Акупунктура, Аюрведа Ароматерапия и эфирные масла, Консультации специалистов: Рэйки; Гомеопатия; Народная медицина; Йога; Лекарственные травы; Нетрадиционная медицина; Дыхательные практики; Гороскоп; Правильное питание Эзотерика

Раздел 1. Человек и среда обитания

Тема 1. Физиология труда и комфортные условия жизнедеятельности

1. Классификация основных форм деятельности

Основные формы трудовой деятельности делятся на физический и умственный труд.

Физический труд требуют большой мышечной активности и имеет место при отсутствии механизированных средств для работы (труд сталевара, грузчика, овощевода и т. д.). Развивает мышечную систему, стимулирует обменные процессы в организме, но в тоже время социально не эффективен, имеет низкую производительность, потребность в длительном отдыхе:

1. механизированная форма труда требует специальных знаний и двигательных навыков, в работу включаются мелкие мышцы рук, ног, которые обеспечивают скорость и точность движения, но однообразие простых действий, малый объём воспринимаемой информации приводит к монотонности труда;

2. труд, связанный с автоматическим и полуавтоматическим производством имеет следующие недостатки: монотонность, повышенный темп и ритм работы, отсутствие творческого начала, так как обработкой предметов занимается механизм, а человек выполняет простые операции по обслуживанию станков;

3. конвейерный труд отличается дроблением процесса на операции, заданным темпом и ритмом, строгой последовательностью операций. Недостаток – монотонность, приводящая к преждевременной усталости и быстрому нервному истощению;

4. труд, связанный с управлением производственными процессами и механизмами, когда человек выступает в роли оператора, и чем менее автоматизирован процесс управления, тем больше его участие.

Умственный труд связан с восприятием и переработкой большого количества информации и подразделяется на:

1.  операторский – контроль за работой машин. Отличается высокой ответственностью и нервно-эмоциональным напряжением;

2. управленческий характеризуется большим ростом объёма информации при нехватке времени для её переработки, большой личной ответственностью за принятые решения, стрессовыми и конфликтными ситуациями;

3. творческий труд требует большого объёма памяти, напряжения, внимания. Приводит к повышению нервно-эмоционального напряжения, тахикардии, повышению кровяного давления, изменению ЭКГ и другим сдвигам со стороны вегетативных функций;

4. труд преподавателей и медицинских работников – постоянный контакт с людьми, повышенная ответственность, частая нехватка времени и информации для принятия правильного решения, что приводит к высокому нервно-эмоциональному напряжению;

5. труд учащихся и студентов. Необходима концентрация памяти, внимания. Присутствуют стрессовые ситуации (экзамены, зачёты).

2. Энергетические затраты человека при различных формах деятельности

Уровень энергозатрат служит критерием тяжести и напряженности выполняемой работы, имеет важное значение для оптимизации условий труда и его рациональной организации. Уровень энергозатрат определяют методом полного газового анализа, при этом учитывается объем потребления кислорода и выделенного углекислого газа. С увеличением тяжести труда значительно возрастает потребление кислорода и количество расходуемой энергии.

Тяжесть и напряженность труда характеризуется степенью функционального напряжения организма. Оно может быть энергетическим, зависящим от мощности работы (физический труд) и эмоциональным (умственный труд), когда имеет место информационная перегрузка.

Физический труд характеризуется большой нагрузкой на организм, требующей преимущественно мышечных усилий и соответствующего энергетического обеспечения, а также оказывает влияние на функциональные системы (сердечно-сосудистую, нервно-мышечную, дыхательную и др.), стимулирует обменные процессы. Основным его показателем является тяжесть. Энергозатраты при физическом труде, в зависимости от тяжести работы, составляют 4000–6000 ккал в сутки, но при механизированной форме труда энергетические затраты составляют 3000–4000 ккал.

Умственный труд объединяет работы, связанные с приёмом и передачей информации, требующие активизации процессов мышления, внимания, памяти. Данный вид труда характеризуется значительным снижением двигательной активности. Основным показателем умственного труда является напряжённость, отражающая нагрузку на центральную нервную систему. Энергозатраты при умственном труде составляют 2500–3000 ккал в сутки. Но затраты энергии меняются в зависимости от рабочей позы. Так, при рабочей позе сидя затраты энергии превышают на 5 – 10 % уровень основного обмена; стоя – на 10–25 %, при вынужденной неудобной позе – на 40–50 %. При интенсивной интеллектуальной работе потребность мозга в энергии составляет 15–20 % общего обмена в организме. Повышение суммарных энергетических затрат при умственной работе определяется степенью нервно-эмоциональной напряженности. Суточный расход энергии при умственном труде повышается на 48 % при чтении вслух сидя; на 90 % при чтении лекций; на 90 – 100 % у операторов ЭВМ. Кроме того, мозг склонен к инерции, так как после прекращения работы мыслительный процесс продолжается, что приводит к большему утомлению и истощению ЦНС, чем при физическом труде.

3. Методы оценки тяжести труда

Тяжесть и напряженность труда характеризуются степенью функционального напряжения организма. При физическом труде оно может быть энергетическим, зависящим от мощности работы. При умственном труде – оно может быть эмоциональным. Физическая тяжесть труда – это нагрузка на организм при труде, требующая преимущественно мышечных усилий и соответствующего энергетического обеспечения.

Классификация труда по тяжести производится по уровню энергозатрат с учетом вида нагрузки (статическая или динамическая) и нагружаемых мышц.

Статическая работа связана с фиксацией орудий и предметов труда в неподвижном состоянии, а также с приданием человеку рабочей позы. Работа, требующая нахождения работающего в статической позе 10–25 % рабочего времени – работа средней тяжести.

Динамическая работа – процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, а также самого тела человека или его частей в пространстве. Энергия расходуется как на поддержание определенного напряжения в мышцах, так и на механический эффект.

Напряженность труда характеризуется эмоциональной нагрузкой на организм при труде, требующем преимущественно интенсивной работы мозга по получению и переработке информации. При оценке степени напряженности учитывают эргономические показатели: сменность труда, позу, число движений и т. д.

Оптимальные условия труда обеспечивают максимальную производительность труда и минимальную напряженность организма человека. Оптимальные нормативы установлены для параметров микроклимата и факторов трудового процесса. Для других факторов условно применяют такие условия труда, при которых уровни неблагоприятных факторов не превышают принятых в качестве безопасных для населения.

Допустимые условия труда характеризуются следующими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиеническими нормативами для рабочих мест. Оптимальный и допустимый классы соответствуют безопасным условиям труда.

Вредные условия труда характеризуются уровнями вредных производственных факторов, превышающими гигиенические нормативы и оказывающими неблагоприятное воздействие на организм работающего и (или) его потомства.

Экстремальные условия труда характеризуются такими уровнями производственных факторов, воздействие которых в течение рабочей смены (или ее части) создает угрозу для жизни, высокий риск возникновения тяжелых форм острых профессиональных поражений.

4. Взаимосвязь показателей комфортности с видами деятельности человека

Наилучшие показатели работоспособности и отдыха достигаются при комфортном состоянии среды обитания и при рациональных режимах труда и отдыха.

Комфорт – оптимальное сочетание параметров микроклимата, удобств, благоустроенности и уюта в зонах деятельности и отдыха человека.

При комфортном микроклимате физиологические процессы терморегуляции не напряжены, теплоощущения хорошие, функциональное состояние нервной системы оптимальное, физическая и умственная работоспособность высокая, организм устойчив к воздействию негативных факторов среды. Комфортные и допустимые параметры воздушной среды в рабочих зонах регламентируются государственными стандартами и обеспечиваются в основном применением систем кондиционирования, вентиляции и отопления. Нормативные значения параметров микроклимата в рабочих зонах производственных помещениях зависят от категории работ, периода года и других показателей.

Важную роль в достижении эффективной деятельности играет искусственное освещение, которое, в зависимости от качества выполнения, оказывает психофизическое воздействие, снимает напряженность органов зрения, повышает безопасность деятельности.

Эффективность деятельности человека зависит от организации рабочего места; правильного расположения и компоновки рабочего места; обеспечения удобной позы и свободы движений; использования оборудования, отвечающего требованиям эргономики. Микроклимат производственных помещений характеризуется большим разнообразием сочетаний температуры, влажности, скорости движения воздуха, интенсивности и состава лучистого тепла, отличается динамичностью и зависит от колебаний внешних метеоусловий, времени года и дня, хода и характера производственного процесса, условий воздухообмена с атмосферой. Так при дискомфортном микроклимате наблюдается напряжение процессов терморегуляции. При выполнении физической работы границы терморегуляции снижаются.

При изменениях микроклимата, выходящих за границы приспособительных физиологических колебаний, дискомфорт проявляется в виде изменения самочувствия. Появляется апатия, шум в ушах, мерцание перед глазами. Тошнота, помрачнение сознания, повышение температуры тела, судороги и другие симптомы. Поэтому в обеспечении комфортных параметров микроклимата немаловажным являются установка рационального отопления, правильное устройство вентиляции, кондиционирование воздуха, теплоизоляция источников тепла.

5. Пути повышения эффективности трудовой деятельности

Эффективность трудовой деятельности человека в большой степени зависит от предмета и орудия труда, работоспособности организма, организации рабочего места, гигиенических факторов производственной среды.

Работоспособность – величина функциональных возможностей организма человека, характеризующаяся количеством и качеством работы, выполняемой за определенное время. Во время трудовой деятельности она изменяется по времени. При этом различают три основные фазы сменяющих друг друга состояний человека в процессе трудовой деятельности: фаза нарастающей способности; фаза высокой устойчивой работоспособности; фаза снижения работоспособности.

Важным элементом повышения эффективности труда является:

1. совершенствование умений и навыков в результате трудового обучения, так как при этом возрастает мышечная сила и выносливость, повышается точность и скорость рабочих движений, быстрее восстанавливаются физиологические функции после окончания работы;

2. правильное расположение и компоновка рабочего места, обеспечение удобной позы и свободы трудовых движений, использование оборудования, отвечающего требованиям эргономики и инженерной психологии, обеспечивают наиболее эффективный трудовой процесса, уменьшают утомляемость и предотвращают опасность возникновения профессиональных заболеваний;

3. оптимальная поза человека в процессе трудовой деятельности обеспечивает высокую работоспособность и производительность труда, так как неправильная поза приводит к возникновению статической усталости, снижению качества и скорости выполняемой работы, снижению реакции на опасности;

4. при организации производственного процесса следует учитывать антропометрические и психофизические особенности человека, его возможности в отношении величины усилий, темпа и ритма выполняемых операций, а также анатомо-физиологические различия между мужчинами и женщинами;

5. периодическое чередование работы и отдыха способствует высокой устойчивости работоспособности. Различают две формы чередования труда и отдыха на производстве: введение обеденного перерыва в середине рабочего дня и кратковременных регламентированных перерывов, причем оптимальную длительность обеденного перерыва устанавливают с учетом удаленности от рабочих мест санитарно-бытовых помещений. Столовых и организаций раздачи пищи. Элементами рационального режима труда и отдыха являются производственная гимнастика и комплекс мере по психофизиологической разгрузке.

6. Особенности трудовой деятельности женщин и подростков

При использовании на производстве труда женщин и подростков необходимо учитывать анатомо-физиологические особенности их организма.

