Опасности и средства их минимизации. 
Чрезвычайная ситуация

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ЗАОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

инженерный факультет

кафедра безопасности жизнедеятельности и техноэкологии

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

КУРС ЛЕКЦИЙ Доктор технических наук, профессор Федоров П.В.

Лекция 1. Человек и среда обитания. Антропогенные опасности, принципы, методы и средства минимизации опасностей Лекция 2. Техногенные опасности и защита от них. Безопасность в сельскохозяйственном производстве Лекция 3. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. Управление безопасностью жизнедеятельности. Правовые основы

Лекция 1. Человек и среда обитания. Антропогенные опасности, принципы, методы и средства минимизации опасностей

1.1 Цели и задачи дисциплины

Учебная дисциплина «Безопасность жизнедеятельности» изучает комплекс теоретических, практических и политических решений, направленных на обеспечение взаимодействия (деятельности) человека со средой обитания при минимизации вероятности возникновения ущерба людям и самой среде обитания. При этом имеются в виду различные виды деятельности: производственная, бытовая, торговая, предпринимательская, учебная, научная, спортивная и другие. Изучение и анализ многообразных форм человеческой активности приводят к обобщающему заключению о потенциальной опасности любой деятельности. Как правило, потенциальная опасность носит скрытый характер, проявляется при определенных, часто трудно предсказуемых условиях, порождается совокупностью реально существующих материальных объектов и явлений.

Двадцатый век, вошедший в историю человечества как век научно-технической революции, завершился серьезными негативными изменениями в биосфере, ростом числа и размеров регионов техносферы, увеличением масштабов принудительной смертности и ухудшения здоровья людей. Неустойчивое развитие техносферых регионов при деградирующей биоте грозит цивилизации разрушением и гибелью. В России в силу интенсивно развивающихся негативных экологических факторов кризиса государственных и общественных структур в последние годы наблюдается устойчивая тенденция к снижению численности населения, уменьшению числа здоровых и физических полноценных людей. Избежать демографической катастрофы и разрушения биосферы можно лишь при условии, если страна перейдет на новый уровень развития, при котором будут соблюдаться требования оптимального роста численности населения, всемерной экономии энергетических и материальных ресурсов, соблюдения нормативных требований, гарантирующих качество среды обитания; максимальной безопасности и экологичности при создании и эксплуатации технических систем и их комплексов.

Настоятельным является признание приоритета экологической парадигмы над экономической. В задачи науки о безопасности жизнедеятельности входит формирование критериев совместимости человека и биосферы с техносферой. При этом большое значение приобретают разработка и применение принципов и методов превентивного анализа показателей техносферы, совершенствование научных основ комплексной оценки ее состояния, разработка и широкое использование экобиозащитных средств. Безопасность жизнедеятельности — это область научных знаний, изучающая общие опасности, угрожающие каждому человеку, и разрабатывающая соответствующие принципы, методы и средства обеспечения защиты от них. БЖД обеспечивает общую грамотность в области безопасности, это научно-методических фундамент для выживания людей в современных условиях, это основа сохранения Цивилизации и Жизни на Земле. БЖД — неотъемлемая составная часть и общий образовательный компонент подготовки всесторонне развитой личности, общества и государства; данная дисциплина должна основательно и глубоко быть освоена студентами всех без исключения специальностей.

1.2 Терминология БЖД. Основные понятия и определения

Формирование науки о безопасности жизнедеятельности как новой области научных знаний настоятельно требует терминологической основы. Можно быть предложен следующий минимум научных терминов БЖД.

Опасность — центральное понятие БЖД, под которым понимают любые явления, угрожающие жизни и здоровью. Опасность — это свойство какой-либо субстанции в определенных условиях причинить ущерб здоровью или имуществу человека. Опасность можно рассматривать как вероятную меру возможного ущерба людям.

В процессе жизнедеятельности человека постоянно сопровождают опасности. Опасность может возникнуть в окружающей человека внешней среде или в самом человеке.

Опасность представляет собой угрозу или возможность возникновения при определенных обстоятельствах вреда. Под опасностью чаще всего понимается угроза природной, техногенной, социальной, военной, экономической и другой направленности, осуществление которой может привести к ухудшению состояние здоровья или смерти человека, а также нанесению ущерба окружающей среде. По масштабам распространения опасности варьируются от угрозы отдельному человеку до опасности глобальных катастроф. К основным показателям опасности относятся интенсивность и риск.

Интенсивность опасности — степень ее напряженности, которая выражается скоростью возможного наступления угрожаемого события, его количественной и качественной характеристиками. Количественная характеристика включает повторяемость угроз за определенный период времени и масштабы их проявления. Качественная оценка состоит в силе разрушительного воздействия ожидаемого события.

Рисквероятность наступления опасности с конкретными последствиями и неопределенной величиной ущерба. Например, риск заболевания, риск получения травмы, риск проживания в сейсмически опасной зоне. Риск — количественная оценка опасности. Определяется как частота или условная вероятность возникновения одного события. Значения этой величены 0…1. Риск можно определить как вероятность реализации негативного, то есть причиняющего ущерб, воздействия на здоровье людей, их имущество, природную среду.

Безопасность — свойство элементов системы «человек — техносфера» сохранять условия взаимодействия с минимальной вероятностью (минимальным риском) возникновения ущерба людям. Можно сказать, что безопасность — это состояние деятельности, при котором с определенной вероятностью минимизировано проявление опасностей.

