CC BY
0
УДК 613.6:[631.3:65.011.56
В. И. Чернюк, М. Я■ Болсунова, М. И. Захаренко, О. М. Ткаченко,
В. П. Рябцева
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ ВОЖДЕНИЯ ТРАКТОРОВ И САМОХОДНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН
Киевский НИИ гигиены труда и профзаболеваний
Автоматизация сельскохозяйственной техники — эффективная мера повышения ее производительности, один из путей получения необходимого количества сельскохозяйст-
f венной продукции с минимальными затратами труда и материальных средств. В связи с внедрением автоматизации . следует ожидать существенных изменении в характере трудовой деятельности механизаторов сельского хозяйства, которая в еще большей мере приобретает черты операторского труда. Произойдет увеличение информационной нагрузки наряду со снижением двигательной активности, ростом уровней неблагоприятных производственных факторов (вибрации, шума). Для успешного решения проблемы «человек — машина» в связи с автоматизацией сельскохозяйственной техники требуется участие гигиенистов уже на этапах испытания средств автоматизации и их конструктивного усовершенствования.
В настоящей работе дана сравнительная фнзиолого-ги-гненическая оценка сельскохозяйственных работ, выполняемых на тракторах и комбайнах со средствами автоматизации вождения (CAB) и без них.
Были изучены професснографические показатели: частота рабочих движений, время сосредоточения внимания, время нахождения в вынужденной рабочей позе и др. Дана оценка функционального состояния организма механизаторов по показателям центральной нервной, сердечнососудистой, мышечной и терморегуляторной систем, определяемым общепринятыми методами. Для исследования энергозатрат использован метод непрямой калориметрии с определением содержания 02 и С02 в выдыхаемом воздухе на масс-спектрометре. Возраст исследуемых механизаторов от 22 до 40 лет. Регистрацию физиологических
♦Показателей проводили до работы, перед обеденным пере-ipbiBOM и после работы.
Исследования проведены при выполнении работ на тракторах МТЗ-82 (междуоядная обработка), Т-150К (пахота) и комбайнах КСКУ-6, РКС-6, КС-6, РКМ-6-01 (уборочные работы). Результаты исследований представлены в таблице.
Анализ результатов исследований показал, что применение системы автоматизации на тракторах и комбайнах изменяет содержание труда механизатора. В значительной мере снижается уровень физической нагрузки, что обусловлено уменьшением частоты рабочих движений и усилий, связанных с использованием органов управления. Так, при междурядной обработке картофеля и моркови, на пахоте и уборке кукурузы с использованием CAB частота рабочих движений (в расчете на 1 ч работы) уменьшается с 1187, 1436, 1447 до 126, 184, 302 соответственно. Это происходит за счет освобождения механизатора от процесса управления движением трактора по междурядью или в борозде. Ручное управление трактором сохраняется в основном на поворотах, перед которым механизатор должен отключить CAB и снова ее включить после поворота. Чередование автоматического и ручного управления трактором, а также частые отклонения трактора от заданного направления движения из-за неровностей микрорельефа почвы и несовершенства опытных образцов CAB приводят к тому, что механизатор все время работает в режиме ожидания, а это создает дополнительную напряженность руда. Вместе с тем при использовании CAB механизатор
имеет возможность около 70 % рабочего времени находиться в свободной рабочей позе с возможностью произвольной смены положения туловища, что должно служить эффективной мерой профилактики утомления. Можно ожидать, что дальнейшая автоматизация работы узлов и агрегатов трактора и комбайна, в частности введение в действие систем автоматического управления режимами работы двигателя (САУР), будет способствовать еще большему освобождению механизатора от участия в управлении машиной и позволит ему больше внимания уделять контролю за ходом технологического процесса.
Данные сравнительных физиологических исследований также свидетельствуют о преимуществах тракторов и комбайнов, оборудованных системами CAB. Особенно это заметно по изменению частоты сердечных сокращений, артериального давления, показателей терморегуляции и уровня энергетических трат. Как установлено, энергозатраты при междурядной культивации картофеля на тракторах МТЗ-82 с CAB ниже по сравнению с таковыми при работе на серийных тракторах на 17,3 % и при пахоте на тракторе Т-150К на 19,6,% на уборке кукурузы на КСКУ-6 на 27,8 %. Частота пульса меньше соответственно на 6,7 и 12 в минуту. Все это свидетельствует о меньшей утомительности работы на тракторах и комбайнах с системой автоматического вождения.