В подростковом возрасте наблюдается ускоренный рост костей скелета и мускулатуры, особенно конечностей, и вместе с тем – слабость связочного аппарата, более быстрая утомляемость мышц, нередки отклонения в развитии органов дыхания и желудочно-кишечного тракта, несовершенство процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе. Поэтому в данном случае важны профессиональные отбор и ориентация, основанные на медицинских показателях и основываться на точном выяснении требований трудового процесса к степени функционального напряжения различных физиологических систем.

Для лиц в возрасте 16–18 лет установлена сокращенная – 36-часовая рабочая неделя. Ограничено применение труда подростков при переносе тяжестей, а если работа связана именно с переносом тяжестей, то масса груза не должна превышать 4,1 кг.

Выраженные половые различия в напряжении физиологический функций, меньшая работоспособность и производительность труда, развитие в более ранние сроки некомпенсированного утомления, значительная частота нарушений в осуществлении специфических функций являются основанием для включения в классификацию тяжести и напряженности труда градаций по половому признаку. Установлены эти градации по воздействию микроклимата, химических веществ, воздействию шума и вибрации.

Анатомо-физиологические особенности женщин в некоторых случаях, при неудовлетворительной производственной обстановке, могут способствовать возникновению гинекологических заболеваний и повлиять на состояние репродуктивной функции женщин. Для работающих женщин регламентируют предельные величины переноски и перемещения грузов, вводят более благоприятные режимы труда и отдыха, ограничивают использование труда женщин в ночное время, устанавливают для них режим работы с неполным рабочим днем или с неполной рабочей неделей.

Максимальная масса поднимаемого и перемещаемого женщинами груза, при условии чередования этого труда с другими видами работ до 2-х раз в час, составляет 10 кг, а при постоянном подъеме и перемещении тяжестей в течение рабочей смены – 7 кг.

Поскольку организм женщины особенно уязвим во время беременности, существует необходимость перевода женщин на определенное время на работы, не связанные с опасностью воздействия тяжелых и вредных условий труда.

7. Причины техногенных аварий и катастроф

Основными причинами крупных техногенных аварий и катастроф являются:

1. отказ технических систем из-за дефектов изготовления и нарушения 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 (нерегламентированное хранение и транспортирование опасных химических веществ приводит к взрывам, разрушению систем повышенного давления, пожарам, проливам химически активных жидкостей, выбросам газовых смесей, и т. п.);

2. человеческий фактор: ошибочные действия операторов технических систем; статистические данные показывают, что более 60 % аварий произошло в результате ошибок обслуживающего персонала;

3. концентрация различных производств в промышленных зонах без должного изучения их взаимовлияния;

4. высокий энергетический уровень технических систем;

5. внешние негативные воздействия на объекты энергетики, транспорта и др. (ударная волна и (или) взрывы приводят к разрушению конструкций). Так одной из распространенных причин пожаров и взрывов особенно на объектах нефтегазового и химического производства и при эксплуатации средств транспорта являются разряды статического электричества (совокупность явлений, связанных с образованием и сохранением свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ), причиной возникновения которого являются процессы электризации.

Анализ совокупности негативных факторов, действующих в настоящее время в техносфере, показывает, что основное влияние имеют антропогенные негативные воздействия, среди которых преобладают техногенные, сформировавшиеся в результате преобразующей деятельности человека и изменений в биосферных процессах, обусловленных этой деятельностью. При этом большинство факторов носит характер прямого воздействия (яды, шум, вибрация и т. п.). Но в последние годы широкое распространение получают вторничные факторы (фотохимический смог, кислотные дожди и др.), которые возникают в среде обитания в результате химических и энергетических взаимодействий первичных факторов между собой или с компонентами биосферы.

Уровни и масштабы воздействий негативных факторов постоянно нарастают и в ряде регионов техносферы достигли таких значений, когда человеку и природной среде угрожает опасность необратимых деструктивных изменений.

Тема 2. Воздействие негативных факторов на человека и среду обитания

1. Вредные вещества, классификация, агрегатное состояние, пути поступления в организм человека

Вредным называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызвать 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:

1. промышленные яды, используемые на производстве: органические растворители и топливо, красители;

2. ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды, инсектициды и др.;

3. лекарственные средства;

4. бытовые химикаты, используемые в виде пищевых добавок, средства санитарии, личной гигиены, косметики и т. д.;

5. биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях и грибах, у животных и насекомых;

6. отравляющие вещества: зарин, иприт, фосген и др.

К ядам принято относить лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно не больших количествах.

К промышленным ядам относятся большая группа промышленных веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются в производстве.

В организм промышленные и химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу.

Бытовые отравления возникают при попадании яда в желудочно-кишечный тракт. Возможны острые отравления и заболевания при попадании яда непосредственно в кровь (при укусе змеями, насекомыми, при инъекциях лекарственных веществ).

Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества классифицируют на чрезвычайнотоксичные, высокотоксичные, умереннотоксичные и малотоксичные. Эффект токсического действия различных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества.

Яды обладают избирательной токсичностью:

1. сердечные с преимущественным кардиотоксическим действием (лекарственные препараты, растительные яды, соли металлов);

2. нервные, вызывающие нарушение психической активности (угарный газ, алкоголь, наркотики, снотворные лекарственные препараты);

3. печеночные (хлорированные углеводороды, ядовитые грибы, фенолы и альдегиды);

4. почечные – соединения тяжелых металлов этиленгликоль, щавелевая кислота;

5. кровяные – анилин и его производные, нитриты, мышьяковистый водород;

6. легочные – оксид азота, озон, фосген и др.

2. Негативное воздействие вредных веществ на среду обитания

Основными источниками загрязнения атмосферы являются естественные (вулканические извержения, пылевые бури, лесные пожары, природный метан, окисление серы и сульфатов, рассеянных в море и т. п.) и антропогенные (сжигание топлива в промышленных и бытовых установках, промышленность, автотранспорт, теплоэлектростанции, промышленные энергоустановки, предприятия черной металлургии, испарения нефтепродуктов и т. п.) источники. В результате чего возникают следующие негативные последствия:

1. превышение предельно-допустимых компонентов многих токсичных веществ в городах и населенных пунктах;

2. образование смога при интенсивных выбросах оксида азота и углеводородов;

3. выпадение кислотных дождей при интенсивных выбросах оксидов серы и азота;

4. появление парникового эффекта при повышенном содержании вышеперечисленных химических веществ и пыли в атмосфере способствует повышению средней температуры Земли;

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

6. Источниками загрязнения гидросферы являются биологические, химические и физические источники. Антропогенное воздействие на гидросферу приводит:

7. к снижению запасов воды;

8. изменению состояния и развитию фауны и флоры водоемов;

9. нарушению круговорота многих веществ в биосфере;

10. снижению биомассы планеты и как следствие воспроизводству кислорода.

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

Источниками и веществами, загрязняющими почву являются: тяжелые металлы и их соединения, циклические углеводороды, бензапирен, радиоактивные вещества, нитраты, нитриты, фосфаты, пестициды и т. п.

Антропогенное воздействие на почву сопровождается:

1. отторжением пахотных земель ли уменьшением их плодородия;

2. чрезмерным насыщением токсичными веществами растений, что неизбежно приводит к загрязнению продуктов питания растительного и животного происхождения;

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

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

3. Механические колебания

Механические колебания – это периодически повторяющиеся движения, вращательные или возвратно-поступательные. Любой процесс механических колебаний можно свести к одному или нескольким гармоническим синусоидальным колебаниям, которые характеризуются: амплитудой, равной максимальному отклонению от положения равновесия; скоростью колебаний; ускорением; периодом колебаний, равным времени одного полного колебания; частотой колебаний, равной числу полных колебаний за единицу времени.

Так одной из разновидностей механических колебаний является вибрация – это малые механические колебания, возникающие в упругих телах под воздействием переменных сил, которые идеально уравновесить практически невозможно. Например, вибрация по земле распространяется в виде упругих волн и вызывает колебания зданий и сооружений.

Вибрация машин может приводить к нарушению функционирования техники и вызвать серьезные аварии. Так она является причиной 80 % аварий в машинах, так как приводит к накоплению усталостных эффектов в металлах, появлению трещин. При воздействии вибрации на человека наиболее существенно то, что тело человека в данном случае является сложной динамической системой, которая меняется в зависимости от позы человека, его состояния – расслабленности или напряженности – и других факторов. Для такой системы существуют опасные, резонансные частоты, и если внешние силы воздействуют на человека с частотами, близкими или равными резонансным, то резко возрастает амплитуда колебаний, как всего тела, так и отдельных его органов. Для тела человека в положении сидя резонанс наступает при частоте 4–6 Гц, для головы 20–30 Гц, для глазных яблок 60–90 Гц. При этих частотах интенсивная вибрация может привести к травматизации позвоночника и костной ткани, расстройству зрения, у женщин вызвать преждевременные роды. Колебания вызывают в тканях организма переменные механические напряжения, которые улавливаются множеством рецепторов и трансформируются в энергию биоэлектрического и биохимического процессов. Информация о действующей на человека вибрации воспринимается вестибулярным аппаратом, который располагается в височной кости черепа и состоит из преддверия и полукружных каналов, расположенных во взаимоперпендикулярных плоскостях. Вестибулярный аппарат обеспечивает анализ положений и перемещений головы в пространстве, активизацию тонуса мышц и поддержание равновесия тела.

4. Акустические колебания

Механические колебания в упругих средах вызывают распространение упругих волн, называемых акустическими колебаниями. Физическое понятие об акустических колебаниях охватывает как слышимые, так и неслышимые колебания упругих сред. Энергия от источника колебаний передается частицам среды. По мере распространения волны частицы вовлекаются в колебательные движение с частотой, равной частоте источника колебаний, и с запаздыванием по фазе, зависящим от расстояния до источника и от скорости распространения волны. Распространяясь в пространстве, звуковые колебания создают акустическое поле. Расстояние между двумя ближайшими частицами среды, колеблющимися в одной фазе, называется длиной волны. Длина волны – это путь, пройденный волной за время, равное периоду колебаний. Скорость распространения волны зависит плотности среды, в которой она распространяется, расстояния от источника волны и ряда других факторов.

Ухо человека воспринимает и анализирует звуки в широком диапазоне часто и интенсивностей. Высота звука определяется частотой колебаний: чем больше частота колебаний, тем выше звук. Громкость возрастает гораздо медленнее, чем интенсивность звуковых волн. Минимальные значения порогов лежат в диапазоне 1–5 кГц. Порог слуха у человека составляет 0 дБ на частоте 1000 Гц, на частоте 100 Гц порог слухового восприятия значительно выше, так как ухо чувствительно к звукам низких частот. Болевым порогом считают звук с уровнем 140 дБ, что соответствует звуковому давлению 200 Па и уровнем интенсивности 100 Вт/м2. Звуковые ощущения оцениваются по порогу дискомфорта.

Ультразвук как упругие волны не отличается от слышимого звука, но частота колебательного процесса способствует большому затуханию колебаний вследствие трансформации энергии в теплоту и классифицируется на низкочастотный (1,12x104 – 1,0x105 Гц) и высокачастотный (1,0x105 – 1,0x109 Гц); по способу распространения – на воздушный и контактный ультразвук.

Инфразвук также является областью акустических колебаний с частотой ниже 16–20 Гц. В условиях производства инфразвук сочетается с низкочастотным шумом, в ряде случаев – с низкочастотной вибрацией.

Биологический эффект воздействия акустических колебаний на организм человека зависит от интенсивности, длительности воздействия и размеров поверхности тела, подвергаемых действию колебаний и выражается функциональным нарушением органов и систем организма человека.

