Научная статья на тему 'СОТРЯСЕНИЯ КАК ГИГИЕНИЧЕСКИЙ ФАКТОР НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ'

СОТРЯСЕНИЯ КАК ГИГИЕНИЧЕСКИЙ ФАКТОР НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
19
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

VIBRATION AS A HYGIENIC FACTOR IN MOTOR TRANSPORT

The car and the man sitting in it undergo occasional shakes that are of a wide range both of amplitude and that of frequency and are conditioned by the state of the road. The authors suggest methods of registration vibrograms in a car and a set of devices for their analysis. Statistically significant differences were noted in the extent of muscular fatigue of persons tested after trips along various kinds of roads. The subjective assessment of prevailing conditions made by persons under observation and that by passengers depended directly on the extent of evenness of the road coating.

Текст научной работы на тему «СОТРЯСЕНИЯ КАК ГИГИЕНИЧЕСКИЙ ФАКТОР НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ»

Местное действие изучаемых соединений при однократном (3 ч) нанесении на кожу кроликов, морских свинок и мышей, а также кожу человека практически отсутствовало. Местные проявления не были выражены и при повторном (10 раз по 4 ч ежедневно) воздействии всех соединений, а также хронической (2 мес по 4 ч ежедневно) аппликации ДМФ и ДОФ на кожу морских свинок и кроликов. При исследовании кожно-резорбтивного-действия отчетливых признаков поступления изучаемых фталатов через неповрежденную кожу не установлено. При внесении всех изучаемых продуктов в глаза кроликов признаков раздражения слизистой оболочки не выявлено. ,

Таким образом, наряду с ДМФ наиболее полно в токсикологическом отношении изучен ДБФ. По данным О. К. Антонюк, LC50 паров и аэрозоля ДБФ составляет 4300 мг/м3, Limac—200 мг/м3 и LimC|,— 2 мг/м3. Основываясь на данных эксперимента и подкрепляя их результатами производственных наблюдений, О. К. Антонюк и М. В. Алдырева рекомендовали ПДК ДБФ в воздухе рабочей зоны на уровне 0,5 мг/м3, которая и была утверждена в законодательном порядке. Экспериментальные данные, полученные при изучении токсичности ДМФ, практически совпадают с основными параметрами токсичности этого вещества, за исключением Limao, которая для него в 44-20 раз выше. С учетом изложенного выше полагаем возможным предложить ПДК паров диметилфталата в воздухе рабочей зоны на уровне 0,2 мг/м3. В качестве временного ориентировочного безопасного уровня воздействия смеси паров и аэрозоля других изученных эфи-ров о-фталевой кислоты рекомендуется их количество, равное 0,5 мг/м3.

ДМФ и ДБФ следует отнести к веществам второго класса опасности (по лимитирующим показателям Limchn Zoh); при работе с ними целесообразно размещать оборудование в отдельных помещениях с выделением чистых зон; рециркуляция воздуха в них недопустима.

4 »

ЛИТЕРАТУРА. Антонюк О. К- Гигиеническая оценка и регламентация строительных материалов из пластификаторов ка основе фталевой кислоты. Автореф. дисс. канд. Киев, 1971.— Саноцкий В. И. В кн.: Промышленная токсикология и клиника профзаболеваний химической этиологии. М., 1962, с. 196.—L i m R. К-, Rink К- Y., Glass H. E. et al. Arch. int. Pharmacodyn., 1961, v. 130, p. 335.

Поступила 13/VII 1973 r.

EXPERIMENTAL RESEARCH OF THE EFFECT "OF PHTHALATE PLASTICIZER

ON THE BODY

L. A. Timofievskaya, M. V. Aldyreva, I. M. Kazbekov

Experiments performed on mice, rats, guinea-pigs and rabbits determined a low toxicity and a hazard of acute action of dimethyl-, diethyl-, dibutyl-, dioctyl-, dinonyl-, didodecyl-and butylbenzyl phthalate (LD50 — 6.8-^60 g/kg). The investigated substances had no local effect on the skin and the mucous membranes of the eyes and there were no signs of their penetration through the intact skin. The approximate maximal permissible concentration of each of the compounds studied is suggested to be of a single value amounting to 0.5mg/m3 (vapour and aerosol).