Этот принципиальный вывод подтверждает гигиеническую целесообразность применения средств автоматизации тракторов и самоходных сельхозмашин с целью снижения тяжести и напряженности механизаторского труда, рационализации рабочей позы, профилактики утомления.
Вместе с тем следует отметить, что в изменении показателей функционального состояния центральной нервной системы у механизаторов, работающих с CAB и без них, существенных различий не обнаружено. С учетом данных литературы [1—3] можно было бы предположить, что выключение оператора из управления агрегатами, вероятно, может способствовать развитию монотонии при работе на машинах с автоматами. Однако, как известно, состояние монотонии характеризуется снижением тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы (уменьшение частоты пульса, аритмия, снижение артериального давления), скелетной мускулатуры, чего в наших исследованиях выявлено не было — сдвиги перечисленных показателей, как правило, происходили в сторону их увеличения (обычно в меньшей степени при работе с CAB). Это обстоятельство, по нашему мнению, позволяет расценивать физиологические сдвиги, наблюдающиеся у механизаторов, работающих с CAB, как результат влияния комплекса неблагоприятных производственных факторов, интенсивность которых при использовании CAB может даже несколько возрастать (при увеличении рабочих скоростей передвижения). К сожалению, низкая техническая надежность применяемых в настоящее время средств автоматизации тракторов не позволяет пока получить представление о характере и выраженности физиологических сдвигов у операторов при непрерывном использовании этих средств в течение всей рабочей смены. Такие материалы, в частности, могли бы послужить основой для фнзнолого-гигиенических рекомендации, касающихся рационализации режима труда и отдыха операторов тракторов.
Сравнительные показатели труда механизаторов на тракторах и машинах
Междурядная культивация Пахота на тракторе Уборка кукурузы на Уборка свеклы на комбай-
Показатель на тракторе МТЗ-82 Т-150К комбаРне КСКУ-6 нах РКС-6, КС-6. РКМ-6-01
а б а б а б а б
Частота рабочих
движений за 1 ч
работы 126 1187 184 1436 302 1447 300 1920
Время сосредото-
чения внима-
ния, % от ос-
новного време-
ни 70 95 60 95 35 90 55 95
Время нахожде-
ния в вынуж-
денной рабо-
чей позе, %
от основного
рабочего вре-
мени 65 85 70 85 40 80 60 85
Энергетические
траты, ккал/ч 130,6+7,0 158,0+6,2 •32,5+10,2 164,9+9,7 139,4+6,9 193,2+13,4 157+8,6 176+6,2
Частота пульса
в минуту 56,7+2,6 92,9+2,5 86,6+1,2 93,0+1,6 88,0+3,5 101,5+7,3 88,5+2,1 99,3+2,7
Артериальное дав-
ление, мм рт.
ст.:
систолическое 128,3+2,8 132,9+2,6 123,7+1,4 132,6+2,0 125+2,9 128,8+4,8 49,3+0,3 —
диастоличес-
кое 85,8+2,2 87,4+2,2 78,7+1,2 81,8+1,5 79,2+2,9 71,2+3,6 78,9+1,0 —
Пульсовое давле-
ние, мм рт. ст. 42,5+2,3 45,5+2,1 45,0+1,3 50,8+1,4 45,8+2,8 57,6+3,5 40,4+1,0 —
А'ышечная сила
правой руки, % 96,7 99,1 100,7 105,4 99,8 103,3 86,9+0,7 —
Мышечная вы-
носливость, %
изменения за ра-
бочий день — — 97,5 91,8 97,9 112,9 82±2,3 —
Внимание, % из-
менения за ра-
бочий день 106,2 76,2 76,0 74,4 97,2 95,4 82,5+2,2 —
ПЗМР, % изме-
нения за рабо-
чий день 104,6 86,2 86,0 82,8 94,4 96,1 76,8+2,2 —
Температура тела, 36,8+0,08
°С 36,7 36,7 36,6+0,04 36,8+0,04 36,6+0,03 36,8+0,07 36,9+0,07^
Средневзвешенная
температура ко- 34,45+0,17 33,6+0,21
жи, °С 33,08+0,21 33,40+0,18 34,42+0,20 35,09+0,17 34,53+0,23 33,7+0,26
Теплоощущение, 5,7+0,3 5,5+0,3 4,0+0,2 4,0+0,1
баллы 4,2+0,2 5,4+0,3 5,1+0.1 5,6+0,1
Примечание, а — с С АВ, б —без САВ; ПЗМР- — простая зрительно-моторная реакция.