5. Ударная волна

Ударная волна – эта область сжатого воздуха, стремительно распространяющаяся во все стороны от эпицентра взрыва с огромной скоростью и характеризуется избыточным давление во фронте ударной волны – величиной, на которую это давление превышает атмосферное. На взрывную волну расходуется до 50 % энергии ядерного взрыва. Под действием ударной волны происходит разрушение зданий, сооружений, транспортных магистралей. Незащищенные люди получают закрытые и открытые повреждения, так как ввиду небольших размеров тела человека ударная волна мгновенно охватывает человека и подвергает его сильному сжатию в течение нескольких секунд. Мгновенное повышение давления воспринимается живым организмом как резкий удар. Причиной открытых повреждений являются чаще всего вторичные факторы действия ударной волны – летящие обломки зданий, сооружений и т. д. кроме того, скоростной напор при этом создает значительное лобовое давление, которое может привести к перемещению тела в пространстве. Продолжительность действия ударной волны около 15 сек.

Избыточное давление во фронте ударной волны 10 кПа и менее для людей и животных, расположенных вне укрытия, считаются безопасными. Легкие поражения наступают при избыточном давлении 20–40 кПа и выражаются кратковременными нарушениями функций организма, возможны вывихи и ушибы. Поражения средней тяжести возникают при избыточном давлении 40–60 кПа, при этом наблюдаются вывихи конечностей, контузии головного мозга, повреждение органов слуха, кровотечения из носа и ушей. При избыточном давлении в 60 – 100 кПа возникают тяжелые контузии и травмы, характеризующиеся выраженной контузией всего организма, переломами костей, кровотечениями из носа и ушей; возможно повреждение внутренних органов и внутренние кровотечения. А при избыточном давлении свыше 100 кПа отмечаются еще разрывы внутренних органов (особенно содержащих большое количество крови или наполненных газом, а также имеющих полости, наполненные жидкостью), сотрясение мозга с длительной потерей сознания. Часто такие травмы несовместимы с жизнью.

Радиус поражения обломками зданий при избыточном давлении 2–7 кПа может превысить радиус непосредственного поражения ударной волны.

Воздушная волна действует также и на растения. Деревья вырываются с корнем, ломаются и отбрасываются, образуя сплошные завалы, или теряется от 30 до 50 % лесонасаждений в зависимости от величины избыточного давления.

6. Электромагнитные поля и их воздействие на человека

Спектр электромагнитных колебаний по частоте достигает 1021 Гц. В зависимости от энергии фотонов его подразделяют на область неионизирующих и ионизирующих излучений. В гигиенической практике к неионизирующим излучениям относят также электрические и магнитные поля.

К ЭМП промышленной частоты (50 Гц) относят линии электропередач, открытее распределительные устройства, включающие коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы. Длительное действие таких полей приводит к расстройствам, которые выражаются жалобами на головную боль в височной области, вялость, расстройство сна, снижение памяти, повышенную раздражительность, апатию, боли в области сердца. А для хронического воздействия такого ЭМП характерны нарушение ритма и замедление частоты сердечных сокращений, при этом наблюдаются функциональные нарушения в ЦНС и сердечно-сосудистой системе, в составе крови.

Воздействие электростатического поля на человека связано с протеканием через него слабого тока. При этом электротравм никогда не наблюдается, но стоит обратить внимание на то, что при рефлекторной реакции на ток (резкое отстранение от заряженного тела) возможна механическая травма при ударе о рядом расположенные элементы конструкций, падения с высоты и т. п. Наиболее чувствительные к электростатическому полю ЦНС (отмечается раздражительность, головная боль, нарушение сна и т. п.), сердечно-сосудистая система, анализаторы. Кроме того, отмечаются фобии, обусловленные страхом ожидаемого разряда, склонность к психосоматическим расстройствам с повышенной эмоциональной возбудимостью и быстрой истощаемостью, неустойчивость показателей пульса и артериального давления.

Магнитные поля могут быть постоянными, импульсными, инфранизкочастотными (с частотой до 50 Гц), переменными.

При постоянной работе в условиях хронического воздействия магнитных полей, превышающих предельно допустимые уровни, развиваются нарушения функций нервной системы, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, пищеварительного тракта, изменения в картине крови. При локальном воздействии обычно развиваются вегетативные и трофические нарушения в областях тела, находящихся под непосредственными воздействием магнитных полей, проявляющиеся ощущением зуда, бледностью или синюшностью кожных покровов, отечностью и уплотнением кожи, в некоторых случаях развивается ороговелость.

7. Воздействие ИК-излучения на организм человека

Инфракрасное излучение – часть электромагнитного спектра с длиной волны 780 нм – 1000 мкм, энергия которого при поглощении в веществе вызывает тепловой эффект. Коротковолновое инфракрасное излучение является наиболее активным, так как обладает наибольшей энергией фотонов, способных проникать в ткани организма и интенсивно поглощаться водой, содержащейся в тканях.

Инфракрасные лучи оказывают на организм человека в основном тепловое воздействие, под влиянием которого в организме происходят тепловые сдвиги, уменьшается кислородное насыщение крови, понижается венозное давление, замедляется кровоток и как следствие наступает нарушение деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем. Облучение малыми дозами лучистой теплоты полезно, но значительная его интенсивность и высокая температура воздуха могут оказать неблагоприятное действие на человека.

Наиболее поражаемые ИК-излучениями органы человека: кожный покров, органы зрения; при остром повреждении кожи возможны ожоги, резкое расширение артериакапилляров, усиление пигментации кожи; при хронических облучениях изменение пигментации может быть стойким, эритемоподобный (красный) цвет лица у рабочих. К острым нарушениям органов зрения относятся ожог, конъюнктивы, помутнение и ожог роговицы, ожог ткани передней камеры глаза. При остром интенсивным ИК-излучении и длительном облучении возможны образования катаракты. ИК-излучения воздействуют и на обменные процессы в миокарде, водно-электролитный баланс в организме, на состояние верхних дыхательных путей, не исключается и мутагенный эффект ИК-облучения.

ИК-излучения:

• видимые излучения при достаточных уровнях энергии могут представлять опасность для кожных покровов и органов зрения. Пульсации яркого света вызывают сужение полей зрения, оказывают влияние на состояние зрительных функций, нервной системы, общую работоспособность;

• широкополосные световые излучения характеризуются световым импульсом, действие которого на организм приводит к ожогам открытых участков тела, временному ослеплению или ожогам сетчатки глаза. Сетчатка может быть повреждена при длительном воздействии света умеренной интенсивности, недостаточной для развития термического ожога.

• Оптическое излучение видимого ИК-диапазона при избыточной плотности может приводит к истощению механизмов регуляции обменных процессов, особенно к изменения в сердечной мышце с развитием дистрофии миокарда и атеросклероза.

8. Действие УФ-излучения

Ультрафиолетовое излучение не воспринимается органом зрения. Жесткие ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 290 нм задерживаются слоем озона в атмосфере. Лучи с длиной волны более 290 нм, вплоть до видимой области, сильно поглощаются внутри глаза, особенно в хрусталике, и лишь немного их доходит до сетчатки. Ультрафиолетовое излучение поглощается кожей, вызывая покраснение и активизируя обменные процессы и тканевое дыхание. Под действием ультрафиолетового излучения в коже образуется меланин, воспринимающийся как загар и защищающий организм от избыточного проникновения ультрафиолетовых лучей.

Ультрафиолетовое излучение может привести к свертыванию белков и на этом основано его бактерицидное действие. Профилактическое облучение помещений и людей строго дозированными лучами снижает вероятность инфицирования. Недостаток ультрафиолета неблагоприятно отражается на здоровье, особенно в детском возрасте: от недостатка солнечного облучения у детей развивается рахит. У шахтеров появляются жалобы на общую слабость, быструю утомляемость, плохой сон, отсутствие аппетита. Это связано с тем, что под влиянием ультрафиолетовых лучей в коже из провитамина образуется витамин Д, регулирующий фосфорно-кальциевый обмен. Отсутствие витамина Д приводит к нарушению обмена веществ. В таких случаях применяется искусственное облучение ультрафиолетом как в лечебных целях, так и для общего закаливания организма.

Избыточное ультрафиолетовое облучение во время высокой солнечной активности вызывает воспалительную реакцию кожи, сопровождающуюся зудом, отечностью, иногда образованием пузырей и рядом изменений в коже и в более глубоко расположенных органах.

Длительное действие ультрафиолетовых лучей ускоряет старение кожи, создает условия для злокачественного перерождения клеток.

Ультрафиолетовое излучение от мощных искусственных источников (святящаяся плазма сварочной дуги и т. п.) вызывает острые поражения глаз. Через несколько часов после воздействия появляется слезотечение, спазм век, резь и боль в глазах, покраснение и воспаление кожи и слизистой оболочки век. Подобное явление наблюдается также в снежных горах из-за высокого содержания ультрафиолета в солнечном свете.

В производственных условиях устанавливаются санитарные нормы интенсивности ультрафиолетового облучения, обязательным является применение защитных средств при работе с ультрафиолетом.

9. Ионизирующие излучения и их воздействие на организм

Ионизация, образование положительных и отрицательных ионов и свободных электронов из электрически нейтральных атомов и молекул. Ионизация атмосферы – образование положительных и отрицательных ионов (атмосферных ионов) и свободных электронов в атмосферном воздухе под воздействием солнечной радиации. В результате ионизации атмосферный воздух приобретает электропроводность и особые целебные свойства. Радиоактивные излучения (альфа-, бета-частицы, нейтроны, гамма-кванты) обладают различной проникающей и ионизирующей способностью. Наименьшей проникающей способностью обладают альфа-частицы (ядра гелия), длина пробега которых в ткани человека составляет доли миллиметра и в воздухе – несколько сантиметров. Они не могут пройти через лист бумаги, но обладают наибольшей ионизирующей способностью. Бета-частицы обладают большей проникающей способностью, но ионизирующая способность бета-частиц (электроны, позитроны) в 1000 раз меньше альфа-частиц и при пробеге в воздухе на 1 см пути образует несколько десятков пар ионов. Гамма-кванты относятся к электромагнитным излучениями и обладают большой проникающей способностью (в воздухе до нескольких километров); их ионизирующая способность значительно меньше, чем у альфа– и бета-частиц. Нейтроны (частицы ядра атома) обладают значительной проникающей способностью, что объясняется отсутствием у них заряда. Их ионизирующая способность связана с «наведенной радиоактивностью», которая образуется в результате «попадания» нейтрона в ядро атома вещества и тем самым нарушает его стабильность, образует радиоактивный изотоп. Ионизирующая способность нейтронов при определенных условиях может быть аналогичной альфа-излучению.

Ионизирующие излучения, обладающие большой проникающей способностью представляют опасность в большей степени при внешнем облучении, а альфа– и бета-излучения при непосредственном воздействии на ткани организма при попадании внутрь организма с вдыхаемым воздухом, водой, пищей.

При внешнем облучении всего тела или отдельных его участков (местном воздействии) или внутреннем облучении человека или животных в поражающих дозах может развиться заболевание, называемое лучевой болезнью.

В настоящее время лучевое поражение людей может быть связано с нарушением правил и норм радиационной безопасности при выполнении работ с источниками ионизирующих излучений, при авариях на радиационноопасных объектах, при ядерных взрывах и др.

