Эволюция системы «человек - среда обитания». Переход к техносфере

Б ДЖ ПРОИЗВОДСТВА

Доц. Жданов В.И.

Лекция № 1.

Закон сохранения жизни Курсовского. Введение. Содержание учения о БЖД. Принципы, понятия и термины науки о БЖД.

 

ВВЕДЕНИЕ

ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ, ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕНИЯ О БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

ЧЕЛОВЕКА В ТЕХНОСФЕРЕ (БЖД)

Основным принципом существования и развития всего живого является принцип обязательности внешнего воздействия: «Живое тело развивается и существует лишь при наличии внешних воздействий на него». Саморазвитие живого тела невозможно.

Среда обитания — окружающая среда, обусловленная совокупностью факторов (физических, химических, биологических, информационных, социальных), способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на жизнедеятельность человека, его здоровье и потомство.

В соответствии с законом сохранения жизни Ю.Н. Куражсковского [1, 11]: «Жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии, информации». Это позволяет утверждать, что при жизни человек связан с внешним миром (средой обитания) потоками вещества, энергии и информации, поглощая (или излучая) их.

ЭВОЛЮЦИЯ СИСТЕМЫ «ЧЕЛОВЕК - СРЕДА ОБИТАНИЯ». ПЕРЕХОД К ТЕХНОСФЕРЕ

Биосфера — область распространения жизни на Земле, включающая нижний слой атмосферы, гидросферы и верхний слой литосферы, не испытавших техногенного воздействия.

Биосфера Земли всегда являлась и является защитным экраном от космического воздействия, под которым зародилась жизнь и сфор­мировался человек. Но она обладала и сейчас обладает рядом естественных факторов, негативно влияющих на человека (высокая и низ­кая температура воздуха, атмосферные осадки и т. п.). Поэтому для защиты от неблагоприятных воздействий биосферы и достижения ряда иных целей человек был вынужден создать техносферу.

В XX в. на Земле возникли зоны повышенного антропогенного и техногенного влияния на природную среду, что привело к частич­ной, а в ряде случаев и к полной ее региональной деградации. Этим изменениям во многом способствовали следующие эволюционные процессы:

-  рост численности населения на Земле (демографический взрыв) и его урбанизация;

- рост потребления и концентрации энергетических ресурсов;

- интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;

- рост затрат на военные цели и ряд других процессов.

Демографический взрыв.

Достижения в медицине, повышение комфортности деятельности и быта, интенсификация и рост продук­тивности сельского хозяйства во многом способствовали увеличению продолжительности жизни человека и, как следствие, росту населения Земли.

Существует несколько прогнозов дальнейшего изменения чис­ленности населения Земли (см. рис. В.2). По 1 варианту (неустойчивое развитие) к концу XXI в. возможен рост численности до 28—30 млрд чел. В этих условиях Земля уже не сможет (при современном состоянии технологий) обеспечивать население достаточным питанием и предметами первой необходимости. С определенного периода начнутся голод, массовые заболевания, деградация среды обитания и, как следствие, резкое уменьшение численности населения и разрушение человеческого сообщества.

По 2 варианту (устойчивое развитие) численность населения необходимо стабилизировать на уровне 10 млрд. чел., что при существующем уровне развития технологий жизнеобеспечения будет соответствовать удовлетворению жизненных потребностей человека и нормальному развитию общества.

Техногенные аварии и катастрофы. До середины XX в. человек не обладал способностью инициировать крупномасштабные аварии и катастрофы и тем самым вызывать необратимые экологические изменения регионального и глобального масштабов, соизмеримые со стихийными бедствиями.

Техносфера — среда обитания, возникшая с помощью прямого или косвенного воздействия людей и технических средств на природную среду с целью наилучшего соответствия среды социально-экономическим потребностям человека. Техносфера — детище XXв., приходящее на смену биосфере.

В итоге эволюции история человечества породила очередной парадокс — в течение многих столетий люди совершенствовали технику, чтобы обезопасить себя от естественных опасностей, а в результате пришли к наивысшим техногенным опасностям, связанным с производством и использованием техники и технологий.

ЦЕЛЬ УЧЕНИЯ В БДЖ.

 

Побудительными причинами возникновения в России учения о БЖД человека в техносфере являются:

 

-высокая смертность населения от внешних причин, в том числе высокая смертность населения (особенно мужчин) репродуктив­ного возраста;

-низкие показатели средней продолжительности жизни, прежде всего характерные для мужской части населения;

-значительное ежегодное снижение общей численности населения России в настоящий период и на перспективу.

