水肿、充血、出血,甚至视网膜移位、穿孔,最终导致中心盲点和瘢痕形成。
激光对皮肤损伤轻度表现为红斑反应和色素沉着,严重可出现皮肤褪色、焦化、溃疡形成。
3.防护措施
激光的防护应采取针对激光器、工作环境和个人的综合防护措施。激光器应设置防光密闭罩;激光工作室应采用吸光材料;工作人员应佩戴安全防护目镜,穿防燃工作服。严格执行国家卫生标准《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分:物理因素》(GBZ 2.2—2007)规定中相应的职业接触限值。
六、电离辐射
电离辐射(ionizing radiation)是指能使受作用物质发生电离现象的辐射。电离辐射种类很多,包括X射线、γ射线、α射线、β射线以及中子等。电离辐射可来自自然界的宇宙射线及地壳中镭、铀、钍等,也可来自人工辐射源。
(一)接触机会
1.核工业系统
放射性矿物(如铀矿)的勘探、开采、冶炼和加工部门,核燃料和反应堆的建设、维护和运转以及核事故,核燃料工厂的生产及废物排放。
2.放射性核素的生产、加工和使用
如放射性发光涂料、核医学诊断用放射性试剂等的生产与使用。
3.射线发生器的生产和使用
加速器、X射线和γ射线以及一些电子加速到5keV以上,伴生X射线的电工设备。
4.天然放射性核素伴生或共生矿生产
如铅锌矿、稀土矿和钨矿等开采和加工。
5.医用射线装置的使用
如X射线诊断、临床核医学、放射肿瘤学、放射治疗及介入放射学等。
(二)电离辐射对机体的影响及损伤机制
1.对机体的影响
长时间、大剂量电离辐射照射人体可致人体发生放射性疾病,放射性疾病包括:①全身性放射性疾病,如急、慢性放射病;②局部放射性疾病,如急、慢性放射性皮炎、放射性白内障;③远期危害,如电离辐射可诱发白血病、甲状腺癌、支气管肺癌等恶性肿瘤、贫血、寿命缩短及胚胎效应等。
2.对人体损伤的机制
电离辐射对人体损伤的机制一般分为:①原发作用:电离辐射直接作用于DNA、RNA、核蛋白及酶类,使其发生电离、化学键断裂,造成分子变性和结构破坏,也可以使人体的水分子,发生电离或激发,产生大量的氧自由基(·OH、H 2O 2、H 2O +等),产生脂质过氧化;②继发作用:是在原发作用基础上,染色体畸变、基因位移或缺失,导致细胞核分裂异常,产生病理性核分裂等。酶系统对电离辐射极为敏感,酶的活性异常也可产生一系列的异常生化反应。
(三)放射病
放射病(radiation sickness)是指一定剂量的电离辐射作用于人体所引起的全身性或局部性放射性损伤,放射性疾病属我国法定职业病。
1.外照射急性放射病
外照射急性放射病(acute radiation sickness from external exposure)是指人体短时间内一次或多次受到大剂量照射,吸收剂量达到1戈瑞(Gy,吸收剂量的国际制单位)以上的外照射所引起的全身性疾病。多见于核爆炸和核事故。外照射急性放射病按临床表现特点分为:骨髓型、胃肠型和脑型,其中骨髓型(1~10Gy)最为多见,主要引起造血系统损伤,临床表现为白细胞减少、感染、出血;胃肠型为受照剂量达10~50Gy时,出现频繁呕吐、腹泻,并发肠麻痹、肠套叠及肠梗阻等以消化系统症状为主;受照剂量>50Gy时出现脑型急性放射病,表现为短时精神萎靡,很快转为意识障碍、抽搐和休克。根据明确的大剂量照射史,结合临床表现和实验室检查,依据《外照射急性放射病诊断标准》(GBZ 104—2002)给予诊断。治疗主要包括应用抗放射药、改善微循环、防感染、防治出血、造血干细胞移植和应用细胞因子等。
2.外照射亚急性放射病
外照射亚急性放射病(subacute radiation sickness from external exposure)是指人体在较长时间(数周到数月)内受电离辐射连续或间断较大剂量外照射,累积计量大于1Gy时所引起的一组全身性疾病。造血功能障碍是外照射亚急性放射病的基本病变。诊断依据受照史、受照剂量、临床表现和实验室检查,并结合健康档案综合分析。治疗原则是保护和促进造血功能恢复,改善全身状况。预防感染和出血等并发症。
3.外照射慢性放射病
外照射慢性放射病(chronic radiation sickness from external exposure)是指较长时间内持续受到超剂量当量限值(0.05Sv)的照射引起的全身疾病称为慢性放射病。常见于长期从事放射工作人员或急性损伤的晚期患者。其临床主要表现为:类神经症、自主神经功能失调、血液造血系统改变以及消化功能障碍、生育功能损伤、白内障及放射性皮肤病等。需在查明接触史和个人受照射水平基础上,综合分析体格检查结果,排除其他疾患,依据《外照射慢性放射病诊断标准》(GBZ 105—2002)进行诊断。治疗的原则是尽早脱离接触,增强患者信心,改善全身健康状况。采取中西医相结合的治疗措施促进患者造血功能的恢复。
4.内照射放射病
内照射放射病(internal radiation sickness)是指大量放射性核素进入体内,作为放射源对机体照射而引起的全身性疾病。这种病比较少见,临床工作中多见于放射性核素内污染所致。依靠明确的职业接触史,相关临床表现,实验室检查结果,体内放射性核素检查及源器官功能检查,污染量和体内照射剂量推算结果等进行综合分析,依据《内照射放射病诊断标准》(GBZ 96—2011)进行诊断。除了一般治疗与外照射急性放射病相同外,内照射放射病主要通过减少放射性核素的吸收,加速放射性核素的排出,治疗“沉积器官”的损伤。常用的络合剂包括喷替酸钙钠、喹胺酸和二硫丙磺钠(DMPS)。
5.放射性复合伤
放射性复合伤(combined radiation injury)是指在战时核武器爆炸及平时核事故发生时,人体同时或相继出现以放射损伤为主的复合烧伤、冲击伤等一类复合伤。放冲复合伤的诊断及处理可参考《放冲复合伤诊断标准》(GBZ 102—2007)标准进行。
(四)放射防护
放射防护的目标是防止对健康危害的确定性效应,同时采取积极措施,尽可能减少随机效应的发生率,使照射剂量达到可接受的安全水平。2002年所制定的《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871—2002)是我国现行的放射防护标准。
1.放射防护的要点
执行放射防护三原则,即任何照射必须具有正当理由;防护应当实现最优化;应当遵守个人剂量限值的规定。
2.辐射监测
是指为估算公众及工作人员所受辐射剂量而进行的测量,它是辐射防护的重要组成部分,分为个体剂量监测和放射性场所监测。
3.放射工作人员的健康检查
由放射卫生防护部门与指定的医院协同组织具有放射医学知识的医生为主,对放射工作人员进行健康检查。健康检查可分为就业前检查、就业后的定期检查、脱离放射工作时的检查和其后的随访。