Безопасность жизнедеятельности — новая наука, изучающая общие закономерности опасных явлений и соответствующие методы и средства защиты человека в любых условиях его обитания. Безопасность жизнедеятельности решает триединую задачу, которая состоит в идентификации опасностей, реализации профилактических мероприятий и защите от остаточного риска.

Идентификация опасности — процесс распознания образа опасности; установление возможных причин, пространственных и временных координат, вероятности проявления величены и последствий опасности.

Под условиями деятельности понимается совокупность факторов среды обитания воздействующих на человека.

Здоровье — естественное состояние организма, характеризующееся его уравновешенностью с окружающей средой и отсутствием каких-либо болезненных изменений. Здоровье можно также определить как «состояние полного физического, духовного и социального благополучие».

Ущерб здоровью — это заболевание, травмирование, в том числе с летальным исходом, инвалидностью и т. п

Вредное воздействие, или вредный фактор — такое воздействие на человека, которое приводит к ухудшению самочувствия или заболеванию. Воздействие вредного фактора на биосферу приводит к ее деградации.

Биосфера — природная область распространения жизни на земле, включающая нижний слой литосферы. Биосфера является природной средой, населенной живыми организмами.

Совокупность взаимодействующих между собой растений, животных и микроорганизмов на определенном участке биосферы по В. Н. Сукачеву называется биогеоценозом.

Техносфера — определенный регион биосферы, преобразованный людьми с помощью технических средств с целью наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям.

Свойство элементов системы «человек — техносфера — природная среда» сохранять условия взаимодействия с минимальной возможностью возникновения ущерба природной среде называется экологичностью. Наука экология охватывает все явления во взаимоотношениях между живыми организмами и средой обитания.

Комфорт — удобства, благоустроенность, уют, обеспечивающие максимальную эффективность деятельности и отдыха человека.

Происшествие — событие, состоящее из негативного воздействия на людей и природную сферу.

Авария — происшествие в технической системе, не сопровождающееся гибелью людей.

Катастрофа — происшествие в техносфере, сопровождающееся гибелью или пропажей без вести людей.

Стихийное бедствие — происшествие, связанное со стихийными явлениями на Земле и приведшее к разрушению биосферы, гибели или потере здоровья людей.

Зона чрезвычайной ситуации (зона ЧС) — регион или его часть, где негативные воздействия привели к устойчивым нарушениям здоровья людей и (или) разрушению природной среды.

1.3 Номенклатура и таксономия опасностей: классификация, систематизация, вероятность реализации — риск

Опасность — центральное понятие БЖД, под которым понимаются любые явления, угрожающие жизни и здоровью человека. Человеческая практика и научные исследования дают основания утверждать, что ни в одной сфере деятельности невозможно достичь абсолютной безопасности (аксиома потенциальной опасности, имеющая исключительное методологическое и эвристическое значение).

Признаки опасности: угроза для жизни, возможность нанесения ущерба здоровью, нарушение условий нормального функционирования органов и систем человека. Различают априорные признаки (предвестники) опасности и апостериорные.

По происхождению опасности можно примерно разделить на 6 групп: природные, экологические, биологические, социальные, техногенные, антропогенные.

По характеру воздействия на организм человека различают следующие группы опасностей: механические, физические, химические, биологические, психофизиологические.

По времени проявления отрицательных последствий опасности делятся на импульсивные и кумулятивные.

По локализации опасности бывают связанные с литосферой, гидросферой, атмосферой, космосом.

По вызываемым последствиям: утомление, заболевания, травмы, аварии, пожары, летальные исходы.

По приносимому ущербу: социальный, технический, экономический, экологический.

По структуре опасности делятся на простые и производные, пораждаемые взаимодействием простых.

Сферы проявления опасностей: бытовая, производственная, спортивная, учебная, дорожно-транспортная, военная и т. д.

Поскольку любая опасность, как правило, носит потенциально латентный характер, чрезвычайно важное значение приобретает процесс ее идентификации, т. е. обнаружения и установление временных, пространственных, количественных и иных характеристик, необходимых и достаточных для разработки профилактических и оперативных мероприятий, направленных на обеспечение жизнедеятельности. Главное в идентификации — установление причин и обстоятельств, инициирующих проявление опасности, возможных последствий, величины ущерба.

Ущерб — это убыток, урон экономического, социального, экологического или смешанного характера, определяемый как условные средние потери за соответствующий период времени. Ожидаемый ущерб в ситуациях, связанных с риском, отличается неопределенностью своей величины.

В настоящее время возникла и активно развивается теория рисков, которая положена в основу новой науки — рискологии. Ее становление связано с увеличением опасностей для человека в результате возросшей агрессивности среды его обитания. Несмотря на достижения научно — технического прогресса, значительное совершенствование технологии в производственных процессах, способствующие повышению безопасности, возникают новые виды опасностей, которые по своим последствиям превосходит ранее существование. Это обусловлено:

? структурными и технологическими сдвигами в экономике, связанными с развитием принципиально новых производств, распространением микроэлектроники, робототехники, освоением космического пространства и др.;

? ростом потребления всех видов энергии и природных ресурсов;

? глобальными изменениями природной среды (потепление климата, образование «озоновых дыр» в атмосфере);

? увеличением концентрации и возникновение новых загрязнителей и форм нарушения качества окружающей среды, в частности высокотоксичных химических соединений, мутагенных и канцерогенных органических веществ и др.;

? информационным давлением на психику человека, приводящим к распространению большого числа психических расстройств;

? появлением новых заболеваний (наркомании, СПИДа и др.);

? усилием военного противостояния в локальных и межнациональных конфликтах и обострением криминогенной обстановки.