Немаловажное значение для использования в полной мере гигиенических преимуществ автоматизированных систем будет иметь накопление положительного опыта работы с ними среди механизаторов. Недостаточная надежность проводимых испытаний средств автоматизации тракторов, частые поломки, отказы в работе препятствуют созданию устойчивого рабочего стереотипа, заставляют операторов в ряде случаев работать в режиме ожидания, так как требуют время от времени срочного переключения на ручное управление.
Более надежны средства автоматизации свеклоуборочных комбайнов КС-6, РК.С-6, РКМ-6-01. Их использование на хорошо подготовленном поле практически исключает необходимость перехода на ручное управление при работе п гоне, о чем свидетельствуют результаты государственных испытаний этих систем, проведенные с нашим участием.
Однако конструктивные недостатки транспортера и погрузочного устройства этих машин, отсутствие рациональной сигнализации приводят к тому, что наряду с облегчением и значительным уменьшением объема операторских функций, связанных с технологическим процессом уборки свеклы, механизатор вынужден выполнять дополнительную работу по контролю за исправностью и ходом транспортера, его положением при выгрузке сахарной свеклы в идущую рядом машину и обеспечивать равномерное распределение свеклы путем подачи звуковых сигналов. При значительном темпе уборочных и погрузочных работ (движение агрегата со скоростью 7 км/ч) преимущества автоматизации технологического процесса при оценке функционального процесса организма операторов не проявлялись, а обнаруженные у них сдвиги свидетельствовали о выраженном утомлении уже к середине рабочего дня (увеличение периода ПЗМР более чем на 30 %)•
Таким образом, проведенные сравнительные физиологические исследования при работе на автоматизированных и серийных тракторах показывают, что физиологическая стоимость выполнения операторских функций по управлению сельскохозяйственной техники с помощью CAB значительно снижается. Это свидетельствует о целесообразности использования средств автоматизации с целью снижения утомления и повышения качества сельскохозяйственных работ.
Выводы. 1. Выполнение работы по управлению трактором с помощью CAB улучшает условия операторской деятельности механизатора и приводит к снижению физиологических сдвигов, отражающих энергетическую стоимость труда.
2. Отсутствие выраженных положительных различий в изменении показателей функционального состояния цент-
ральной нервной системы, по-видимому, связано с нервно-эмоциональным напряжением при работе в режиме ожидания, что свидетельтвует о необходимости дальнейшего совершенствования CAB и оздоровления условий труда механизатора.
Литература
1. Гамбашидзе Г. М., Тхоревский В. М., Ямпольская Е. Г. // Гиг. труда. — 1985. — № 6. — С. 5—9.
2. Донская Л. В. Двигательная деятельность человека в условиях механизированного производства. — Л., 1975.— С. 11—15.
3. Золина 3. М. // Руководство по физиологии труда. — М„ 1983.— С. 280—320.
Поступила 1808.87
УДК 615.285.7.015.2.099.076.9
А. К. Маненко
СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ КОМБИНИРОВАННЫХ
ЭФФЕКТОВ СМЕСЕЙ ПЕСТИЦИДОВ ПРИ ИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ ВВЕДЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫМ ЖИВОТНЫМ В ОСТРЫХ ОПЫТАХ
Львовский медицинский институт
В Методических рекомендациях к постановке экспериментальных исследований по изучению характера комбинированного действия химических веществ для определения подходов к гигиенической оценке производственной среды [16] подчеркивается, что наряду с необходимостью унификации методических подходов к токсиколого-гигиени-ческой оценке преимущественно бинарных смесей вредных веществ важнейшей последующей задачей являются разработка принципов и методов гигиенического регламентирования многокомпонентных продуктов, обоснование подходов к оценке последовательного действия химических соединений.