Основная цель учения о БЖД — формирование и широкая пропаганда знаний, направленных на снижение смертности и потерь здоровья людей от внешних причин

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕНИЯ БДЖ.

Жизнь человека требует определенного сочетания условий обитания. Если все условия среды обитания благоприятны, за исключением одного, то именно это условие становится решающим для жизни рассматриваемого организма. Оно лимитирует развитие организма. В соответствии с законом Либиха выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Разрушение организма возможно и под действием совокупности внешних факторов, т. е. при их сочетанном воздействии.

Личные меры безопасности связаны с рациональным выбором места жительства, соблюдением правил и норм охраны труда, следованием традициям здорового образа жизни, которые могут существенно продлить жизнь каждого человека и его близких, избавить их от преждевременной старости и гибели.

На каждом этапе социально-экономического развития страны значительное позитивное влияние на здоровье населения оказывают коллективные меры безопасности. Они направлены на реализацию безопасных условий деятельности и быта; эффективную работу систем предупреждения и защиты населения от техногенных и естественных катастроф

Обеспечение качественного состояния среды обитания достигается главным образом в результате рационального обращения с ресурсами и отходами, использования в условиях техносферы объектов экономики, машин и технологий, соответствующих нормативным требованиям по безопасности и экологичности.

Создатели учения о безопасности жизнедеятельности человека в техносфере считают, что значительную роль, если не сказать определяющую, в рациональном использовании личных и коллективных мер защиты в создании качественной среды обитания играет уровень владения каждым человеком знаниями об опасностях окружающего нас мира и способах защиты от них, что и составляет основу понятия «культура безопасности».

Научно-практическое сопровождение задач сохранения здоровья и жизни людей, взаимодействующих с техническими системами, реа­лизующих технологические процессы и проживающих в современ­ной техносфере, во многом достигается на основе научных знаний и БЖД человека.

Безопасность жизнедеятельности — наука о комфортном и трав- мо безопасном взаимодействии человека с техносферой. Так, в период после аграрной революции (середина XIX в.) до на­чала этапа научно-технической революции (30-е годы XX столетия), когда появились паровые, нефтяные и электрические двигатели, тех­нологии получения и обработки металлов и ряд других технических решений, были реализованы первые научно-технические разработки в области безопасности труда, получившие тогда название техника безопасности. К середине XX столетия оно заменяется понятием — безопасность (охрана) труда, которое включает, кроме основ техники безопасности, широкий круг вопросов, связанных с соблюдением безопасных условий труда.

В 50-е годы XX столетия в мире, а в России официально с 1972 г. возникло новое направление защитной деятельности — охрана (защита) окружающей среды, главная цель которой сводилась к смягчению негативного влияния техносферы на биосферу.

Новая область научных знаний — наука о безопасности жизнедеятельности человека в техносфере и соответствующее ей содержание понятия культура безопасности формируются сейчас на основе нако­пленного ранее богатого практического опыта решения прикладных задач (защита от вибраций, шума, электромагнитных полей, механического травмирования и др.) и позитивных попыток использования фундаментальных основ науки.

Цель науки о БЖД — создание защиты человека в техносфере от внешних негативных воздействий антропогенного, техногенного и естественного происхождения. Объектом защиты от опасности является человек.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УЧЕНИЯ

ПРИНЦИПЫ, ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ НАУКИ О БЖД.

По современным представлениям, научные знания в БЖД опира ются на следующие основные принципы:

- принцип антропоцентризма: «Человек есть высшая ценность, сохранение и продление жизни которого является целью его существования».

— принцип существования внешних воздействий на человека: «Человеческий организм всегда может подвергнуться внешнему воздействию со стороны какого-либо негативного фактора».

— принцип возможности создания для человека безопасной среды обитания: «Создание комфортной и травмобезопасной для человека среды обитания принципиально возможно и достижимо при соблюдении в ней предельно допустимых уровней воздействия на человека».

— принцип выбора путей реализации безопасного взаимодействичеловека со средой обитания: «Безопасное взаимодействие человека сосредой обитания достигается его адаптацией к опасностям, снижением их значимости и применением человеком защитных мер».