10. Урбанизация

Урбанизация – процесс повышения роли городов в развитии общества и заключен в особых городских отношениях, охватывающих социально-профессиональную и демографическую структуры населения, его образ жизни, культуру, размещение производительных сил и расселение. Предпосылки урбанизации – рост в городах индустрии, развитие их культурных и политических функций, углубление территориального разделения труда. Для урбанизации характерны приток в город сельского населения и возрастающее движение населения из сельского окружения и ближайших мелких городов в крупные города. Рост городов и связанные с этим процессы носят название урбанизации. Урбанизация в целом явление прогрессивное, так как концентрация производства, научно-культурных учреждений, учебных заведений создает предпосылки роста общей культуры, улучшения быта, занятости людей, снабжения продовольствием, медицинского обслуживания. Кроме того, наблюдается рост энергетики, промышленного производства, численность средств транспорта, а также происходит развитие сельского хозяйства с ростом продукции, так как увеличивается их среднее потребление на душу населения.

Все вышеперечисленные признаки роста урбанизации ведут к негативным изменениям природной среды: загрязнение, задымление и т. п. атмосферы, гидросферы и почвы. Сейчас в окружающей среде накопилось около 50 тыс. видов химических соединений, не разрушаемых деструкторами экосистем. Эти изменения приводят к сокращению длительности солнечного освещения, которое вызывает авитаминоз, сопровождающийся утомляемостью, ухудшением самочувствия, снижением работоспособности, сопротивляемости инфекционным заболеваниям. Шум и вибрация на урбанизированых территориях оказывают мешающее действие, вызывают возбуждение ЦНС, нарушение сна, влияют на работоспособность. Высокая плотность, контактность населения способствуют быстрому распространению различных инфекций. У жителей крупных городов наблюдается неблагоприятный сдвиг в характере питания: повышена калорийность пищи за счет увеличения в рационе жиров, уменьшение количества овощей и молока. Заметно уменьшилась рождаемость на урбанизированых территориях, приобретая признаки экстремальности.

Для решение задач устранения этих признаков необходимо проведение фундаментальных исследований по изучению всех сторон жизни и деятельности общества, изучение состояния здоровья и всех видов движения населения.

11. Источники загрязнения атмосферы

Источником загрязнения атмосферы может быть любой физический агент, химическое вещество или биологический вид (в основном микроорганизмы), попадающие в окружающую среду или образующиеся в ней в количестве выше естественных. Под атмосферным загрязнением понимают присутствие газов, паров, частиц, твердых и жидких веществ, тепла, колебаний, излучений, которые неблагоприятно влияют на человека, животных, растения, климат, материалы, здания и сооружения.

По происхождению загрязнения делят на: природные, вызванные естественными, часто аномальными, процессами в природе; антропогенные, связанные с деятельностью человека.

На антропогенные загрязнения приходится большая доля в загрязнении атмосферы, которые связаны с развитием производственной деятельности человека и подразделяются на локальные и глобальные. Локальные загрязнения связаны с городами и промышленными регионами. Глобальные загрязнения влияют на биосферные процессы на Земле и распространяются на огромные расстояния, так как воздух находится в постоянном движении. Глобальные загрязнения атмосферы усиливаются из-за того, что вредные вещества из нее попадают в почву, водоемы, а затем снова поступают в атмосферу.

Источники загрязнения атмосферы разделяют на механические, физические и биологические.

Механические загрязнения – пыль, фосфаты, свинец, ртуть, образующиеся при сжигании органического топлива и в процессе производства строительных материалов.

Физические загрязнения – тепловые, световые, шумовые, электромагнитные, радиоактивные.

Биологические загрязнения являются следствием размножения микроорганизмов и антропогенной деятельности (теплоэнергетика, промышленность, транспорт, действия вооруженных сил).

Распространенные токсичные вещества, загрязняющими атмосферу:

• оксид углерода (лесные пожары, выделения океанов, окисление терпенов; автотранспорт, промышленные энергоустановки, черная металлургия);

• диоксид серы (вулканические извержения, окисления серы и сульфатов, рассеянных в море; сжигание топлива в промышленных установках, промышленность строительных материалов);

• оксид азота (лесные пожары; автотранспорт, теплоэлектростанции);

• углеводороды (лесные пожары, природный метан и природные терпены; автотранспорт, сжигание отходов, холодильная техника, химические заводы, нефтеперерабатывающие заводы);

• пыль (вулканические извержения, пылевые бури, лесные пожары; сжигание топлива в промышленных установках и т. п.).

12. Источники загрязнения гидросферы

Основными источниками загрязнения и засорения водоемов является недостаточное очищение сточных вод промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников; сбросы водного и ж/д. транспорта; пестициды и т. д. Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые проявляются в изменении химического состава воды, в наличии плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов. Производственные сточные воды загрязнены отходами и выбросами производства. Количественный и качественный состав зависит от отрасли промышленности и ее технологических процессов; их делят на две основные группы: содержащие неорганические примеси, в т. ч. и токсические, и содержащие яды. К первой группе относятся сточные воды содовых, обогатительных фабрик свинцовых, никелевых руд и т. д., в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. Сточные воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды. Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие заводы, предприятия органического синтеза и др. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и т. п. Вредоносность действия сточных вод этой группы заключается в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нем. Рост населения, возникновение новых городов увеличивают поступление бытовых стоков во внутренние водоемы, загрязняя их и болезнетворными бактериями.

Все вышеперечисленные факторы приводят к сбою биологического и физического режимов водоемов.

Для очистки сточных вод применяют механический, химический, физико-химический и биологический методы. Когда они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживание сточных вод является комбинированным. Механический метод позволяет очистить из бытовых сточных вод – до 60–75 % нерастворимых примесей, а из промышленных – до 95 %; химический метод – до 95 % нерастворимых примесей и до 25 % растворимых. Физико-химический метод позволяет удалить тонкодисперсные и вещества. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды.

13. Круговорот веществ в природе

Все вещества на планете Земля находятся в процессе биохимического круговорота. Выделяют два основных круговорота: большой (геологический) и малый (биотический). Большой круговорот длится миллионы лет. Горные породы разрушаются, выветриваются и потоками вод сносятся в Мировой океан, где образуют мощные морские напластования. Часть химических соединений растворяется в воде или потребляется биоценозом. Крупные медленные геотектонические изменения, связанные с опусканием материков и поднятием морского дна, перемещение морей и океанов в течение длительного времени приводят к тому, что эти напластования возвращаются на сушу процесс начинается вновь.

Малый круговорот – часть большого, происходит на уровне биогеоценоза. При этом питательные вещества почвы, воды, воздуха аккумулируются растениях, расходуются на создание их массы и жизненные процессы в них. Продукты распада органического вещества под воздействием бактерий вновь разлагаются до минеральных компонентов, доступных растениям, и вовлекаются ими в поток вещества.

Возврат химических веществ из неорганической среды через растительные и животные организмы в неорганическую среду с использованием солнечной энергии и химических реакций называется биохимическим циклом.

В круговороте веществ участвуют три группы организмов:

•  продуценты (производители) – автотрофные организмы и зеленые растения, которые, используя солнечную энергию, создают первичную продукцию живого вещества. Они употребляют углекислый газ, воду, соли и выделяют кислород (хемосептики, способные создавать органическое вещество);

•  консументы (потребители) – гетеротрофные организмы, питающиеся за счет автотрофных и друг друга. Подразделяются на: животные, питающиеся растениями, потребляющие кислород и выделяющие углекислый газ; хищники и паразиты растительных организмов; сверхпаразиты;

•  редуценты (восстановители) – организмы, питающиеся организмами, бактериями и грибками. Они до конца разрушают органические остатки, превращают их в конечные продукты: минеральные соли, углекислый газ, воду, простейшие органические вещества, поступающие в почву и вновь потребляемые растениями.

Круговорот веществ в природе подразумевает общую согласованность места, времени и скорости процессов по уровням от популяции до биосферы. Такая согласованность называется экологическим равновесием, которое все равно является подвижным и динамичным.

Раздел 2. Техногенные опасности и защита от них

Тема 1. Идентификация травмирующих и вредных факторов, опасные зоны

1. Зоны действие негативных факторов

Опасная зона имеет внешне определенные, пространственные области проявления и характеризуется увеличением риска возникновения несчастного случая. Различают следующие зоны действия негативных факторов:

1. зоны переработки сыпучих сыпучих материалов, участки выбивки и очистки отливок и плазменной обработки, обработки пластмасс, стеклопластиков и др. хрупких материалов, участки дробления материалов и т. п.;

2. виброплощадки, транспортные средства и строительные инструменты, а также виброинструменты, рычаги управления транспортных машин, а также зоны около них;

3. зоны около технологического оборудования ударного действия, устройства для испытания газов, транспортных средств, энергетических машин;

4. зоны около ультразвуковых генераторов, дефектоскопов;

5. зоны около электротехнического оборудования на постоянном токе, зоны около линии электропередач, установок ТВЧ и индукционной сушки, электроламповых генераторов, телеэкранов, дисплеев, антенн, магнитов;

6. нагретые поверхности, расплавленные вещества, излучения пламени;

7. лазеры, отраженное лазерное излучение;

8. ядерное топливо, источники излучений в приборах, дефектоскопах и при научных исследованиях;

9. электрические сети, электроустановки, распределители, трансформаторы, оборудование с электроприводом и др.;

10. зоны движения наземного транспорта, конвейеров, подземных механизмов, подвижных частей станков, инструмента, передач;

11. зоны около систем повышенного давления, емкостей со сжатыми газами, трубопроводов, пневмо-гидроустановок;

12. строительные и монтажные работы, обслуживание машин и установок;

13. режущий и колющий инструмент;

14. паропроводы, газоводы, криогенные установки, холодильное оборудование, расплавы;

15. утечки токсичных газов и паров из негерметичного оборудования, испарения из открытых емкостей и при проливах, выбросы веществ при разгерметизации оборудования, окраска распылением, сушка окрашенных поверхностей;

16. сварка и плазменная обработка материалов с содержанием хрома и марганца, пересыпка и транспортирование дисперсных материалов;

17. гальваническое производство, заполнение емкостей, распыление жидкостей;

18. ошибки при применении жидкостей, умышленные действия;

19. обработка материалов с применением эмульсолов;

20. продолжительная работа с дисплеем, работа в неудобной позе;

21. подъем и перенос тяжестей, ручной труд;

22. труд научных работников, преподавателей, студентов; операторы технических систем, авиадиспетчеры;

23. наблюдение за производственными процессами.