В результате действия перечисленных опасностей увеличиваются масштабы и количество рисков. Управление рисками становится одной из актуальных и сложных проблем.

Понятия опасности и риска являются основными в концепции безопасности жизнедеятельности человека в обществе, производственной и природной среде. Эта концепция базируется на необходимости достижения допустимых на данном этапе уровней риска и безопасности.

Виды рисков. Существует ряд классификационных признаков рисков природных, социальных, финансовых, предпринимательских и прочих, позволяющих свести их в определенные группы. Ниже приводятся виды рисков, относящихся к вопросам безопасности жизнедеятельности.

По масштабам распространения различают риски, приходящиеся на отдельного человека, группу людей, население региона, нацию, все человечество.

С позиций целесообразности риск бывает обоснованным и необоснованным (безрассудным).

По волеизъявлению подразделяют вынужденный и добровольный риски.

По отношению к сферам человеческой деятельности выделяют экономический, социально-бытовой, политический, технологический риски и риск в природопользовании.

По мере допустимости риск бывает пренебрегательным, приемлемым, предельно допустимым, чрезмерным. Пренебрежимый риск имеет настолько малый уровень, что он находится в пределах допустимых отклонений естественного (фонового) уровня. Приемлемый риск допускает такой уровень риска, с которым мирятся, учитывая технико-экономические и социальные возможности общества на данном этапе развития. Предельно допустимый риск представляет собой максимальный риск, который не должен превышаться независимо от ожидаемой выгоды. Чрезмерный риск характеризуется исключительно высоким его уровнем, который в подавляющем большинстве случаев приводит к негативным последствиям.

На практике достичь нулевого уровня риска невозможно. Пренебрежимый риск в реальных условиях также не может быть обеспечен, так как отсутствуют технические экономические предпосылки для этого. Поэтому современная концепция безопасности жизнедеятельности исходят из приемлемого риска.

Величину приемлемого риска можно определить, используя затратным механизм, который позволяет распределять расходы общества на достижение заданного уровня безопасности между природной, техногенной и социальной сферами. Необходимо поддержание сбалансированных затрат в указанные сферы, поскольку нарушение соотношения в пользу одной из сфер резко увеличит риск, и его уровень выйдет за границу приемлемого. Так, сокращение расходов на охрану окружающей среды в пользу техногенной и социальной сфер вызовет деградацию природы и снижение качества жизни человека в результате загрязнение атмосферы, воды, почвы и связанных с ними последствий в пищевом рационе, ростом заболеваемости, ухудшением комфортных условий и т. д. Вместе с тем, недостаточность выделения средств на поддержание и развитие техногенной сферы к отсталости производственных технологий, росту травматизма и общему падению объемов производства. Снизится также уровень обороноспособности страны. С другой стороны, снижение затрат на социальную сферу прямо влияет на жизнеобеспечение людей и повышает риск в связи с обнищанием, криминализацией общества.

Величину риска в жизнедеятельности человека ® рассчитывают как отношение количества свершившихся событий с негативными последствиями (n) к максимально возможному их количеству (N), на которое могут распространиться негативные последствия, за конкретный временной период по формуле: R=n/ N

Приведенная формула позволяет рассчитать величину общего и группового риска. При оценке общего риска величина N обозначает максимальное количество событий в конкретной группе, выбранной из их общего количества по определенному признаку. В частности, в группу могут входить люди по принадлежности к одной профессии, полу, возрасту; группу может составлять также подвижной состав одного типа; один класс субъектов хозяйственной деятельности и т. д.

Характерным примером определения общего риска служит расчет численного значения общего риска гибели человека в дорожно-транспортном происшествии в РФ. Согласно статистическим данным, ежегодно в стране в результате ДТП погибает примерно 36 000 человек, то есть n = 3,6Ч10⁴ чел. Риску попасть в ДТП подвергается практически все население страны, т. е. N = 1,5Ч10⁸ чел. Отсюда определяется численное значение риска:

Иначе говоря, пользуясь традиционными определениями, статистический показатель смертности по ДТП равен 2,4 / 10 000 населения. Согласно данным Министерства здравоохранения РФ, от болезней, вызванных табакокурением, ежедневно погибает 750 человек, или 270 тыс. ежегодно!

В этом случае риск

В приведенных примерах речь идет об индивидуальном риске, характеризующем опасность определенного вида для отдельного человека.

Данные о риске фатального исхода в год, обусловленном различными причинами (для населения США): R_дтп = 3Ч10^-4; R_пожара = 4Ч10^-5; R_{отравления} = 2Ч10^-5; R_{производства} = 1Ч10^-5; R_{самолетный} = 9Ч10^-6; R_{электротока} = 6Ч10^-6; R_{молнии удара} = 5Ч10^-7; R_{ядерной энергии} = 2Ч10^-10; общий совокупный риск R_общ = 3,2Ч10^-4.

В терминах риска возможно описание и достоверных событий. Риск может быть эквивалентом ущербу, например, при загрязнении окружающей среды токсичными веществами конкретного предприятия. И мера риска в этом случае равна мере ущерба.