— принцип отрицания абсолютной безопасности: «Абсолютная безопасность человека в среде обитания недостижима».

Этот принцип справедлив, поскольку, во-первых, на Земле всегда существуют естественные опасности, во-вторых, неизбежны антропогенные опасности и, в-третьих, практически неустранимы полностью и технические опасности.

VI — принцип науки о БЖД, во многом соответствующий принципу

Ле-Шателье: «Эволюция любой системы идет в направлении снижения потенциальной опасности», гласит: «Рост знаний человека, совершенствование техники и технологии, применение защиты, ослабление социальной напряженности в будущем неизбежно приведук повышению защищенности человека от опасностей».

Применительно к БЖД термин «опасность» можно сформулировать таким образом: «Опасность — негативное свойство среды обитания, приводящее человека к потере здоровья или к гибели».

Понятие «источник опасности» -это компоненты биосферы и техносферы,космическое пространство,социальные и иные структуры,излучающие опастность.

Понятие «безопасность объекта защиты» — состояние объекта защиты, при котором воздействие на него потоков вещества, энергии и информации из окружающей среды не превышает максимально допус­тимых значений.

Понятие «средняя продолжительность жизни» (СПЖ) — показа­тель уровня здоровья и безопасности жизни человека в среде обитания. СПЖ является интегральным параметром оценки взаимодействия человека с реальной средой обитания.

Лекция № 2

Опасность и их классификация. Безопасность объекта. Источники
опасности.

 

 

но ввести в объем V помещения из условия отсутствия в нем недопус­тимого загрязнения i-м веществом, определяют по формуле:

 

где ПДК_i — предельно допустимая концентрация i -го вещества в помещении; С_ф, — фоновое (начальное) загрязнение помещения i -м веществом.

Из рассмотренного выше следует, что, изменяя потоки в среде обитания, можно получить ряд характерных ситуаций взаимодействия в системе «человек — среда обитания», а именно:

комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха; предпосылки для проявления наивысшей работоспособности и, как следствие, продуктивности деятельности; га­рантируют сохранение здоровья человека и целостности компонент среды обитания;

допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приво­дят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека. Соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует не­возможность возникновения и развития необратимых негативных процессов у человека и в среде обитания;

опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и ока­зывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, и/или приводят к деградации природной среды;

— чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровнен за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать разрушения в среде обитания. Гибель организма происходит при значениях фактора воздействия, лежащих вне зоны толерантности, ее можно рассматривать как процесс распада организма на простые подсистемы.

На основании вышеизложенного можно сформулировать аксиому о воздействии среды обитания на человека: «воздействие среды обитания на человека может быть позитивным или негативным, характер воздействия определяют параметры потоков веществ, энергий и информаций».

Отметим, что применительно к любому живому телу аксиому о воздействии среды обитания на тело следует формировать так: «воз­действие среды обитания на живое тело может быть позитивным или негативным, характер воздействия определяют параметры потоков и способность живого тела воспринимать эти потоки».

При анализе процесса воздействия опасностей в системе «человек—техносфера» следует учитывать:

аксиому об одновременном воздействии опасностей;

наличие совокупного воздействия опасностей на объект защиты.

Аксиома об одновременном воздействии опасностей утверждает:

«Потоки вещества, энергии и информации, генерируемые их источниками, не обладают избирательностью по отношению к объектам защиты и одновременно воздействуют на человека, природную среду и техносферу, находящихся в зоне их влияния».

Из этой аксиомы следует, например, что вибрация любого здания одновременно воздействует на людей, строительные материалы и конструкции, на коммуникации и устройства, находящиеся в нем. Здесь необходимо отметить, что результат воздействия вибрации одной интенсивности на все находящиеся в здании объекты может быть различным (опасным или неопасным) и полностью определяется способностью объекта защиты (человек, коммуникация и т. п.) к восприятию возникшей в этом здании вибрации.

При оценке воздействия опасностей на объект защиты необходимо также учитывать, что любой объект воспринимает одновременно все потоки вещества, энергии и информации, поступающие в зону его пребывания в соответствии с аксиомой о совокупном воздействии опасностей: «На любой объект защиты одновременно воздействуют все потоки, поступающие из вне в зону его пребывания».