2. Идентификация травмирующих и вредных факторов, опасные зоны факторов

Травмирующие и вредные факторы производственной среды характерные для большинства современных производств:

Физические факторы в виде:

1. запыленности воздуха рабочей зоны при переработке сыпучих материалов, на участках выбивки и очистки отливок, других хрупких материалов, участках их дробления;

2. вибраций (общих, локальных), которые действуют в зоне виброплощадок, в транспортных средствах и др., а также в виброинструментах, рычагах управления транспортных машин;

3. акустические колебания (инфразвук, шум, ультразвук) появляются в зонах около виброплощадок, мощных двигателей внутреннего сгорания и других высокоэнергетических систем, а также зонах около технологического оборудования ударного типа и т. п.;

4. статического электричества: в зонах около электротехнического оборудования на постоянном токе, зонах окраски распылением, синтетических материалов;

5. электромагнитного поля и излучения (инфракрасная радиация, лазерного излучения, ультрафиолетового излучения, ионизирующего излучения) в зонах около линий электропередач, установок ТВЧ индукционной сушки, электроламповых генераторов и т. п.; в зонах действия лазера, отраженного лазерного излучения; в зонах сварки и плазменной обработки; в зонах хранения ядерного топлива, источников излучения, применяемых в приборах и т. п.;

6. электрического тока в зонах электрической сети, электроустановки, распределителей, трансформаторов, оборудования с электропроводами и т. п.;

7. движущихся машин, механизмов, материалов, изделии, частей разрушающихся конструкций и т. п. в зонах движения наземного транспорта, конвейеров, подземных механизмов, в зонах около систем повышенного давления, емкостей со сжатым газом, трубопроводов и т. п.;

8. высоты, падающих предметов в зонах строительных и монтажных работ;

9. острых отломков и кромки в зоне режущих и колющих материалов и инструментов, заусенцев, шероховатых поверхностей, металлической стружки, осколков хрупких материалов;

10. повышенных или пониженных температур поверхностей оборудования и материалов в различных установках в случае их негерметичности;

11. загазованности рабочей зоны при утечке токсичных газов и паров из негерметического оборудования, испарения из открытых емкостей и при проливах, выбросах, веществ при разгерметизации оборудования, окраске распылением и т. п.;

12. запыленности рабочей зоны при сварке и плазменной обработке материалов с содержанием хрома и марганца или их транспортировке.

К химическим факторам относят попадание ядов на кожные покровы и слизистые оболочки в гальваническом производстве, заполнении емкостей, распылении жидкостей; а также попадание ядов в желудочно-кишечный тракт в случаях ошибок при применении жидкостей или умышленном действии.

К биологическим факторам относят смазочно-охлаждающие жидкости, используемые при обработке материалов с применением эмульсолов.

Психофизические факторы встречаются в виде физических перегрузок (статических, динамических) при продолжительной работе с дисплеями, работе в неудобной позе или подъеме им переносе тяжести, ручном труде и в виде нервно-психических перегрузок (умственного перенапряжения, перенапряжения анализаторов, монотонности труда и эмоциональных перегрузках), которые встречаются у научных работников, операторов технических систем, авиадиспетчеров, а также наблюдателей за производственными процессами и творческих работников.

3. Классификация факторов риска

По степени и характеру действия на организм все факторы условно делят на вредные (факторы, в определенных условиях становящиеся причиной заболеваний или снижения работоспособности; при этом имеется в виду снижение работоспособности, исчезающее после отдыха или перерыва в активной деятельности) и опасные (факторы, в определенных условиях приводящие к травматическим повреждениям или внезапным и резким нарушениям здоровья).

Эти факторы могут быть естественного или природного и антропогенного характера, т. е. создаваемые человеком, т. е. могут быть физическими, химическими, биологическими, и психофизиологическими.

Физические факторы :

Естественные: все климатические показатели: температура воздуха, влажность, скорость движения ветра, атмосферное давление, солнечная радиация.

Антропогенные: запыленность воздуха рабочей зоны; вибрации: общие, локальные; акустические колебания: инфразвук, шум, ультразвук; статическое электричество; электромагнитные поля и излучения; инфракрасная радиация, лазерное излучение; ультрафиолетовая радиация, лазерное излучение; электрический ток; движущиеся машины, механизмы, материалы, изделия, части разрушающихся конструкций и т. п.; высота, падающие предметы, острые обломки; повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования и материалов; оружие массового поражения.

Химические факторы:

Естественные: химические вещества поступающие в организм человека с воздухом, водой, пищей. К ним относятся: аминокислоты, витамины, белки, жиры, углеводы, микроэлементы.

Антропогенные: загазованность рабочей зоны; запыленность рабочей зоны; попадание ядов на кожные покровы и слизистые оболочки; попадание ядов в желудочно-кишечный тракт с различных предприятий и транспорта или после поражения химическим оружием.

Биологические факторы:

Естественные: микроорганизмы: бактерии, вирусы, грибки.

Антропогенные: биологические средства зашиты растений, выбросы предприятий пищевой промышленности, ферм, предприятий по производству белков, сывороток, вакцин, смазочно-охлаждающие жидкости, биологическое оружие.

Психофизические факторы:

По характеру их действия на организм человека их делят на физические перегрузки, к которым относят статические и динамические перегрузки и на нервно-психологические перегрузки. К нервно-психическим перегрузкам относят: умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда и эмоциональные перегрузки.

4. Демографическая проблема и окружающая среда

В современных условиях развития общества на первое место выдвигаются не количественные показатели потребления экономических благ на душу населения, а качественные, и среди них важнейшее значение имеет показатель экологического благополучия общества. Среда обитания человека представляет собой сложное переплетение взаимодействующих естественных и антропогенных факторов. В этих условиях необходим единый интегральный критерий качества среды, с точки зрения ее пригодности для обитания человека. Здоровье человека (индивида) – процесс сохранения его психофизиологических функций, оптимальной работоспособности и социальной активности при максимальной продолжительности жизни.

Здоровье (полное душевное и физическое благополучие) популяции – процесс сохранения и развития биологической и психосоциальной жизнедеятельности населения, проживающего на определенной территории в ряду поколений. По различным данным, более половины людей в урбанизированных районах находятся в состоянии «предболезни», которое имеет ряд существенных отличий, как от здоровья, так и от болезни. Главным фактором в этом случае является антропологическое напряжение и утомление, связанные с проблемой больших городов. Ежегодно тысячи смертей в городах всего мира связаны с неблагоприятной экологической ситуацией. Всякое воздействие вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Эта способность природы долгое время эксплуатировалась человеком бездумно и хищнически. Но процесс загрязнения резко прогрессирует, и становится очевидным, что природные системы самоочищения рано или поздно не смогут выдержать такой натиск, так как способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы. Запуск ракет, испытания ядерного оружия, ежегодное уничтожение природного озонатора – миллионов гектаров леса, массовое применение фреонов в технике и быту приводят к разрушению озонового слоя. Антропоэкологические системы приобретают признаки экстремальности. Решение задач устранения этих признаков является одним из важнейших вопросов сохранения здоровья людей в этих системах, так как сложная экологическая ситуация является одной из причин ухудшения состояния здоровья населения, с которым напрямую связаны показатели рождаемости и смертности. Наивысшие показатели заболеваемости и смертности фиксируются в наиболее неблагополучных с экологической точки зрения регионах.

5. Вредные привычки и среда обитания

Наркомания зависимость человека от приема наркотиков, выражается в том, что жизнедеятельность организма поддерживается на определенном уровне только при условии приема наркотического вещества и ведет к глубокому насыщению физических и психических функций. Возникновение наркомании связано с приятно оглушающим или стимулирующим эффектом. Чем сильнее выражен этот эффект, тем быстрее наступает привыкание. Развитие наркомании наступает как результат любопытства, экспериментирования, как следствие приема обезболивающих, снотворных средств. Распространению наркомании способствует нездоровая микросоциальная среда, отсутствие у человека интеллектуальных и социально-положительных установок. Во все времена наркомания преследовалась.

Алкоголизм – хроническое заболевание, обусловленное систематическим употреблением спиртных напитков. Проявляется физическая и психическая зависимость от алкоголя, психическая и социальная деградация, патология внутренних органов, обмена веществ, центральной и периферической нервной системы. Нередко возникают алкогольные психозы. Алкоголь оказывает сильное влияние на нервную систему, психофизиологические процессы даже и том случае, если внешне поведение человека не отличается от нормального. Опьянение снижает сопротивляемость организма действию опасных и вредных производственных факторов. Доказано, что даже в трезвом состоянии человек, злоупотребляющий алкоголем, больше подвержен опасностям, чем непьющий.

Курение – вдыхание дыма некоторых тлеющих растительных продуктов серьезно увеличивает опасность смертельных сердечных приступов. В первую очередь курение затрагивает легкие: это одна из главных причин эмфиземы и рака легких (85 % случаев). Курильщики часто болеют и раком гортани, пищевода, ротовой полости, мочевого пузыря, почек, поджелудочной железы. В последние годы женщины чаще погибали от рака легких, чем от рака молочной железы. При «пассивном курении» некурящие люди за 1 час вдыхают столько никотина и оксида углерода, сколько они могли бы получить, если бы они сами выкурили одну сигарету. Оказалось также, что жены курящих мужчин чаще болеют раком легких, чем жены некурящих. Такой же опасности подвергаются дети.

Социальная опасность венерических заболеваний и СПИДа определяется широким распространением, тяжелым последствием для здоровья самих заболевших и опасностью для общества.

Тема 2. Средства и методы повышения безопасности технических средств и технологических процессов

1. Аксиома о потенциальной опасности производственных процессов и технических средств

1. Техногенные опасности существуют, если повседневные потоки вещества, энергии и информации в техносфере превышают пороговые значения.

Пороговые значения опасностей устанавливаются из условия сохранения функциональной и структурной целостности человека, и природной среды. Соблюдение этих значений потоков создает безопасные условия жизнедеятельности человека в жизненном пространстве и исключает негативное влияние техносферы на природную среду.

2. Источниками техногенных опасностей являются элементы техносферы.

Опасности возникают при наличии дефектов и иных неисправностей в технических системах, при неправильном их использовании, а также из-за наличия отходов, сопровождающих эксплуатацию этих систем.

3. Техногенные опасности действуют в пространстве и во времени.

Травмоопасные воздействия действуют кратковременно и спонтанно в ограниченном пространстве, возникая при авариях и катастрофах, при взрывах и внезапных разрушениях зданий и сооружений.

Для вредных воздействий характерно длительное или периодическое негативное влияние на окружающую среду. Пространственные зоны вредных воздействий изменяются в широких пределах от рабочих и бытовых зон до размеров всего земного пространства.

4. Техногенные опасности оказывают негативное воздействие на человека, природную среду и элементы техносферы одновременно.

Техногенные опасности не действуют избирательно, они негативно воздействуют на человека, природную среду и элементы техносферы одновременно, если последние оказываются в зоне влияния опасностей.

5. Техногенные опасности ухудшают здоровье людей, приводят к травмам, материальным потерям и к деградации природной среды.

Воздействие травмоопасных факторов приводит к травмам или гибели людей, сопровождается очаговыми разрушениями природной среды и техносферы, приводя к значительным материальным потерям.

6. Защита от техногенных опасностей достигается совершенствованием источников опасности, увеличением расстояния между источником опасности и объектом защиты, применением защитных мер.

Уменьшить вероятность этих опасностей можно, уменьшая их на выходе из источника опасности или с применением защитных.

7. Компетентность людей в мире опасностей и способах защиты от них – необходимое условие достижения безопасности жизнедеятельности.

Компетентность достижима в результате обучения и приобретения опыта на всех этапах образования и практической деятельности человека.

2. Защита от токсических выбросов

Токсичные выбросы из окружающей среды проникают в организм через дыхательные пути, через поврежденную и неповрежденную кожу, через желудочно-кишечный тракт. Токсическое действие некоторых веществ может проявляться в виде вторичных поражений (колит при мышьяковых и ртутных отравлениях и т. п.). Токсические выбросы, попадая в воздух, медленно оседают на легких людей, затрудняя дыхание; оседают на коже, закупоривая потовые железы, затрудняя потоотделение и испарение, что мешает нормальному терморегуляционному процессу, снижает сопротивляемость кожи и повышает проникновение микробов, а также вызывает аллергические реакции. Общетоксическое действие на организм человека оказывает пыль свинца, марганца, сурьмы, вызывая не только отравления, но и оказывая аллергенное воздействие, снижается фильтрующая способность носовой полости, на других участках дыхательных путей развиваются хронические воспалительные процессы (силикоз легких, туберкулез) она может вызвать бронхиальную астму. Фиброгенное действие пыли (разрастание соединительной ткани в органах) зависит от содержания свободной двуокиси кремния.