, Ряд авторов [1, 5, 6] в экспериментах при последовательном ингаляционном воздействии на белых крыс неко-
Тторыми хлор- и фосфороорганическими пестицидами с режимом затравки 7, 10, 30 дней изучали возникающие эффекты комбинированного действия. Концентрации пестицидов, создаваемые в камерах, соответствовали или их ПДК, или концентрациям, обнаруживаемым в реальных условиях сельскохозяйственного применения.
По нашему мнению, недостатком существующих подходов к изучению комбинированного действия химических веществ при последовательном поступлении в организм [3, 10—12, 14] следует считать отсутствие унификации условий эксперимента в системе токсикометрии на всех этапах гигиенического регламентирования, начиная с определения среднесмертельных доз (концентраций) и кончая оценкой итС11, МИД, ПДК. Приемом, позволяющим унифицировать токсикологический эксперимент при последовательном введении вредных химических веществ, является определение максимального времени (Т) накопления вещества (в метаболических областях, критическом органе) для материально кумулирующих веществ и максимального времени накопления эффекта (ЕТ) для функционально кумулирующих веществ. Найденная величина Т одного вещества является отправной точкой для последующего введения другого и т. д. [8, 13, 14].
Количественная оценка комбинированного действия пестицидов при последовательном поступлении в организм бинарных, тройных и четверных смесей проводится в следующих экспериментах: 1) определение ЬО50: ЬО50
(1 сут)—Эь 1^50 (весь период наблюдения)—02 для каждого пестицида в отдельности; 2) определение Ь05о, 01, 02 и типа комбинированного действия при одновременном введении в организм бинарных и других смесей [7] с последующим расчетом среднесмертельных доз любым графическим методом или специальным приемом [12, 20]. Оценка характера повреждающего действия проводится по следующему принципу: если сумма долей равна 1, имеет место суммирование эффекта; если сумма долей более 1 — действие менее чем аддитивное, если менее 1 — более чем аддитивное [21]; 3) для каждого пестицида в отдельности методами индикации в биосредах оцениваются кинетика накопления и элиминация яда с определением Т — времени максимального значения в метаболических областях— критических органах [8]. Так, на белых крысах изучена кинетика накопления, распределения и выведения из организма карбофоса, цинеба, ГХЦГ (у-изомер), гранозана при введении в желудок в дозе, составляющей '/2 1^50 каждого препарата. Исследованию подвергали кровь, печень, мозг, кал, мочу через 0,1, 1, 2, 3, 6, 12 ч и 1, 2, 3, 5, 7, 10, 15 сут после введения. Карбофос и сопутствующий ему метаболит Р-0 аналог в бносредах определяли методами хроматоэнзнмным и газожидкостной хроматографии, цинеб — методом хроматографии в тонком слое, гранозан — атомно-адсорбционной спектрофотометрией, у-"30' мер ГХЦГ — методом газожидкостной хроматографии. Максимальное значение Т уизомеРа ГХЦГ в печени, цинеба в крови, карбофоса в печени составило 5 сут (0,3 мкг), 2 сут (160 мкг), 1 ч (4,6 мкг) соответственно, а для гранозана в почках —2 сут (102 мкг); 4) с учетом максимального значения Т определяются условные Ь05о смесей указанных пестицидов для белых крыс при последовательном введении. Их величины в сравнении с аналогичными данными при одновременном введении представлены в таблице.
Сравнение полученных условных ЬО50 смесей (в частях от каждого ингредиента) при одновременном и пос-
ледовательном поступлении показывает, что эффект комбинированного действия при последовательном поступлении различных смесей можно охарактеризовать как усиление антагонизма. Это явление, по нашему мнению, мож-
%