ОПАСНОСТИ, ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Опасность — свойство человека и компонент окружающей среды, способные причинять ущерб живой и неживой материи. При оценке условий возникновения и реализации опасностей важно понимать, Классификация (таксономия) опасностей. По происхождению опасности делят на естественные, техногенные и антропогенные.По видам потоков в жизненном пространстве опасности делят на массовые, энергетические и информационные, а по интенсивности потоков в жизненном пространстве на опасные и чрезвычайно опасные.

По степени завершенности воздействия опасности на объекты защиты делят на потенциальные, реальные и реализованные.Потенциальная опасность представляет угрозу общего характера,не связанную с пространством и временем воздействия. Например,в выражениях «шум вреден для человека», «углеводородные топлива — пожаровзрывоопасны» говорится только о потенциальной опасности для человека шума и горючих веществ.

Реальная опасность всегда связана с конкретной угрозой воздействия на объект защиты (человека); она координирована в пространстве и во времени. Например, движущаяся по шоссе автоцистернс надписью «Огнеопасно» представляет собой реальную опасность для человека, находящегося около автодороги. Реализованная опасность — факт воздействия реальной опасности на человека и/или среду обитания, приведший к потере здоровья или к летальному исходу человека, к материальным потерям. Если взрыв
автоцистерны привел к ее разрушению, гибели людей и/или возгоранию строений, то это реализованная опасность.

Реализованные опасности примято разделять на происшествия,чрезвычайные происшествия, аварии, катастрофы и стихийные бедствия.

Происшествие — событие, состоящее из негативного воздействия с причинением ущерба людским, природным и/или материальным ресурсам.

Чрезвычайное происшествие (ЧП) — событие, происходящее обычно кратковременно и обладающее высоким уровнем негативного воздействия на людей, природные и материальные ресурсы. К ЧПотносятся крупные аварии, катастрофы и стихийные бедствия.

Авария — происшествие в технической системе, не сопровождающееся гибелью людей, при котором восстановление технических средств невозможно или экономически нецелесообразно.

Катастрофа — происшествие в технической системе, сопровождающееся гибелью людей.

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

В результате возникновения ЧП на объектах экономики, в регионах и на иных территориях могут возникать чрезвычайные ситуации.

Чрезвычайная ситуация (ЧС) — состояние объекта территории или акватории, как правило после ЧП, при котором возникает угроза жизни и здоровья для группылюдей, наносится материальный ущерб населению и экономике, деградирует природная среда.

 Еще одной особенностью процесса взаимодействия опасности и человека является способность человека к избирательной идентифи­кации опасностей. Ряд опасных воздействий (вибрация, шум, нагрев, охлаждение и т. д.) человек идентифицирует с помощью органов чувств. В то же время такие опасные воздействия, как инфразвук, ультразвук, электромагнитные поля и излучения, радиация и др. не идентифицируются человеком. Поэтому все опасности по способно­сти человека выявлять их органами чувств можно классифицировать на различаемые и неразличаемые.

По воздействию опасностей на человека их принято разделять на вредные и травмоопасные факторы.

Вредный фактор — негативное воздействие на человека, которое приводит к ухудшению самочувствия или заболеванию.

Травмирующий (травмоопасный) фактор — негативное воздейст­вие на человека, которое приводит к травме или летальному исходу.

 

ЕСТЕСТВЕННЫЕ ОПАСНОСТИ.

Естественные опасности возникают при изменении абиотических факторов биосферы и при стихийных природных явлениях.При землетрясениях в окружающем пространстве наблюдается сейсмический удар, происходит деформация горных пород, возможно извержение вулканов, нагон воды (цунами), смещение горных пород, снежных масс, ледников и т. д.

При извержениях вулканов чаще всего наблюдаются: деформация и сотрясения земной поверхности; выброс и выпадение продуктов извержения; движение лавы, грязевых, каменных потоков; гравитационное смещение горных пород.

Сели — это внезапно возникающий в руслах горных рек временный поток, характеризующийся резким подъемом уровня воды и высоким содержанием продуктов разрушения горных пород. Оползень - скользящее под влиянием силы тяжести вниз по склону смещение горных пород.

 

Рис. 2.2 Экономичесие потери от стихийных бедствий (1950-2000) ᵒ - реальный ущерб события;- - усредненное значение ущерба.

 

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 Годы Рис. 2.2. Экономические потери от стихийных бедствий (1950—2000): о — реальный ущерб события;осредненное значение ущербаной

 

Источники природных чрезвычайных ситуаций, их поражающие факторы и номенклатура поражающих воздействий приведены в ГОСТ Р. 22.0.06.95 БЧС.