Кроме концентраций пыли, опасных для здоровья человека, существуют взрывоопасные концентрации органической пыли: табачной, мучной, сахарной, каменноугольной, кожевенной и др.

Основой проведения мероприятий по борьбе с токсическими выбросами является гигиеническое нормирование. Соблюдение установленных ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» предельно допустимых концентраций – основное требование при проведении предупредительного и текущего санитарного надзора.

Среди мероприятий по уменьшению запыленности токсическими выбросами воздушной среды рекомендуются:

1. изоляция источников пылеобразования (герметизация оборудования);

2. увлажнение воздуха и пылеобразующих веществ;

3. гидро– и пневмотранспортировка веществ;

4. устройство пыле– и газоотсасывающих устройств;

5. осаждение пыли (аэрозолей) в акустическом, электрическом полях, что не только снижает запыленность воздуха, но и улавливает ценные продукты производства;

6. применение наиболее рациональных средств и способов уборки помещений (пылесосы, уборочные машины, осаждение пыли распылением воды);

7. применение общей и местной вытяжной вентиляции;

8. применение индивидуальных средств защиты (противогазов, респираторов, спецодежды, очков и т. п.).

3. Защита от энергетических воздействий

При решении задач защиты от энергетических воздействий выделяют источник, приемник энергии и защитное устройство, которое уменьшает до допустимых уровней поток энергии к приемнику.

В общем случае защитное устройство обладает способностями: отражать, поглощать, быть прозрачным по отношению к потоку энергии и характеризуется энергетически коэффициентами: поглощения, отражения, коэффициентом передачи. Поэтому можно выделить следующие принципы защиты:

защита осуществляется за счет отражательной способности защитных устройств;

защита осуществляется за счет поглощательной способности защитного устройства;

защита осуществляется с учетом свойств прозрачности защитных устройств.

На практике принципы обычно комбинируют, получая различные методы защиты, в частности, изоляцией и поглощением.

Методы изоляции используют тогда, когда источник и приемник энергии, являющийся одновременно объектом защиты, располагаются с разных сторон от защитного устройства. В основе этих методов лежит уменьшение прозрачности среды между источником и приемником. При этом можно выделить два основных метода изоляции: метод, при котором уменьшение прозрачности среды достигается за счет поглощения энергии или за счет высокой отражательной способности защитного устройства.

В основе методов поглощения лежит принцип увеличения потока энергии, прошедшего в защитное устройство. Есть два вида поглощения энергии защитным устройством: поглощение энергии самим защитным устройством за счет ее отбора от источника в той или иной форме, в том числе в виде необратимых потерь и поглощение энергии в связи с большой прозрачностью защитного устройства.

Так, в вибросистеме действуют силы инерции, трения, упругости и вынуждающие. Для защиты от вибрации используют метод виброизоляции, когда между источником вибрации и ее приемником, являющимся одновременно объектом защиты, устанавливают виброизолятор с малым коэффициентом передачи.

Защита от вибрации методами поглощения осуществляется в виде динамического гашения и вибропоглощения. В первом случае виброэнергия поглощается защитным устройством, отбирающим виброэнергию от источника на себя – есть инерционный динамический виброгаситель. Защитное устройство, увеличивающее рассеяние энергии в результате повышения диссипативных свойств системы, называется поглотителем вибрации. Возможно комбинирование этих двух свойств одновременно с помощью динамических виброгасителей с трением.

4. Способы повышения электробезопасности при подготовке производства

Электрические установки должны иметь:

1) Защитное заземление – соединение корпуса установки с проводником, находящимся под нулевым потенциалом «земли» и снижает напряжение прикосновения и величину тока ниже предельно допустимого уровня. Для той части электрооборудования, которая может оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции, должен быть обеспечен надежный контакт с заземляющим устройством, либо с заземленными конструкциями, на которых оно установлено. Применяется зануление электроустановок – электрические соединение с глухозаземленной нейтралью источника тока металлических частей, которые могут оказаться под напряжением. Для снижения опасности поражения током применяется разделение сети и подача на рабочие места малых напряжений;

2) защитное отключение – быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения человека электрическим током. Схемы автоматических устройств разнообразны. Во всех случаях система срабатывает на превышение какого-либо параметра в электрических цепях технологического оборудования (силы тока, напряжения, сопротивления изоляции);

3) изолирующие электрозащитные бывают основные и дополнительные. Основные – длительное время выдерживают рабочее напряжение электроустановки, ими разрешается работать на токоведущих частях, находящихся под напряжением (диэлектрические резиновые перчатки, инструмент с изолирующими рукоятками и указатели напряжения до 1000 В; изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи и указатели напряжения выше 1000 В). Дополнительные – лишь усиливают защитное действие основных изолирующих средств и применяются вместе с основными (диэлектрические галоши, коврики и изолирующие подставки; диэлектрические перчатки, боты, коврики, изолирующие подставки);

4) ограждающие средства защиты предназначены для временного ограждения токоведущих частей (временные переносные ограждения, щиты, ограждения-клетки, изолирующие накладки, изолирующие колпаки);

5) сигнализирующие средства включают запрещающие и предупреждающие знаки безопасности, а также плакаты: запрещающие, предостерегающие, разрешающие, напоминающие;

6) предохранительные средства защиты предназначены для индивидуальной защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий. К ним относят: защитные очки, противогазы, специальные рукавицы и т. п.

5. Экологические факторы технологических процессов

Загрязнение природной среды земля получает не только из космоса или из-за извержения вулканов, но и в результате хозяйственной деятельности, связанной с промышленными предприятиями, сельским хозяйством и транспортом.

Антропогенное загрязнение подразделяют на пылевое, газовое, химическое (и том числе загрязнение почвы химикатами), ароматическое и тепловое (изменение температуры воды, воздуха, почвы).

Среди веществ, загрязняющих атмосферу, 90 % приходятся на газы и 10 % – на твердые частицы. Главные источники загрязнения атмосферы – автотранспорт (50 %) и выбросы промышленных предприятий.

Окислы серы – основной загрязнитель, источником которого являются тепловые станции, котельные, комбинаты тяжелой и металлургической промышленности. Сернистый газ и окислы азота при взаимодействии с парами воды (облака) порождают кислотные дожди, которые уничтожают урожай, растительность, рыбные запасы, разрушают здания и сооружения.

Значительное негативное воздействие на состояние атмосферы оказывают углекислый и угарный газы, получаемые от сжигания углеводородов (уголь, нефть, торф и др.). Такое изменение атмосферы приводит к парниковому эффекту, который выражается повышением температуры, изменением погоды и климата. Последствиями парникового эффекта является рост опустынивания земель из-за интенсивного испарения влаги, содержащейся в почве.

Озоноразрушающими веществами являются фреон, хлор, углерод.

Важнейшим объектом загрязнения являются водоемы, реки, озера, Мировой океан. В Мировой океан ежегодно сливаются миллиарды тонн жидких и твердых отходов. Разлив, в частности, нефти ведет к гибели живых ресурсов моря, в том числе водорослей, планктона, вырабатывающих кислород. Массовым источником загрязнения окружающей среды стали химикаты, применяемые в сельском хозяйстве, строительстве и быту, токсичность действия которых еще далеко не изучена.

Эти и другие последствия загрязнения окружающей природной среды отрицательно сказываются на физическом здоровье человека, его нервном, психическом состоянии, на здоровье будущих поколений.

Некоторые усредненные данные: 20 % населения постоянно болеет аллергией; 35 % населения промышленных городов – разными болезнями в результате воздействия загрязненной окружающей среды; каждый день на планете умирают 25 тыс. человек из-за некачественной воды; возрос процент рождаемости дефективных детей – до 11 %; увеличился рост онкологических заболеваний и пр.

Тема 3. Анализ опасности технических систем

1. Классификация и основные применения экобиозащитной техники

Для обеспечения экологической безопасности технических систем и технологий используется экобиозащитная техника – средства защиты человека и природной среды от опасных и вредных факторов.

Защита атмосферы от вредных веществ производится с помощью очистки производственных воздушных выбросов от пыли (сухими и мокрыми методами), тумана электрофильтрами и фильтрами из различных материалов), вредных газов (в адсорберах с химиопрепаратами и без них) и паров (конденсации).

Защита гидросферы осуществляется с помощью очистки сточных вод от загрязняющих их примесей с извлечение из сточных вод всех ценных веществ и их переработку, или производить разрушение вредных веществ окислением или восстановлением, затем удалением их в виде газов и осадков. Для реализации указанных методов используются очистные сооружения, через которые должны пропускаться все сточные воды промышленных предприятий и городской канализации.

Для защиты человека в условиях производства, а также при взаимодействии с техническими средствами вне производства применяются разнообразные средства, не допускающие или снижающие до допустимого уровня воздействие опасных и вредных факторов.

Электрические установки должны иметь защитное заземление – соединение корпуса установки с проводником, находящимся под нулевым потенциалом «земли». При этом применяется зануление электроустановок (электрическое соединение с глухозаземленной нейтралью источника тока металлических частей, которые могут оказаться под напряжением) или защитное отключение (быстродействующая защита производит автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения человека электрическим током).

Для защиты от вредных веществ на рабочем месте – например, при пайке, работе с клеями, красками, лазерной обработке материалов – применяется местная вытяжная вентиляция.

Оградительные устройства служат для ограждения движущихся частей машин, мест вылета частиц обрабатываемого материала, зон воздействия высоких температур и вредных излучений.

Вибродемпферы (автомобильные и вагонные рессоры), виброизоляторы (резинометаллические амортизаторы, стальные пружины и др. предохраняют человека от вредного воздействия вибрации при низкочастотной вибрации и прокладки из губчатой резины при высокочастотной вибрации).

Звукоизоляцию повышают сплошные панели из вибродемпфированного материала, наклеиваемый изнутри на корпус источника шума.

2. Аппараты и системы очистки выбросов

Аппараты очистки вентиляционных и технологических выбросов в атмосферу делятся на: пылеуловители (сухие, электрические, фильтры, мокрые); туманоуловители (низкоскоростные и высокоскоростные); аппараты для улавливания паров и газов (абсорбционные, хемосорбционные, адсорбционные и нейтрализаторы); аппараты многоступенчатой очистки (уловители пыли и газов, уловители туманов и твердых примесей, многоступенчатые пылеуловители). Их работа характеризуется эффективностью очистки, гидравлическим сопротивлением и потребляемой мощностью.

В сухих пылеуловителях газовый поток совершает вращательно-поступательное движение, и под действием центробежной силы частицы пыли образует на стенке циклона пылевой слой.

Электрическая очистка производит очистку газов от взвешенных частиц пыли и тумана и основана на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на осадительных коронирующих электродах, при этом учитывают электрическое сопротивление слоев пыли.

Для тонкой очистки газов от частиц и капельной жидкости применяют фильтры. Процесс состоит в задержании частиц примесей на пористых перегородках при движении через них дисперсных сред, а классификация фильтров основана типе фильтровой перегородки, конструкции фильтра и его назначении, тонкости очистки.