УДК 613.164:656.13-

Проф. M. Г. Шандала и Ю. Г. Пригода

СОТРЯСЕНИЯ КАК ГИГИЕНИЧЕСКИЙ ФАКТОР НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ

Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Мар-зеева

При автомобильных передвижениях на междугородных, пригородных и внутригородских маршрутах население подвергаете^ нежелательному влиянию целого ряда факторов: шума, сотрясений, положительных и отри-

цательных ускорений, выхлопных газов, неудовлетворительных микроклиматических условий и т. д. Одним из мало изученных факторов воздействия на пассажиров автотранспорта являются сотрясения.

Для изучения случайных сотрясений применительно к салону автомобиля мало подходят усредняющие стрелочные приборы, так как при этом беспорядочно меняющиеся значения вибрационного сигнала нельзя учитывать на протяжении достаточного периода времени, необходимого для достоверного статистического анализа. В связи с этим более точным методом является анализ законсервированных амплитудно-временных характеристик колебательных процессов в виде виброграмм. Естественно, ручная обработка виброграмм случайных колебаний с целью определения среднеквадратичных значений виброскорости или виброускорения представляет собой длительную и трудоемкую работу. Исследование мгновенных значений амплитуд, среднего числа выбросов случайных процессов, функций плотности вероятности амплитуд и т. д. значительно упрощается при использовании автоматических установок — анализаторов, представляющих собой специализированные счетно-решающие устройства, работающие по установленной программе.

Задачи настоящей работы обусловили поиск наиболее рациональных способов регистрации и обработки виброграмм, зарегистрированных в салоне автомобиля, так как серийная портативная аппаратура для таких целей не выпускается. Существующие механические вибрографы типа ВР-1, ВР-2 и т. п. и предложенные их модификации (А. М. МикулинСкий и А. В. Краковский) неудобны в эксплуатации из-за ограниченности амплитудно-частотного диапазона и несовершенства способов фиксации прибора совместно с датчиком. В последнее время широкое признание получили методы регистрации виброграмм путем преобразования механических колебаний в пропорциональные электрические сигналы. Однако такая аппаратура обычно рассчитана на потребление энергии от'электрической сети. В нашей работе в качестве самописца уровней вибрации использовался отечественный портативный электрокардиограф «Салют», а в качестве вибропреобразователя — пьезоэлектрический датчик типа АР-202 (АНепеп-риЬаЬпеИшег, ГДР), дававший линейное воспроизведение колебаний на частотах 1—1000 Гц. Усилительная система электрокардиографа позволила значительно расширить диапазон воспроизводимых частот и амплитуд, а тепловой способ регистрации сигналов, наличие 2 скоростей записи и автономный источник питания обеспечили бесспорное удобство в работе. К сожалению, из-за отсутствия промышленных образцов такого типа необходимо проводить соответствующую калибровку прибора. 1

А. М. Волков в своих исследованиях укреплял датчик на "голове испытуемых при помощи прибинтованных алюминиевых оголовников, а, по его сообщениям, в работах Ьпешап и 01скшап датчик прижимался к исследуемому месту самим испытуемым. Мы использовали для этих же целей налобный осветитель, применяющийся в ЛОРпрактике, где вместо рефлектора укреплялся вибропреобразователь. Такой способ фиксации датчика позволял легко и удобно установить его в нужном положении на любой точке тела без искажений вибрационных сигналов.

Исследования проводились в салоне автобуса на шасси ГАЗ-51 и легкового автомобиля «Волга» М-21. Для опытов были приглашены 6 практически здоровых лиц в возрасте 20—35 лет, отобранных из группы в 52 человека. Испытуемые имели сходные показатели мышечной силы и выносливости мышц к статистическому напряжению, а также наиболее низкие пороги вибрационной чувствительности, которая определялась с помощью прибора ИВЧ-02. Субъективно вибрационным ощущениям давались следующие оценки: «не ощутимо», «слабо ощутимо*, «хорошо ощутимо», «сильно ощутимо». В качестве опытных участков было взято 3 типа автомобильных дорог: 1) автомагистраль высшей категории с новым капитальным покрытием, 2) асфальтированное шоссе 2-й категории с включениями гра-

Рис. 1. Вибрации платформы автомобилей и тела человека на автомобильных дорогах.

Колебания платформы автобуса на стоянке при работающем двигателе (/), в движении по автомагистрали (//), шоссе (///) и булыжнику (ÍV). V—VII — колебания платформы легкового автомобиля в движении на тех же дорогах. Колебания тазовой области и головы испытуемого Б. в движении по шоссейной дороге: в салоне автобуса (VII. /X) и легкового автомобиля (X—XI). Цифры справа — коэффициент увеличения по сравнению с истинными значениями амплитуд.