Виды и число крупнейших стихийных бедствий в мире с 1950 по 2000 г. приведены на рис. 2.1, экономические потери от них — на рис. 2.2.

 

 

Лекция № 3

Техногеные опасности.

Элементы техносферы создают техногенные опасности, возни­кающие при загрязнении окружающей среды различными отходами и потоками энергий.Загрязнение атмосферы. Атмосферный воздух всегда содержит не­которое количество примесей, поступающих от естественных и техногенных источников.Высокие концентрации и миграция примесей в атмосферном воздухе стимулируют их взаимодействие с образованием более токсичпых соединений (смога, кислот) или приводят к таким явлениям,

как «парниковый эффект» и разрушение озонового слоя.Общая схема реакций образования фотохимического смога сложна и в упрощенном виде может быть представлена реакциями:

 

 

ПАН (пероксиацилнитраты)

 

Смог весьма токсичен, так как его составляющие обычно находятся в пределах: 03 - 60...75 %, ПАН, Н202, альдегиды и др.—25...40 %.

 

Основная доля солнечной радиации передается к поверхности Земли в оптическом диапазоне, а излучаемая поверхностью Земли энергия — в инфракрасном (ИК). Поэтому доля отраженной лучи­стой энергии, поглощаемой атмосферой, зависит от количества мно­гоатомных минигазов (С02, Н20, СН4, 03 и др.) и пыли в ее составе.

Парниколый эффект в атмосфере — довольно распространенное явление и на региональном уровне.

Заметим, что одии запуск космической системы «Шаттл» сопровождается разрушением около 0,3 % озона, чтосоставляет около 107 т озона.

В результате техногенного воздействия на атмосферу возможны следующие негативные последствия:

-превышение ПДК многих токсичных веществ (СО, N0₂, S0₂,C_mH_m, бенз(а)пирена, свинца, безнола и др.) в городах и населенных пунктах;

образование смога при интенсивных выбросах NO_x, С_mН_m;

выпадение кислотных дождей при интенсивных выбросах SO_x, NO_x;

появление парникового эффекта при повышенном содержа

нии С0₂, N0_x,O₃, СН₄, Н₂0 и пыли в атмосфере, что способствует по вышению средней температуры Земли;

разрушение озонового слоя при поступлении N0, и соединений хлора в него, что создает опасность УФ-облучения.

Загрязнение гидросферы. Потребление воды [8] в РФ в 2000 г. достигло 85,9 км3, в том числе на нужды, %:

производственные —57,9;

хозяйственно-питьевые —20,3;

орошение — 13,7;

сельскохозяйственное водоснабжение - 2,1;

прочие —6,0.

При использовании воду, как правило, загрязняют, а затем сбрасывают в водоемы.Загрязнители делятся на биологические (органические микроорганизмы), вызывающие брожение воды; химические, изменяющие химический состав воды; физические, изменяющие ее прозрачность (мутность), температуру и другие показатели.Печора, Обь, Енисей, Амур, Северная Двина, Волга, Урал. Воздействие на гидросферу приводит к следующим негативным последствиям:

- снижаются запасы питьевой воды (около 40 % контролируемых водоемов имеют загрязнения, превышающие 10 ПДК);

-изменяются состояние и развитие фауны и флоры водоемов;

-нарушается круговорот многих веществ в биосфере;

-снижаются биомасса планеты и, как следствие, воспроизводство кислорода.

Загрязнение земель. Нарушение верхних слоев земной коры происходит при: добыче полезных ископаемых и их обогащении; захоронении бытовых и промышленных отходов; проведении военных учений и испытаний и т. п. Почвенный покров существенно загрязняется осадками в зонах рассеивания различных выбросов в атмосфере, пахотные земли — при внесении удобрений и применении пестицидов.

Внесение удобрений компенсирует изъятие растениями из почвы азота, фосфора, калия и других веществ. Однако вместе с удобрениями, содержащими эти вещества, в почву вносятся тяжелые металлы и их соединения, которые содержатся в удобрениях как примеси.