Аппараты мокрой очистки высокоэффективны для очистки от мелкодисперсных пылей, очистки от пыли нагретых и взрывоопасных газов. Недостатки: образование шлама в процессе очистки, что требует дополнительных систем для переработки, вынос влаги в атмосферу и образование росы и т. д. К ним относят скрубберы Вентури, барботажно-пенные пылеуловители.

Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и др. применяют волокнистые фильтры – туманоуловители, основанные на осаждении капель на поверхности пор с последующим стеканием жидкости по волокнам в нижнюю часть туманоуловителя.

Метод абсорбции (от газов и паров) основан на поглощении последних жидкостью с применением абсорберов. В хемосорберах происходит поглощение газов и паров жидкими и твердыми поглотителями с образованием малорастворимых или малолетучих химических соединений.

Термическая нейтрализация основана на способности горючих газов и паров, входящих в состав вентиляционных или технологических выбросов, сгорать с образованием менее токсичных веществ.

Для высокоэффективной очистки выбросов применяют аппараты многоступенчатой очистки.

3. Устройства для очистки и нейтрализации жидких отходов

В соответствии с видами процессов, реализуемых при очистке, существуют механические, физико-химические и биологические методы очистки.

1)  механическая очистка – процеживание, отстаивание, обработка в поле действия центробежных сил и фильтрование. Процеживание производят в решетках и волокноуловителях с перфорированными дисками в виде движущихся сеток с нанесенным слоем волокнистой массы. Песколовки используют для очистки вод от частиц металла и песка размером более 0,25 мм. Отстойники используют для очистки сточных вод от механических частиц размером более 0,1 мм, а также от частиц нефтепродуктов.

Очистку сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляют в открытых или напорных гидроциклонах и центрифугах.

Для очистки больших расходов сточных вод от мелкодисперсных твердых примесей применяют зернистые фильтры, обладающие большой фильтрационной поверхностью, простотой конструкции и высокой эффективностью;

2) физико-химические методы очистки используют для очистки от растворенных примесей и от взвешенных веществ.

Флотация – для интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками газа, подаваемого в сточную воду.

Экстракция основана на перераспределении примесей в смеси с двух взаимнонерастворимых жидкостей.

Нейтрализация (водно-реагентная, фильтрационная, полусухая) предназначена для выделения и жидких отходов кислот, щелочей, солей металлов на основе кислот и щелочей.

Сорбция применяется для очистки жидких отходов от растворимых примесей с применением мелкодисперсных материалов.

Ионная очистка – для обессоливания и очистки жидких отходов от ионов металлов и других примесей ионитами (синтетическими ионообменными смолами).

Электрохимическая очистка осуществляется электролизом.

Гиперфильтрация реализуется разделением растворов путем фильтрования их через мембраны, поры которых пропускают лишь молекулы воды;

3) биологическая очистка применяется для выделения тонкодисперсных и растворенных органических веществ и основана на способности микроорганизмов использовать для питания содержащиеся в жидких отходах органические вещества. Применяются биофильтры с принудительной и естественной подачей воздуха. В качестве фильтра используют шлаки, щебень, керамзит, пластмассу, гравий и др. Аэротенки используют для очистки больших расходов жидких отходов. Окситенки обеспечивают более интенсивный процесс окисления органических примесей.

4. Защитные экраны

Защитный экран – устройство с поверхностью поглощающей преобразующей или отражающей, преобразующей излучения различных видов энергии. Применяется для защиты от излучения, например радиационного или теплового.

Теплозащитные экраны применяются для локализации источников лучистой теплоты, уменьшения облученности на рабочих местах и снижения температуры поверхностей, окружающих рабочее место. Ослабление теплового потока за экраном обусловлено его поглотительной и отражательной способностью и различают теплоотражающие, теплопоглощающие, теплоотводящие экраны. По степени прозрачности экраны делят на три класса: непрозрачные (металлические водоохлаждаемые и футеорированные асбестовые, альфолиевые, алюминиевые экраны) полупрозрачные (из металлической сетки, цепные завесы, экраны из стекла, армированного металлической сеткой; все эти экраны могут орошаться водяной пленкой) и прозрачные (из различных стекла: силикатного, кварцевого и органического, бесцветного, окрашенного и металлизированного, пленочные водяные завесы, свободные и стекающие по стеклу и др.).

Экранирование электромагнитных полей также необходимо, так как он имеет зоны индукции и излучения. Различают экранирование магнитного, электрического и электромагнитного (плоская волна) полей. В большинстве случаев с двух сторон от экрана находится одна и та же диэлектрическая среда (воздух). При экранировании магнитного поля необходимо учитывать особенности материала, из которого изготовлен экран.

Для защиты от действия электромагнитных полей применяют металлические листы, обеспечивающие быстрое затухание поля в материале. Во многих случаях экономически выгодно вместо металлического экрана использовать проволочные сетки, фольговые и радиопоглощающие материалы, сотовые решетки. В сортамент фольговых материалов входят диамагнитные материалы (алюминий, латунь, цинк). Радиопоглощающие материалы изготовляют в виде эластичных и жестких пенопластов, тонких листов, рыхлой сыпучей массы или заливочных компаундов. В последнее время чаще применяют керамикометаллические композиции.

Эффективность экранирования сотовыми решетками зависит вплоть до сантиметрового диапазона от отношения глубины к ширине ячейки.

Защитой от ионизирующих излучений могут быть экраны из алюминия, плексигласа, стекла толщиной несколько миллиметров. Существенную роль играет тормозное излучение, которое требует более сильной защиты.

5. Выбор и применение СИЗ на производстве

Средства индивидуальной защиты предназначены для защиты кожи и органов дыхания от попадания радиоактивных веществ, отравляющих веществ и биологических средств (РВ, 0В и ВС).

В соответствии с этим средства индивидуальной защиты делятся по назначению на средства защиты органов дыхания, средства защиты кожи и медицинские средства защиты.

В зависимости от принципа защиты все СИЗ делятся на изолирующие – полностью изолирующие человека от факторов окружающей среды и фильтрующие – очищающие воздух от вредных примесей. По способу изготовления все СИЗ делятся на промышленные, которые изготавливаются заранее и подручные, изготовляемые самим населением из подручных средств.

Кроме того, различают СИЗ табельные – предназначенные для определенных формирований и нетабельные – предназначенные для обеспечения формирований и населения в дополнение к табельным или вместо них.

Средства защиты органов дыхания:

1. Фильтрующие: противогазы гражданские (ГП – 5, ГП – 7), общевойсковые РШ – 4, ПМГ – 2), детские (ДП – 6, ДП – 6, ПДФ – Ш);

респираторы для взрослых Р – 2, для детей Р – 2Д, промышленные РПГ – 67.

простейшие средства защиты – ватно-марлевые повязки, противопылевые тканевые маски.

2. Изолирующие: ИП – 4, ИП – 5, КИП – 5, КИП – 7 и др. Выбор противогазов (фильтрующие или изолирующие, промышленные или гражданские и т. д.) определяется на месте, соответствующими формированиями в зависимости от характера чрезвычайной ситуации и условий окружающей среды.

Средства защиты кожи предназначены для защиты открытых участков тела, одежды, обуви от попадания АОХВ, РВ и БС:

1. Фильтрующие средства защиты кожи:

ЗФО – 58 – защитная фильтрующая одежда – хлопчатобумажный комбинезон, пропитанный хемосорбционными химическими веществами;

подручные средства – обычная, повседневная одежда (спортивные костюмы, плащи, рукавицы, сапоги); для повышения защитных свойств одежда может быть заранее пропитана мыльно-масляной эмульсией; для приготовления мыльно-масляной эмульсии 1 кусок хозяйственного мыла измельчают на терке и растворяют в 0,5 л растительного масла.

2. Изолирующие средства защиты кожи:

ОЗК (общевойсковой защитный комплект), Л – 1 (легкий изолирующий костюм) и др., которые изготавливаются из прорезиненной ткани. Ими оснащаются определенные формирования по ликвидации чрезвычайной ситуации. Время пребывания в изолирующей одежде ограничено из-за нарушения процессов терморегуляции и зависит от метеоусловий.

6. Техника вычисления вероятности чрезвычайного происшествия

Чрезвычайные происшествия создают повреждения, которые могут поддаваться или не поддаваться количественной оценке, например, смертельные случаи, уменьшение продолжительности жизни, вред здоровью, материальный ущерб, ущерб окружающей среде, неспокойное воздействие на общество, дезорганизация работы. Последствия или «количество нанесенного вреда» зависит от многих факторов, например, от числа людей, находившихся в опасной зоне, или количества и качества находившихся там материальных ценностей. С целью унификации различные последствия и вред обозначают термином ущерб. Ущерб измеряют денежным эквивалентом или числом летальных исходов, или количеством травмированных людей и т. п. Как это ни кощунственно, но между этими единицами измерения желательно найти эквивалент, чтобы ущерб можно было измерять в стоимостном выражении.

Техника вычисления вероятностей чрезвычайного происшествия. Через Р{Е} будем обозначать его вероятность. Вероятность достоверного события Р{1} = 1, вероятность невозможного события. Р{ } = 0, вероятность суммы попарно несовместимых ЧП (EiEj не равна нулю, если i?j) равна

ЧП Еi, Ej…, Е образуют полную группу событий, если они попарно несовместимы и одно из них обязательно происходит и для полной группы событий

В частности, для равновозможных чепе (Р{Еi} = р, i =1, 2…, п), образующих полную группу событий, вероятность ЧП

Противоположные события Е и образуют полную группу, поэтому

Полную группу событий можно выделить с помощью карты Карно. Три чрезвычайных происшествия X, Y, Z образуют карту Карно. ЧП, записанные в ячейках, являются попарно несовместными. Когда число чрезвычайных происшествий превышает пять, картами Карно пользоваться неудобно. Тогда полную группы событий можно генерировать с помощью двоичных чисел. Для п чрезвычайных происшествий записывают десятичные числа от 0 до (2n – 1) и их представления в двоичной системе счисления. На практике часто пользуются формулой объективной вероятности:

п и пЕ – соответственно общее число случаев и число случаев, при которых наступает чрезвычайное происшествие Е; при этом, если п не конечно, то оно должно быть достаточно большим (п-> ?). Определим вероятность ЧП. Н-ЧП есть сумма

Несчастный случай N и авария А могут наступать совместно. Поэтому формула для определения вероятности P{S} не пригодна. Выделяя с помощью карты Карно полную группу событий находим вероятность н-ЧП:

Если катастрофа невозможна К= AN не равна нулю, то P{AN} = 0. Последняя формула останется справедливой, если вместо ЧП А и N в нее подставить любые другие события Х Y.

Раздел 3. Защита населения и территорий от опасности в чрезвычайных ситуациях

Тема 1. Чрезвычайные ситуации мирного военного времени

1. Основные понятия и определения, классификация чрезвычайных ситуаций и объектов экономики по потенциальной опасности

Чрезвычайная ситуация – состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на определенной территории или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровья, наносится ущерб населения, народному хозяйству и окружающей природной среде.

Чрезвычайные ситуации подразделяются на техногенные, антропогенные, природные, а также по типам и видам событий, лежащих в основе этих ситуаций, по масштабу распространения, по сложности обстановки, тяжести последствий.