вийных частиц, 3) дорога с булыжным покрытием. Колебания регистрировались одновременно на платформе (полу) салона и на некоторых точках тела испытуемых. Для иллюстрации виброграммы приводятся на рис. 1 за отрезок времени Г=3 с. Анализ виброграмм показывает, что на стоянке при работающем двигателе генерируются колебания в основном с частотой 50 Гц и средней амплитудой до 0,1 мм. В движении со скоростью 60 км/ч вибрации пола автобуса и «Волги» изменяют свои характеристики на дорожном покрытии различных типов. На виброграммах II—IV и V—VII отчетливо видно, что появляются колебания с большим периодом —fcp.= =3—5 Гц, на которые накладываются более высокие частоты с малыми амплитудами порядка 0,1 мм. Колебания пола легкового автомобиля характеризуются отсутствием высокочастотных вибраций, что можно объяснить демпфирующими свойствами коврика, на котором фиксировался датчик. Тело испытуемого воспроизводит низкочастотные вибрации в основном на частотах 3—12 Гц, но с гораздо большими амплитудами. } .

Статистическая обработка данных, собранных при изучении случайных сотрясений на автотранспорте, проводилась с помощью комплекса измерительных устройств, блок-схема которых приведена на рис 2.

С помощью ПАК осуществлялись квантованйе по уровням и дискретизация во времени исследуемого случайного процесса. Квантование по уровням семиразрядное, т. е. разделялось на 128 класс-интервалов. Дискретизация во времени проводилась импульсами с частотой 1024 Гц и длительностью т=20 10_в с.

Мы исследовали следующие характеристики случайных процессов х (/): среднеквадратичные отклонения амплитуд о (х), среднее число выбросов случайного процесса над нормированным пороговым

уровнем N , плотность вероятности амплитуд № .

При анализе статистических показателей амплитуд сотрясений в движущихся автомобилях (t»=60 км/ч) в некоторых интервалах частот можно было отметить, что на дороге с булыжным покрытием резко возрастает удельный вес инфранизких колебаний в диапазоне 1—12 Гц, которые, по данным отдельных авторов, являются резонансными для человека.

ш

V --—--------------

а-1э УС мод мдг ДЕ- мод <РВЦ ЩЧ ЧПТ ч ПАИ ЦЭВМ

Рис. 2. Блок-схема приборов для вероятностного

анализа случайных колебаний. Д-19 — пьезоэлектрический датчик типа Д-19, поставляемый таганрогским заводом «Вибропрнбор»; УС—система усилителей в комплекте низкочастотной виброизмерительной аппаратуры типа НВА-1: МОД — модулятор, позволяющий переносить спектр низкочастотных колебаний в область высоких частот с последующей консервацией их на магнитной ленте; МАГ — магнитофон портативный типа «Спутник»; ДЕМОД — демодулятор, посредством которого воспроизводились зарегистрированные колебательные процессы; ФВЧ — фильтр верхних частот; ФНЧ — фильтр нижних частот; УПТ — усилитель постоянного тока; ПАК — преобразователь аналог— код; ЦЭВМ —цифровая электронная вычислительная машина «Раздан».

Именно в этом интервале укладывается около 95% всех колебаний тела испытуемых лиц. Вариабельность амплитуды на булыжнике увеличивается в 2 — 3 раза по сравнению с асфаль-то-бетонн ой магистралью, причем самый высокий коэффициент вариации относится к колебаниям головы в легковом автомобиле, что можно связывать с различными конструктивными особенностями сидений. Наоборот, на частотах 13—31 Гц коэффициент вариации был более стабильным во всех реализациях. В интервале 31—60 Гц колебания тела человека в проведенных исследованиях не обнаружены. Статистически достоверные различия между сравнимыми показателями средних величин сотрясений наблюдались на всех частотах в салоне автобуса и легкового автомобиля — Р<0,001. Как показали исследования, среднеквадратичные отклонения амплитуд тазовой области тела испытуемых лиц в движении по автомагистрали ах, шоссе аг и булыжнику ог3 при этом достоверно различались (если принять а1=1, то а2=7,6, а <т3=25,2), однако плотность вероятности амплитуд во всех реализациях не изменялась и практически не отличалась от нормального распределения Гаусса — Лапласа (рис. 3). Субъективно испытуемые оценивали вибрации платформы автобуса и легкового автомобиля на стоянке как «слабо ощутимо» и «не ощутимо». Так, эффекты виброгашения различными прокладками неодинаковы (А. И. Вожжова и В. К. Захаров), все испытуемые имели одинаковую обувь на кожаной подошве. В движении по магистрали ощущения испытуемых были также в пределах «слабо ощутимо» на обоих видах транспорта. Оценки «сильно ощутимо» и выше относятся к сотрясениям при передвижении по булыжнику.