Риск гибели людей в различных сферах жизнедеятельности в развитых странах составляет:

Природная сфера…1Ч10^-5

Техногенная сфера…1Ч10^-3

Социальная сфера…1Ч10^-4

Максимально приемлемым уровнем общего риска гибели человека во многих странах мира принята величина R_общ = 10^-6 в год, а группового профессионального риска — в среднем 2,5Ч10^-6 в год.

Сведения о характеристиках рисков как основных показателей опасности позволяет оценить потенциальное воздействие опасности на жизнедеятельность человека.

В традиционных курсах охраны труда и техники безопасности существовала концепция требования абсолютной безопасности. Практика показывает, что эта концепция является несостоятельной для законов техносферы, в силу действия аксиомы о потенциальной опасности. Современная парадигма приемлемого риска представляет собой определенный компромисс между уровнем безопасности и возможностями ее достижения. Приемлемый риск сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты. Главным ограничивающим фактором снижения приемлемого риска являются экономические возможности. Во многих цивилизованных странах законодательно установлены приемлемые уровни индивидуального риска в пределах 10^-8…10^-6 в год. Для экосистем приемлемым риском считается тот, при котором может пострадать 5% видов биогеоценоза.

Введение

управления риском может поднять уровень безопасности. Для расчета риска необходима информация в виде базы и банков данных; в основе управления риском лежит методика сравнения затрат и получаемой выгоды от снижения риска.

Для выявления причин, влияющих на появление нежелательных событий (травм, аварий, катастроф, пожаров и т. д.), необходим системный анализ безопасности с дальнейшей разработкой предупредительных мероприятий, уменьшающих вероятность появления нежелательных событий.

Уменьшение вероятности опасности базируется на изучении возможных причин и следствий, которые образуют между собой причинно-следственные связи, хорошо представляемые «деревьями»: причин, отказов, опасностей, событий. Построение таких «деревьев» позволяет эффективно проводить априорный анализ безопасности систем.

Общие принципы, методы и средства минимизации опасности жизнедеятельности

Принципы минимизации опасности можно рассматривать как основные направления в достижении главной цели — уменьшения риска. Методы — это способы достижения той же цели с помощью адекватных средств.

Принципы, методы, средства — логические этапы обеспечения безопасности. Выбор их зависит от конкретных условий и вида деятельности, уровня опасности, стоимости и материальных возможностей, социальных факторов и других критериев.

Профессором О. Н. Русаком предложена следующая классификация принципов обеспечения опасности жизнедеятельности:

Ориентирующие

1. Активность оператора; 5. Классификация;

2. Гуманизация деятельности; 6. Ликвидация опасности;

3.Деструкции; 7. Системности;

4.Замены оператора; 8. Снижения опасности.

Технические

1. Блокировки; 6. Прочности;

2. Вакуумирование; 7. Слабого звена;

3.Герметизации; 8. Флегматизации;

4. Защиты расстоянием; 9. Экранирования.

5. Компрессии;

Организационные

1. Защита временем; 5. Подбора кадров;

2. Информации; 6. Последовательности;

3. Резервирования; 7. Несовместимости;

4. Нормирования; 8.Эргономичности.

Управленческие

1. Адекватности; 5. Плановости;

2. Контроля; 6. Стимулирования;

3. Обратной связи; 7. Управления;

4.Ответственности; 8. Эффективности.

Рассмотрим детальнее некоторые принципы, дадим определение каждого рассматриваемого принципа.

Принцип нормирования заключается в установлении таких параметров, соблюдение которых обеспечивает защиту человека от соответствующей опасности.

Например: ПДК, ПДУ, нормы переноски и подъема тяжести, продолжительность трудовой деятельности и др.

Принцип слабого звена состоит в том, что в рассматриваемую систему (объект) в целях обеспечения безопасности вводится элемент, который устроен так, что воспринимает или реагирует на изменение соответствующего параметра, предотвращая опасное явление.

Примеры реализации данного принципа: предохранительные клапаны, разрывные мембраны, защитное заземление, молниеотводы, предохранители и др.

Принцип информации заключается в передаче и усвоении персоналом сведений, выполнение которых обеспечивает соответствующий уровень безопасности.

Примеры реализации: обучение, инструктажи, цвета и знаки безопасности, предупредительные надписи, маркировка оборудования и др.

Принцип классификации (категорирования) состоит в делении объектов на классы и категории по признакам, связанным с опасностями.

Примеры: санитарно-защитные зоны, категории производства (помещений) по взрыво-пожарной опасности (А, Б, В, Г, Д) и др.

Методы обеспечения безопасности

Введем следующие определения:

Гомосфера — пространство (рабочая зона), где находится человек в процессе рассматриваемой деятельности.

Ноксфера — пространство, в котером постоянно существуют или периодически возникают опасности.

Совмещение гомосферы и ноксферы недопустимо с позиций безопасности.

Обеспечение безопасности достигается 3 основными методами: Метод А состоит в пространственном и (или) временном разделении гомосферы и ноксферы. Это достигается средствами дистанционного управления, автоматизации, роботизации, организации и др. Метод Б состоит в нормализации ноксферы путем минимизации опасностей. Это совокупность мероприятий, защищающих человека от шума, газа, пыли, опасности травматизма и др. средства коллективной защиты. Метод В включает гамму приемов и средств, направленных на адаптацию человека к соответствующей среде и повышению его защищенности Данный метод реализует возможности профотбора, обучения, психологического воздействия, СИЗ.

В реальных условиях может реализоваться комбинация нескольких методов.

Средства обеспечения безопасности делятся на средства коллективной (СКЗ) и индивидуальной защиты (СИЗ).