Техногенное воздействие на почву сопровождается: — отторжением пахотных земель или уменьшением их плодоро­дия. По данным ООН, ежегодно выводится из строя около 6 млн га плодородных земель;

чрезмерным насыщением токсичными веществами растений, что неизбежно приводит к загрязнению продуктов питания растительного и животного происхождения. В настоящее время до 70 % токсичного воздействия на человека приходится на пищевые продукты;

нарушением биоценозов вследствие гибели насекомых, птиц, животных, некоторых видов растений;

загрязнением грунтовых вод, особенно в зоне свалок и сброса сточных вод.

Энергетические загрязнения техносферы. К зонам со значительными техногенными опасностями относятся транспортные магистрали, зоны излучения радио- и телепередающих систем, промышленные зоны и т. п.

Шум в городской среде и жилых зданиях создается транспортными средствами, промышленным оборудованием, санитарно-техниче- скими установками и устройствами и др.

Источники инфразвука могут быть как естественного происхождения (обдувание ветром строительных сооружений и водной поверх­ности), так и техногенного (подвижные механизмы с большими поверхностями - виброплощадки, виброгрохоты; ракетные двигатели дис большой мощности, газовые турбины, транспортные средства).Основными источниками электромагнитных полей (ЭМП) ра диочастот являются рад. отехнические объекты (РТО), телевизион ные и радиолокационные станции (PJIC), термические цехи и участ ки (в зонах, примыкающих к предприятиям). Воздействие ионизирующего излучения на человека может про­исходить в результате внешнего и внутреннего облучения. Внешнее облучение вызывают источники рентгеновского и у-излучения, потоки протонов и нейтронов.

АНТРОПОГЕННЫЕ ОПАСНОСТИ.

Деятельность человека является важным, необходимым звеном, обеспечивающим взаимосвязь технических систем.Ошибка определяется как невыполнение поставленной задачи (или выполнение человеком запрещенного действия), которое может явиться причиной тяжелых последствий — травм, гибели людей, повреждения оборудования или имущества либо нарушения нормального хода запланированных операций.

Непосредственные причины ошибок зависят от психологической структуры действий оператора (ошибки восприятия — не узнал, не обнаружил; ошибки памяти — забыл, не запомнил, не сумел восстановить; ошибки мышления — не понял, не предусмотрел, не обоб­щил; ошибки принятия решения, ответной реакции и т. п.) и вида этих действий.

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ СРЕДА.

Производственная среда — это часть техносферы, обладающая повышенной совокупностью негативных факторов. Травмирующие и вредные факторы подразделяют на физические, химические, биологические и психофизиологические.

 

ЗОНЫ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ.

Чрезвычайные ситуации возникают при стихийных явлениях и при техногенных авариях.

Основными причинами крупных техногенных аварий являются:

— отказы технических систем из-за дефектов изготовления и на­рушений режимов эксплуатации; многие современные потенциально опасные производства спроектированы так, что вероятность крупной аварии на них весьма высока и оценивается величиной риска 10^-4 и более;

-ошибочные действия операторов технических систем; стати­стические данные показывают, что более 60е% аварий произошло в результате ошибок обслуживающего персонала;

-концентрация различных производств в промышленных зонах без должного изучения их взаимодействия;

- высокий энергетический уровень технических систем;

- внешние негативные воздействия на объекты энергетики, транспорта. Одной из распространенных причин пожаров и взрывов, особенно на объектах нефтегазового и химического производства и при эксплуатации средств транспорта, являются разряды статистиче­ского электричества, а в последние годы теракты.

ОСНОВЫ ФИЗИОЛОГИИ ТРУДА.

 

Лекция № 4

Теплообмен человека с окружающей средой. Терморегуляция организма человека. Система восприятия человеком окружающей среды. Закон Вебера-Фехнера. Показатели токсичности. Комбинированные воздействия вредных веществ.

Параметры — температура окружающих предметов и интенсивность физической нагрузки организма — характеризуют конкретную производственную обстановку и отличаются большим многообразием. Остальные параметры — температура, скорость, относительная влажность и атмосферное давление окружающего воздуха — получили название параметров микроклимата.

Вредные вещества

В настоящее время известно около 7 млн химических веществ и соединений (далее вещество), из которых 60 тыс. находят применение в деятельности человека. На международном рынке ежегодно появляется 500... 1000 новых химических соединений и смесей.

Вредным называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызывать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Химические вещества (органические, неорганические, элементорганические) в зависимости от их практического использования классифицируются на:

- промышленные яды, используемые в производстве: например, органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин);

- ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды (гексахлоран), инсектициды (карбофос) и др.;

- биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях и грибах (аконит, цикута), у животных и насекомых (змеи, пчел, скорпионов);

- отравляющие вещества (ОВ): зарин, иприт, фосген и др.

Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества класси­фицируют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные. Качестве показателей токсичности пользуются среднесмертельными дозами и концентрациями: DL₅₀, CL₅₀ — это показатели абсолютной токсичности. Среднесмертельная концентрация вещества в воздухе CL₅₀ — это концентрация вещества, вызывающая гибель 50 % подопытных жи­вотных при 2...4-часовом ингаляционном воздействии (мг/м³); сред­несмертельная доза при введении в желудок (мг/кг) обозначается как DL^ж₅₀, среднесмертельная доза при нанесении на кожу — DL^к₅₀.

Степень токсичности вещества определяется отношением 1/DL₅₀ и 1/СL₅₀; чем меньше значения токсичности DL₅₀ и CL₅₀, тем выше степень токсичности.

Об опасности ядов можно судить также по значениям порогов вредного действия (однократного, хронического) и порога специфи­ческого действия.

Порог вредного действия (однократного или хронического) — это минимальная (пороговая) концентрация (доза) вещества, при воз­действии которой в организме возникают изменения биологических показателей на организменном уровне, выходящие за пределы при­способительных реакций, или скрытая (временно компенсирован­ная) патология. Порог однократного действия обозначается Lim_ac, порог хронического Lim_ch, порог специфического Lim_sp.

Опасность вещества — это вероятность возникновения неблаго­приятных для здоровья эффектов в реальных условиях производства или применения химических соединений.

Возможность острого отравления может оцениваться коэффици­ентом опасности внезапного острого ингаляционного отравления (КОВОИО):

 

КОВОИО = С₂₀/(СL₅₀γ),

где С₂₀ — насыщенная концентрация при температуре 20°С; γ — коэффициент распределения газа между кровью и воздухом.

Если невозможно определить значение γ, то вычисляют коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО):

KBИО = C₂₀/CL₅₀.

 

 

При повторном воздействии одного и того же яда в субтоксической дозе может измениться течение отравления и кроме явления кумуляции развиться сенсибилизация и привыкание.

Сенсибилизация — состояние организма, при котором повторное воздействие вещества вызывает больший эффект, чем предыдущее. Эффект сенсибилизации связан с образованием в крови и других внутренних средах измененными ставших чужеродными для организма белковых молекул, индуцирующих формирование антител.

При повторяющемся воздействии вредных веществ на организм можно наблюдать и ослабление эффектов вследствие привыкания.

 

Рис. 6.9. Виды комбинированного действия смеси двух вредных веществ А и В: I — адаптивное действие; 2— синергизм (потенцирование); 3— антагонизм

 

Аддитивное действие — это суммарный эффект смеси, равный сумме эффектов действующих компонентов. Аддитивность характер­на для веществ однонаправленного действия, когда компоненты сме­си оказывают влияние на одни и те же системы организма, причем при количественно одинаковой замене компонентов друг другом ток­сичность смеси не меняется. Для гигиенической оценки воздушной среды при условии аддитивного действия ядов используют уравнение в виде

 

где С₁, С₂,..., С _n — концентрации каждого вещества в воздухе, мг/м³;

ПДК_i,ПДК₂,..., ПДК_n - предельно допустимые концентрации этих веществ, мг/м³.

Примером аддитивности является наркотическое действие смеси углеводородов (бензола и изопропилбензола).

При потенцированном действии (синергизме) компоненты смеси действуют так, что одно вещество усиливает действие другого.

Антагонистическое действие — эффект комбинированного действия менее ожидаемого. Компоненты смеси действуют так, что одно вещество ослабляет действие другого, эффект — менее аддитивного.

Примером может служить антидотное (обезвреживающее) взаимодействие между эзерином и атропином.

При потенцировании и антагонизме оценку можно проводить с учетом коэффициента комбинированного действия по формуле

 

C₁K_кд1/ПДК₁ + С₂КД₂/ПДК₂ + С_nK_кдn/ПДКn ≤ 1,

где К_клn>1 — при потенцировании и К_клn <1 — при антагонизме.

При независимом действии комбинированный эффект не отличается от изолированного действия каждого яда в отдельности. Преобладает эффект наиболее токсичного вещества. Комбинации веществ с независимым действием встречаются достат