Одними из показателей утомления человека при действии случайных сотрясений на автотранспорте были мышечная сила и мышечная выносливость к статическому напряжению разгибателей туловища, которые определялись с помощью станового динамометра ДС-200. В таблице приведены результаты наблюдений.

Каждому из 6 участников опыта давалось задание набрать максимальные уровни мышечной силы и мышечной выносливости в сумме из 10 попыток. В качестве исходных данных были взяты средние показатели до начала исследований в целом за 4 дня, в течение которых проводились наблюдения. Таким образом, число наблюдений по каждому показателю в одной серии составило 60, а для исходных данных — 60x4=240. Статистическая обработка результатов показала, что после 4-часового пребывания

Снижение мышечной силы и выносливости испытуемых при передвижении по различным дорогам

Показатель Статистический показатель Исходные данные После 4 ч пребывания в автобусе

на стоянке при передвижении по

магистрали шоссе булыжнику

Мышечная сила (в кг) М± 117 115 114 113 110

1,3 1.2 1,2 1.1 1,0

Рг — >0,2 >0,1 <0,025 <0,001

Рг — — 0,2 0,1 0,005

Мышечная выносливость к М± 8.0 7,6 7,3 7,2 6,8

статическому напряже- — т 0,20 0,21 0,15 0,13 0,18

нию в с) Рг — >0,2 <0,01 <0,005 <0,001

Р2 — >0,2 >0,1 <0,005

Рис. 3. Плотность вероятности амплитуд сотрясений тела человека в автомобиле.

3L

•испытуемых в салоне автобуса по отношению к исходным данным вероятность различий средних показателей мышечной силы (Я,) была существенной при передвижении по шоссе и булыжной дороге; достоверность разности выносливости мышц к статическому напряжению, кроме того, была значимой и при передвижении по магистрали. Вероятность различий по отношению к средним показателям, наблюдаемым при отсутствии движения (Р2), может быть признана только при передвижении по булыжнику. Интересно отметить, что наблюдаемые средние показатели мышечной силы и выносливости недостоверно различались при поездках по магистральной и шоссейной дорогам — Р>0,2, а при поездках по булыжнику различия во всех случаях были высокозначимы — 0,005>Р>0,001. Это позволяет прийти к заключению, что качество дорожного полотна оказывает решающее влияние на развитие мышечного утомления у испытуемых лиц.

Данные анкетного опроса 284 пассажиров показали, что 94% из них связывают неприятные ощущения случайных вибраций со степенью ровности дорожного покрытия, а вибрации от работающего двигателя на стоянке вызывают слабые ощущения у 11,6% опрошенных. Среди других жалоб, имеющих отношение к сотрясениям, 88% пассажиров дальнего следования отметили неудобства конструкции сидений: 58% из них высказалось за увеличение угла наклона спинки сидений, 67% предложили увеличить расстояние между сидениями и 72% считают необходимым устройство подголовника в качестве амортизирующей системы.

На основании проведенных исследований колебаний различных частей тела испытуемых в салоне автомобиля можно заключить, что в целом тело человека не участвует в вибрациях, создаваемых работающим двигателем. Случайные сотрясения автомобиля и человека характеризуются широким диапазоном амплитуд и частот, а ровность дорожного покрытия определяет субъективные оценки вибрационных ощущений и степень развития мышечного утомления.

Выводы

1. В условиях автомобильных перевозок пассажиры подвергаются наряду с воздействием других факторов влиянию сотрясений различной частоты и амплитуды, источниками которых являются, с одной стороны, двигатель и трансмиссии, а с другой — неровности дорожного покрытия.

2. Вибрации, возбуждающиеся при работе двигателя автомобиля, характеризуются малой амплитудой — 0,1 ±0,02 мм и частотой порядка 30—60 Гц. Вызываемые ими вибрационные ощущения 11,6% опрошенных оценивали как «слабо ощутимо», остальные — как «не ощутимо».

3. Случайные инфранизкие сотрясения, возникающие при проезде дорожных неровностей, подчиняются нормальному (гауссовому) закону распределения и являются существенным неблагоприятным фактором, вызывающим неприятные ощущения у всех испытуемых и у 94% опрошенных пассажиров.