В свою очередь, СКЗ и СИЗ делятся на группы в зависимости от характера опасностей, характеристики обстановки, вида жизнедеятельности и т. д.

Человек в системах безопасности

Для минимизации опасности системы «человек-среда» необходимо учитывать и согласовывать характерные свойства и особенности механизма защиты человека — его гомеостаз и всю совокупность объектов и явлений, оказывающих влияние на организм человека. Компоненты среды: природно-климатические явления, флора, фауна, искусственные объекты, энергия, технология, информация, люди и многое другое. Человек в системе: является объектом защиты; выступает средством обеспечения безопасности; сам может быть источником опасностей, например, по причине свойственных человеку ошибок. По оценкам ученых и специалистов свыше 80% несчастных случаев происходит по вине людей.

Для нормального и эффективного взаимодействия системы «человек-среда» без нанесения ущерба здоровью человека необходимо обеспечить совместимости характеристик среды человека.

В процессах трудовой деятельности под воздействием разнообразных факторов возможно одно из трех функциональных состояний организма: нормальное, пограничное и патологическое. При нормальном состоянии все химические реакции в организме хорошо сбалансированы; при патологическом режиме происходит отравление клеток организма, наступает предел работоспособности.

В любом современном производстве, в том числе и сельскохозяйственным, трудовой процесс реализуется системой «человек — машина — среда». Система должна обеспечивать минимизацию возможности травмирования и профессиональных заболеваний человека-оператора. Наблюдения показывают, что эффективность труда зависит от нервно-психического напряжения в работе, т. е. напряженности органов чувств, внимания, усилия воли, выдержки, ответственности, осторожности.

Обеспечение комфортных условий жизнедеятельности

На физиологические функции организма человека в первую очередь оказывают влияние параметры метеорологических условий гомосферы: температура, скорость движения воздуха, влажность, солнечная радиация и ингаляции, а также содержание пыли и вредных веществ в воздухе.

Воздушная среда, в которой осуществляется деятельность человека, характеризуется химическим составом, физическими параметрами, наличием вредных веществ и микроорганизмов.

Обеспечению нормальных условий жизнедеятельности должен соответствовать микроклимат, исключающий как перегрев организма, так и холодовый дискомфорт. Оптимальная температура воздуха в помещениях зависит от категории выполняемых работ (легкая, средняя, тяжелая), периода года (холодный, теплый) и изменяется от 16 °C до 25 °C. Оптимальная относительная влажность — 40… 60%. Скорость движения воздуха должна быть в пределах 0,1… 0,3 м/с.

Для одновременного эффективного обеспечения перечисленных параметров микроклимата необходимо применять кондиционирования воздуха.

Пыль (мельчайшие твердые частицы, находящиеся воздухе во взвешенном состоянии) представляет высокую опасность для здоровья человека. Для очистки воздуха от пыли применяют специальные пылеулавливатели: грубой очистки со степенью очистки (пылеосадочные камеры, циклоны); средней очистки ? = 50…70% (циклоны, ротационные пылеулавливатели); тонкой очистки с ? = 80…90% (ячейковые, рукавные, скрубберы Вентури).

Внешняя среда, окружающая человека влияет на организм человека, на его физиологические функции психику, производительность труда.

Необходимо достаточно уделять внимание следующим показателям:

? гигиеническим — уровень освещенности, температура, влажность, давление, запыленность, шум, радиация, вибрация и др.;

? антропометрическим — соответствие деятельности антропометрическим свойствам человека (размеры, форма). Эта группа показателей должна обеспечивать рациональную и удобную позу, правильную осанку, и т. д., предохранять человека от быстрого утомления;

? физиологическим — определяют соответствие особенностям функционирования органов чувств человека. Они влияют на объект и скорость рабочих движений человека, объем зрительной, слуховой, тактильной (осязательной), вкусовой и обонятельной информации, поступающей через органы чувств;

? психологическим — соответствие работы психологическим особенностям человека, формируемым навыкам человека, возможностям восприятия и переработки человеком информации.

Важное значение для улучшения условий труда имеет производственная и техническая эстетика.

Оптимизация освещенности

Свет характеризуется такими показателями, как световой поток, сила света, освещенность и яркость. Световой поток — это поток лучистой энергии, оцениваемый световым ощущением, измеряется в люменах (лм). Пространственная плотность светового потока представляет силу света, за ее единицу принята кандела (кд) — поток, распределенный внутри телесного угла в 1 стерадиан.

Поверхностная плотность светового потока называется освещенностью, определяется отношением светового потока Ф, падающего на поверхность, к ее площади, т. е. Е = Ф/S; измеряется освещенность в люксах (лк); 1лк/м². Освещенность, например, поверхности земли меняется в пределах от 1 лк (лунная ночь) до 1Ч10⁵ лк (яркий солнечный день).

Оптимальная освещенность зависит от характера зрительной работы: для работы высокой точности Е = 1000…1500 лк; для работ малой точности Е = 200…300 лк; для классных комнат, аудиторий, помещений, где производятся какие-либо расчеты, Е = 400…500 лк.

К источникам искусственного излучения относятся лампы накаливания и газоразрядные лампы. Лампы накаливания имеют малую светоотдачу — от 7 до 20 лм/Вт, в их спектре преобладают желтые и красные лучи.

Газоразрядные лампы образуют световой поток в результате свечения инертных газов, паров металла и их смесей под действием электрического тока. Светоотдача у таких ламп 40…110 лм/Вт.

Люминесцентные лампы типа ЛДИ и ЛТБ обеспечивают цветопередачу, спектрально приближаясь к дневному свету. Неприятным свойством газоразрядных ламп является пульсация светового потока.

Недостаточное освещение рабочего места затрудняет длительную работу, вызывает повышенное утомление и способствует развитию близорукости. Слишком низкие уровни освещенности вызывают апатию и сонливость, а в некоторых случаях способствуют развитию чувства тревоги. Длительное пребывание в условиях недостаточного освещения сопровождается снижением интенсивности обмена веществ в организме и ослаблением его реактивности.

Излишне яркий свет слепит, снижает зрительные функции, приводит к перевозбуждению нервной системы, уменьшает работоспособность, нарушает механизм сумеречного зрения.

Производственный и бытовой шум и его воздействие на человека

По физической сущности шум представляет собой волнообразно распространяющееся колебательное движение частиц упругой (газовой, жидкой или твердой) среды. Источником его является любое колеблющееся тело, выведенное из устойчивого состояния внешней силой.

Как и для всякого волнообразного колебательного движения, основными параметрами, характеризующими звук, являются амплитуда колебания, скорость распространения и длина волны.

Установлено, что утомляющее и повреждающее слух действие шума пропорционально его высоте (частоте). При этом импульсный шум (при одинаковой эквивалентной мощности) действует более неблагоприятно, чем непрерывный.

Особенности его воздействия существенно зависят от превышения уровня импульса над среднеквадратичным уровнем, определяющим шумовой фон на рабочем месте.

Помимо действия шума на органы слуха, установлено его вредное влияние на многие органы и системы организма, в первую очередь на центральную нервную систему, функциональные изменения в которой происходят раньше, чем диагностируется нарушение слуховой чувствительности. Поражение нервной системы под действием шума сопровождается раздражительностью, ослаблением памяти, апатией, подавленным настроением, изменением кожной чувствительности и другими нарушениями, в частности, замедляется скорость психических реакций, наступает расстройство сна и т. д.

Действие шума может привести к заболеваниям желудочно-кишечного тракта, сдвигам в обменных процессах (нарушение основного, витаминного, углеводного, белкового, жирового, солевого обменов), нарушению функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Звуковые колебания могут восприниматься не только органами слуха, но и непосредственно через кости черепа (так называемая костная проводимость).

Воздействие шума может привести к сочетанию профессиональной тугоухости (неврит слухового нерва) с функциональными расстройствами центральной нервной, вегетативной, сердечно-сосудистой и других систем.

Нормирование уровня шума. При нормировании шума используют два метода нормирования: по предельному спектру шума; уровню звука в дБ. Первый метод является основным для постоянных шумов и позволяет нормировать уровни звукового давления в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней, значения которых приведены в ГОСТ, соответствующие рекомендациям Технического комитета акустики при Международной организации по стандартизации.

Основные нормированные параметры для широкополосного шума приведены в таблице.

Таблица

Лекция 2. Техногенные опасности и защита от них. Безопасность в сельскохозяйственном производстве. Номенклатура и таксономия опасностей: классификация, систематизация, вероятность реализации

Опасность — центральное понятие БЖД, под которым понимаются любые явления, угрожающие жизни и здоровью человека. Человеческая практика и научные исследования дают основания утверждать, что ни в одной сфере деятельности невозможно достичь абсолютной безопасности (аксиома потенциальной опасности, имеющая исключительное методологическое и эвристическое значение).

Признаки опасности: угроза для жизни, возможность нанесения ущерба здоровью, нарушение условий нормального функционирования органов и систем человека. Различают априорные признаки (предвестники) опасности и апостериорные.

По происхождению опасности можно примерно разделить на 6 групп: природные, экологические, биологические, социальные, техногенные, антропогенные.

По характеру воздействия на организм человека различают следующие группы опасностей: механические, физические, химические, биологические, психофизиологические.

По времени проявления отрицательных последствий опасности делятся на импульсивные и кумулятивные.

По локализации опасности бывают связанные с литосферой, гидросферой, атмосферой, космосом.

По вызываемым последствиям: утомление, заболевания, травмы, аварии, пожары, летальные исходы.

По приносимому ущербу: социальный, технический, экономический, экологический.

По структуре опасности делятся на простые и производственные, порождаемые взаимодействием простых.

Сферы проявления опасностей: бытовая, производственная, спортивная, учебная, дорожно-транспортная, военная и т. д.

Человек живет, непрерывно обмениваясь энергиец с окружающей средой, участвуя в круговороте вещества в биосфере. В прцессе эволюции человеческий организм приспособился к экстремальным климатическим условиям — низким температурам Севера, высоким температурам экваториальной зоны, к жизни в сухой пустыне и в сырых болотах. В естественных условиях человек имеет дело с энергией солнечной радиации, движения ветра, волн, земной коры.

Появление техногенных источников тепловой и электрической энергии, высвобождение ядерной энергии, освоение месторождений нефти и газа с сооружением протяженных коммуникаций породили опасность разнообразных негативных воздействий на человека и среду обитания. Энергетический уровень техногенных негативных воздействий растет и неконтролируемый выход энергии в техногенной среде является причиной роста числа увечий, профессиональных заболеваний и гибели людей.

Негативные факторы, воздействующие на людей подразделяются на естественные, то есть природные, и антропогенные — вызванные деятельностью человека.