4. При 4-часовых поездках по автомагистрали, шоссе и булыжнику у испытуемых развивалось мышечное утомление, характеризующееся статистически достоверными снижениями средних показателей выносливости мышц к статическому напряжению (0,01>Р>0,001) во всех случаях и снижением мышечной силы (0,025>Р>0,001) при поездках по шоссейной и булыжной дорогам.

5. Для регистрации сотрясений на автотранспорте рекомендуется сконструированная авторами аппаратура, а для обработки данных такого изучения — метод вероятностного анализа случайных колебаний.

ЛИТЕРАТУРА. Вожжова А. И., 3 а х а > о в, В. К. Защита от шума и вибрации на современных средствах транспорта. Л., 1968.— ВолковА. М. Гигиеническое нормирование шума и вибрации подвижного состава дорожного транспорта. М., 1970.— Микулинский А. М., Краковский А. В. Гиг. и сан., 1962, № 10, с. 55.

Поступила 19/1V 1974 г.

VIBRATION AS A HYGIENIC FACTOR IN MOTOR TRANSPORT

M. G. Shandala, Yu. G. Prigoda

The car and the man sitting in it undergo occasional shakes that are of a wide range both of amplitude and that of frequency and are conditioned by the state of the road. The authors suggest methods of registrating vibrograms in a car and a set of devices for their analysis. Statistically significant differences were noted in the extent of muscular fatigue of persons tested after trips along various kinds of roads. The subjective assessment of prevailing conditions made by persons under observation and that by passangers depended directly on the extent of evenness of the road coating.

УДК 614.72:546.16]:612.66

Проф. М. С. Садилова, В. А. Костюченко, кандидаты мед. наук Э. Г. Плотко и С. И. Ворошилин, В. Никифорова, Е. Н. Почашев

К ВОПРОСУ О ВОЗРАСТНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА К ИОНУ ФТОРА В ВОЗДУХЕ

Свердловский научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний Министерства здравоохранения РСФСР

В нашу задачу входило определение возрастной чувствительности к иону фтора при ингаляционном поступлении его в организм. Опыты были поставлены на беспородных белых крысах-самках. Животные одного возраста в начале опыта были разделены на 6 групп; каждую из них в намеченные сроки подвергали ингаляционной затравке фтористым водородом в концентрации 1 мг/м3 в теченне 1 мес по 6 ч в сутки, после чего забивали и исследовали. Возраст, в котором животных подвергали ингаляционной затравке, включал все основные периоды их развития. Условное сопоставление возраста животных и человека основано на соответствии между наиболее эквивалентными периодами развития организма (табл. 1): возраст вскармливания молоком, определяющий период новорожденности (у крысы 30 дней, у человека 0,5—1,5 года), возраст полового созревания (у крысы 3,5—4 мес, у человека 14—15 лет), возраст завершения роста скелета (у крысы 8—10 мес, у человека 26 лет) и возраст резкого снижения репродуктивной функции у большинства особей женского пола (у крысы 18— 24 мес, у человека 40—50 лет). Хотя полного соответствия между этими периодами у человека и грызунов нет, все же такое сопоставление создает определенную возможность экстраполяции экспериментальных данных на человека.

Действие фтористого водорода на организм оценивали по общему состоянию животных, состоянию эмали зубов, патоморфологическим изменениям, содержанию фтора в костной ткани и моче, определяемом пироли-тическим методом (Н. С. Николаева и соавт.) с последующим титрованием азотнокислым торием. Кроме того, у животных 2 возрастных групп (1,2 и 17,6 мес) изучено мутагенное действие фтористого водорода на соматические клетки костного мозга. Критерием мутагенного действия фтористого водорода служила частота хромосомных аберраций в клетках костного мозга на препаратах, приготовлявшихся

Таблица 1 Возраст подопытных крыс и сопоставление его с соответствующими возрастными периодами человека

Группа ЖИВОТНЫХ Возраст крыс в период затравки (в мес) Соответствующий возраст у человека (в г.) Название возрастного периода

1-я 1,2—2,2 1—7 Детство

2-я 2,9—3,9 10—14 Подростко-

вый

3-я 5,9—6,9 20—25 Зрелость

4-я 11,7—12,7 26—35 Зрелость

5-я 17,6—18,6 40—45 Начало ин-

волюции

6-я 23,6—24,6 50—55 Инволюция

2 Гигиена и санитария Ni 12

33

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.