Опасные факторы по природе действия подразделяются на физические, химические, биологические и психофизические.

К физическим опасным фактором относятся:

? движущиеся машины и механизмы, подвижные части оборудования, неустойчивые конструкции и природные образования;

? острые и падающие предметы;

? повышение и понижение температуры воздуха и окружающих поверхностей;

? повышенная запыленность и загазованность;

? повышенный уровень шума, акустических колебаний вибрации;

? повышенное или пониженное барометрическое давление;

? повышенный уровень ионизирующих излучений;

? повышенное напряжение в цепи, которая может замкнуться на тело человека;

? повышенный уровень электромагнитного излучения, ультрафиолетовой и инфракрасной радиации;

? недостаточное освещение, пониженная контрастность освещения;

? повышенная яркость, блесткость, пульсация светового потока;

? рабочее место на высоте.

Опасности техногенного характера обусловлены:

o неисправностью технических средств;

o недостаточной надежностью сложных технических систем;

o несовершенством конструктивного исполнения и недостаточной эргономичностью рабочих мест;

o отсутствием или неисправностью контрольно-измерительной аппаратуры и средств сигнализации.

o некомпетентностью и недисциплинированностью исполнителей-операторов систем В процессе своей деятельности человек имеет дело с высокими уровнями энергии (электрической, тепловой, механической, радиационного и электромагнитного излучения) и вредных веществ.

Возможность неконтролируемого выхода энергии, накопленной в материалах и технических системах, значительно усиливает их опасность.

Опасные химические вещества.

Опасным называется вещество, которое при контакте с организмом человека (в условиях производства или быта) может вызвать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как непосредственно в процессе контакта с веществом, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Человек создавал многие из них сознательно для каких-то полезных целей.

По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на 4 класса опасности:

1-й — вещества чрезвычайно опасные;

2-й — вещества высокоопасные;

3-й — вещества умеренно опасные;

4-й — вещества малоопасные.

Класс опасности вредных веществ устанавливают в зависимости от нормы других и показателей.

К химически опасным относятся некоторые вещества используемые в технологических процессах промышленные яды, используемые в сельском хозяйстве и в быту ядохимикаты, лекарственные средства, применяемые не по назначению, боевые отравляющие вещества.

Химически опасные факторы подразделяются по характеру воздействия на организм человека и по пути проникновения в организм.

Таблица

Таблица. Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ

Проникновение вредных веществ в организм человека происходит через дыхательные пути (основной путь), а также через кожу и с пищей, если человек принимает ее, находясь на рабочем месте. Действие этих веществ следует рассматривать как воздействие опасных факторов, так как они оказывают негативное (токсическое²) действие на организм человека. В результате воздействия этих веществ у человека возникает отравление — болезненное состояние, тяжесть которого зависит от продолжительности воздействия, концентрации и вида вредного вещества.

Существуют различные классификации вредных веществ, в основу которых положено их действие на человеческий организм. В соответствии с наиболее распространенной классификацией вещества делятся на шесть групп: обще токсические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную (детородную) функцию человеческого организма.

Обще токсические вещества вызывают отравление всего организма. Это оксид углерода, свинец, ртуть, мышьяк и его соединения, бензол, диоксид, формальдегид.

Раздражающие вещества вызывают раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек человеческого организма. К этим веществам относятся: хлор, аммиак, пары ацетона, оксиды азота, озон и ряд других веществ.

Сенсибилизирующие вещества действуют как аллергены, т. е. приводят к возникновению аллергии у человека. Этим свойством обладают формальдегид, различные нитросоединения, никотинамид, гексахлоран и др.

Воздействие канцерогенных веществ на организм человека приводит к возникновению и развитию злокачественных опухолей (раковых заболеваний). Канцерогенными являются оксиды хрома, 3,4-бензпирен, бериллий и его соединения, асбест и др.

Мутагенные вещества при воздействии на организм вызывают изменение наследственной информации. Это радиоактивные вещества, марганец, свинец и т. д.

Среди веществ, влияющих на репродуктивную функцию человеческого организма, следует в первую очередь назвать ртуть, свинец, стирол, марганец, ряд радиоактивных веществ и др.

Химически опасные объекты (ХОО)

Химически опасный объект — это объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные химические вещества (ОХВ), при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды. Число таких объектов в РФ превышает 3 тыс.

Характерной особенностью значительной части объектов экономики (ОЭ) является их химическая опасность. Из общего числа ОЭ более 75% являются химически опасными объектами.

Под ОХВ следует понимать химическое вещество, прямое или опосредованное воздействие которого на человека может вызвать острые и хронические заболевания или его гибель.

В количественном отношении хлор и аммиак занимают первые два места. Значительные их запасы сосредоточены на объектах пищевой, мясомолочной промышленности, холодильниках торговых баз, в жилищно-коммунальном хозяйстве. Так, на овоще базах содержится до 150 т. аммиака, используемого в качестве хладагента, а на станциях водоподготовки — от 100 до 400 т. хлора. Статистика показывает, что наиболее опасными (не с точки зрения токсичности) по числу случаев гибели людей являются хлор и аммиак.

Электромагнитные поля (эмп) и электромагнитные излучения (эми)

Среди различных физических факторов окружающей среды, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на человека и биологические объекты, большую сложность представляют электромагнитные поля неонизирующей природы, особенно относящиеся к радиочистотному излучению. Неизбежность воздействия электромагнитного излучения (ЭМИ) на население и окружающую живую природу стало данью современному техническому прогрессу и все более широкому применению телевидения и радиовещания, радиосвязи и радиолокации, использования СВЧ — излучающих приборов и технологий и т. п.

В результате обследования людей, работающих в условиях воздействия ЭМП значительной интенсивности, показана, что наиболее чувствительными к данному воздействию является нервная и сердечно-сосудистая система. Установлено, что клинические проявления воздействия радиоволн наиболее часто характеризуются астеническими и вегетативными реакциями.

В условиях профессионального длительного облучения с периодическим повышением предельно допустимых уровней (ПДУ) у части людей отмечают функциональные перемены в органах пищеварения, выражающиеся в изменении секреции и кислотности желудочного сока, а также в явлениях дискинезии кишечника.

При профессиональном длительном облучении выявлены также функциональные сдвиги со стороны эндокринной системы: повышение функциональной активности щитовидной железы, изменение характера сахарной кривой и т. д.

Имеются сведения об индукции ЭМИ злокачественных заболеваний. Еще немногочисленные данные все же говорят, что наибольшее число случаев приходится на опухоли кроветворных тканей и на лейкоз в частности. Это становится общей закономерностью канцерогенного эффекта при воздействии на организм человека и животных физических факторов различной природы и в ряде других случаев.

Крупнейшими источниками электромагнитных излучений являются радиои телевизионные средства связи и обработки информации, радиолокационные и навигационные средства, лазерные системы, воздушные линии электропередачи.

Серьезного внимания заслуживают вопросы гигиенической оценки уровней ЭМИ, которым подвергаются лица, работающие в зоне действия излучений, но не связанные с обслуживанием радиотехнических устройств. По данным американского Агенства по охране окружающей среды, около 1% человеческой популяции подвергаются воздействию ЭМИ интенсивностью до 2?T? (при норме? 0,25 ?T — для пользователей).

Видеодисплей персональных компьютеров используют в процессе повседневной деятельности миллионы служащих во всем мире. Компьютеризация в нашей стране принимает широкий размах, и многие сотни тысяч людей проводят большую часть рабочего дня перед экраном дисплея. Наряду с признанием несомненной пользы применение компьютерной техники вызывает у пользователей ПК беспокойство за свое здоровье.

Имеются статистические данные, согласно которым лица, работающие с ЭВМ, более беспокойны, подозрительны, чаще избегают общения, а также недоверчивы, раздражительны, склонны к повышенной самооценке, высокомерны, фиксируют внимание на неудачах.

Самые опасные поля — это поля СВЧ — диапазона. Сантиметровые и миллиметровые волны действуют на кожу. А дециметровые, проникая на глубину 10−15 см, уже напрямую бьют по внутренним органам.

К сожалению, вредное воздействие ЭМИ связано не только с источникам широкомасштабного излучения. Известно, что магнитное поле возникает вокруг любого предмета, работающего на электрическом поле. А это практически любой прибор, сопровождающий нас в быту (даже электрические часы).

Как утверждают сотрудники НПО «Взлет», «замеры напряженности магнитных полей от бытовых электроприборов показали, что их кратковременное воздействие может оказаться даже более сильным, чем долговременное пребывание человека рядом с линией электропередачи».

Таблица. Уровень напряженности магнитного поля на различных расстояниях от прибора до человека, мГс

Эти данные объясняют тот факт, что отдельные мужчины отказываются пользоваться электрическими бритвами, ссылаясь на головные боли. Подобные жалобы можно услышать и от женщин, регулярно использующих фен для укладки волос.

Исследователи США и Швеции установили факт возникновения опухолей у детей при воздействии на них магнитных полей частоты 60 Гц и напряженностью 2−3 мГс в течение нескольких дней или даже часов. Такие поля излучаются телевизором, персональной ЭВМ.

Дисплеи персональных компьютеров, выполненные на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ), являются потенциальными источниками мягкого рентгеновского, ультрафиолетового (УФ), инфракрасного (ИК), видимого, радиочастотного, сверхи низкочастотного ЭМИ. Сотрудники Центра электромагнитной безопасности провели независимое исследование ряда компьютеров, наиболее распространенных на нашем рынке, и установили, что «уровень электромагнитных полей в зоне размещения пользователя превышает биологически опасный уровень».

Последствия регулярной работы с компьютером без применения защитных средств:

o заболевания органов зрения (60% пользователей);

o болезни сердечно-сосудистой системы (60%);

o заболевания желудочно-кишечного тракта (40%);

o кожные заболевания (10%);

o различные опухоли;

o мастопатия;

o хронические головные боли;

o повышенная возбудимость и депрессивные состояния;

o различные стрессовые состояния Особенно опасно электромагнитное излучение компьютера для детей и беременных женщин. Установлено, что у беременных женщин, работающих на компьютерах с дисплеями на электронно-лучевых трубках, с 90-процентной вероятностью в 1,5 раза чаще случаются выкидыши и в 2,5 раза чаще появляются на свет дети с врожденными пороками.

Персональные компьютеры (ПК) заняли прочное место в деятельности многих людей. Сейчас уже невозможно представить полноценную трудовую деятельность на предприятиях, в частном бизнесе, да и в процессе обучения без ПК. Но все это не может не вызывать обеспокоенности в отношении их вредного влияния на состояние здоровья пользователей. Недооценка особенностей работы с дисплеями, помимо снижения надежности и эффективности работы с ними, приводит к существенным проблемам со здоровьем.