Классификация чрезвычайных ситуаций объектов экономики по потенциальной опасности:

1. с высвобождением механической энергией: взрывы, повреждения или разрушения механизмов, агрегатов, коммуникаций, обрушение конструкций и зданий; гидродинамические; прорывы плотин с вытекающими последствиями;

2. с высвобождением термической энергии: пожары, взрывы в зданиях на технологическом оборудовании; пожары на объектах добычи, переработки, хранении легковоспламеняющихся горючих, взрывчатых веществ; пожары на транспорте; пожары в зданиях жилого, социально-бытового и культурного назначения; обнаружение неразорвавшихся боеприпасов; утрата легковоспламеняющихся, горючих, взрывчатых веществ;

3. с высвобождением радиационной энергии: аварии на АЭС, АЭУ производственного и исследовательского назначения с выбросом или угрозой выброса радиоактивных веществ; аварии с выбросом радиоактивных веществ на предприятиях ядерно-топливного цикла; аварии на транспортных и космических средствах с ядерными установками или с грузом радиоактивных веществ; аварии с ядерными боеприпасами или эксплуатации, хранении или установки; утрата радиоактивных источников;

4. с высвобождением химической энергией: аварии с выбросом сильнодействующих ядовитых веществ при производственной переработке или хранении; аварии на транспорте с выбросом ядовитых веществ; образование и распространение сильнодействующих ядовитых веществ в процессе протекания химических реакций, начавшихся в результате аварии; аварии с химическими боеприпасами; утрата источников сильнодействующих ядовитых веществ;

5. утечка бактериологических агентов: нарушение правил эксплуатации объектов водоснабжения и канализации; нарушение технологии в работе предприятий пищевой промышленности; нарушение режима работы учреждений, санитарно-эпидемиологического профиля.

2. Характеристика поражающих факторов источников чрезвычайных ситуаций природного характера

Геологические природные явления: землетрясения, извержения вулканов, оползни, сели, снежные лавины, обвалы, осадки земной поверхности в результате карстовых явлений:

1.  землетрясения – подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной или верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний;

2. вулканическая деятельность возникает в результате постоянных активных процессов, происходящих в глубинах Земли и угрожают тем жителям Земли, которым грозят землетрясения;

3.  оползень – скользящие смещения вниз по уклону под действием сил тяжести масс грунта, формирующих склоны холмов, гор, речные, озерные и морские террасы и вызываются обводнением грунта, изменением вида насаждений, уничтожением растительного покрова, выветриванием и сотрясением;

4.  сели – кратковременные бурные паводки на горных реках, имеющих характер грязекаменных потоков в связи с землетрясениями, обильными снегопадами, ливнями, интенсивным таянием снега;

5.  лавина – снежный обвал, масса снега, падающая или сползающая с горных склонов под влиянием какого-либо воздействия и увлекающая на своем пути новые массы снега.

Метеорологические вызываются ветром, в том числе бурей, ураганом, смерчем, сильным дождем, крупным градом, сильным снегопадом, сильными метелями, пыльными бурями, заморозками, сильными морозами или сильной жарой.

Ураган – ветер большой разрушительной силы и значительной продолжительности, скорость которого примерно равна 32 м/с и более.

Буря – ветер, скорость которого меньше скорости урагана, но достигает 15–20 м/с.

Пыльные бури – атмосферные возмущения, при которых в воздух поднимается большое количество пыли, перенесенной на значительное расстояние.

Потоковым бурям характерны движение воздуха по склону вниз, горизонтально или вверх по склону.

Смерч – атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и распространяющиеся в виде темного рукава по направлению к поверхности суши или моря.

Гидрологические вызываются:

1. высоким уровнем воды – наводнения, при которых происходит затопление пониженных частей городов и населенных пунктов, посевов сельскохозяйственных культур, повреждение промышленных и транспортных объектов;

2. низким уровнем воды, когда нарушается судоход водоснабжение городов и народнохозяйственных объектов, водоросительных систем;

3. селями и снежными лавинами;

4. ранним ледоставом и появлением льда на судоходных водоемах.

В понятие природные пожары входят лесные пожары, пожары степных и хлебных массивов, торфяные и подземные пожары горючих ископаемых и характеризуется неконтролируемым горением и стихийным распространением по поверхности.

К биологическим относят эпидемии, эпизоотии и эпифитотии.

Эпидемия – широкое распространение инфекционной болезни среди людей, значительно превышающее обычно регистрируемый по данной территории уровень заболеваемости.

Эпизоотии – инфекционные болезни животных, имеющие общие признаки (наличие специфического возбудителя, цикличность развития, способность передаваться от зараженного животного к здоровому и принимать эпизоотическое распространение.

Эпифитотия – распространение инфекционных заболеваний на значительных территориях в течение определенного времени, а также массовые заболевания, охватывающие несколько стран или континентов.

Космические опасности:

1.  астероиды (малые планеты, диаметром 1 – 1000 км) и кометы представляют угрозу для всей биосферы, так как при столкновении с Землей удар будет сопровождаться выделением энергии, значительно превосходящей ядерный потенциал, имеющийся на Земле;

2.  солнечная радиация – мощный оздоровительный и профилактический фактор, а также процесс, сопровождающийся вредными для организма последствиями (разрушение белков, витаминов, ферментов и т. п.).

3. Поражающие факторы чрезвычайных ситуаций военного времени

Чрезвычайных ситуаций военного времени планируются, подготавливаются и реализуются человеком, его разумом и поэтому имеют более сложный и изощренный характер, чем природные и техногенные опасности; в их реализации меньше стихийного и случайного; оружие применяется в самый неподходящий момент для жертвы агрессии и в самом уязвимом для нее месте; развитие средств поражения всегда опережает развитие адекватных средств защиты; для создания средств нападения всегда используются научные достижения, привлекаются лучшие силы и научно-производственная база; что приводит к тому, что от некоторых средств нападения практически невозможно найти и методов защиты; современные и будущие войны носят террористический, антигуманный характер; при этом мирное население воюющих стран превращается в один из объектов вооруженного воздействия с целью подрыва воли и способности противника оказывать сопротивление.

Катастрофические последствия для цивилизации представляет возможность применения оружия массового поражения: лазерное оружие, источники некогерентного света; СВЧ оружие; средства радиоактивной борьбы; оружие электромагнитного импульса; биотехнологическое оружие; средства информационной борьбы; высокочастотное оружие нового поколения; метеорологическое и геофизическое оружие; биологическое оружие нового поколения, включая психотропные средства; химическое оружие нового поколения; психотропное оружие; парапсихологические методы воздействия на человека. Ядерное оружие является самым мощным оружием массового поражения, которое основано на использовании внутренней ядерной энергии, в результате применения которого возникает очаг ядерного поражения. К поражающим факторам ядерного взрыва относятся: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности, электромагнитный импульс.

Химическим оружием являются отравляющие вещества и средства их боевого применения. По тактическому назначению отравляющие вещества делятся на: смертельные, раздражающие и временно-выводящие из строя.

Биологическое оружием являются боеприпасы и приборы, снабженные патогенными микроорганизмами или их токсинами, предназначенными для заражения населения, объектов окружающей среды (воздуха, воды, почвы), растений, животных, запасов продовольствия, фуража с целью нанесения ущерба в живой силе и экономического ущерба противнику.

4. Радиационно-опасные объекты

Радиационно-опасными называют объекты народного хозяйства, использующие в своей деятельности источники ионизирующего излучения.

Кроме опасности, которые создают аварии на АЭС, существуют еще многие реальные источники радиоактивного заражения. Они непосредственно связаны с добычей урана, его обогащением, переработкой, транспортировкой, хранением и захоронением отходов. Опасными являются многочисленные отрасли науки и промышленности, использующие изотопы: изотопная диагностика, рентгеновское обследование больных, рентгеновская оценка качества технических изделий; радиоактивными иногда являются некоторые строительные материалы.

В соответствии с вышеизложенным с 1.01.2000 г. облучения людей в РФ регламентируют Нормы радиационной безопасности и Гигиенические нормативы. Основные дозовые пределы облучения и допустимые уровни установлены для:

персонал – лица, работающие с техногенными источниками (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа В);

население, включая лиц из персонала, вне сферы условий их производственной деятельности.

Для указанных категорий облучаемых предусматривают три класса нормативов, включающие основные, допустимые и контрольные уровни дозы, устанавливаемые администрацией учреждения по согласованию с Госсанэпиднадзором на уровне ниже допустимого.

Радиационные аварии по масштабам делятся на 3 типа:

1. локальная авария – авария, радиационные последствия которой ограничиваются одним зданием;

2. местная авария – радиационные последствия ограничиваются зданиями и территорией АЭС;

3. общая авария – радиационные последствия которой распространяются за территорию АЭС.

Основные поражающие факторы радиационных аварий:

1. воздействие внешнего облучения (гамма– и рентгеновского; бета– и гаммаизлучения; гамма-нейтронного излучения и др.);

2. внутреннее облучение от попавших в организм человека радионуклидов (альфа– и бетаизлучение);

3. сочетанное радиационное воздействие как за счет внешних источников излучения, так и за счет внутреннего облучения;

4. комбинированное воздействие как радиационных, так и нерадиационных факторов (механическая травма, термическая травма, химический ожог, интоксикация и др.).

После аварии на радиоактивном следе основным источником радиационной опасности является внешнее облучение. Ингаляционное поступление радионуклидов в организм практически исключено при правильном и своевременном применении средств защиты органов дыхания.

5. Химически опасные объекты, их группы и классы опасности

Химически опасные объекты – объекты народного хозяйства, производящие, хранящие или использующие аварийно-химические опасные вещества, попадание которых в окружающую среду может произойти при производственных и транспортных авариях, при стихийных бедствиях. Причинами аварий на производстве, использующем химические вещества является нарушение правил транспортировки и хранения, несоблюдение правил техники безопасности, выход из строя агрегатов, механизмов, трубопроводов, неисправность средств транспортировки, разгерметизация емкостей хранения, превышение нормативных запасов, в результате которых возникает очаг поглощенная доза любого вида ионизирующего излучения, которая при хроническом химического заражения.

К химически опасным объектам относятся:

1. предприятия химической, нефтеперерабатывающей промышленности;

2. предприятия пищевой, мясо-молочной промышленности и т. п., имеющие холодильные установки, в которых в качестве хладогента используется аммиак;

3. водоочистные и другие очистные сооружения, использующие в качестве дезинфицирующего вещества хлор;

4. железнодорожные станции, имеющие пути отстоя подвижного состава со СДЯВ;

5. железнодорожные станции выгрузки и погрузки СДЯВ;

6. склады и базы с запасом ядохимикатов и др. веществ для дезинфекции, дезинсекции и дератизации.

Попадание АХОВ в окружающую среду может произойти при производственных и транспортных авариях, при стихийных бедствиях. В очаге химического заражения или зоне химического заражения может оказаться само предприятие и прилегающая к нему территория. В соответствии с этим выделяют 4 степени опасности химических объектов:

I степень – в зону возможного заражения попадают более 75000 чел;

II степень – в зону возможного химического заражения попадают 40000 – 75000 чел;

III степень – менее 40000 чел;

IV степень – зона возможного химического заражения не выходит за границы объекта.

В очаге химического заражения или зоне химического заражения может оказаться само предприятие и прилегающая к нему территория. Возможность более или менее продолжительного заражения местности зависит от стойкости и способности химического вещества заражать поверхности.

По показателям токсичности и опасности химические вещества делятся на: чрезвычайноопасные, высокоопасные, умеренноопасные, малоопасные. С позиции продолжительности и времени наступления поражающего действия – на нестойкие с быстронаступающим действием или замедленного действия, а также стойкие – с быстронаступающим или замедленным действием.

6. Пожаро– и взрывоопасные объекты

Усложнение технологических процессов, увеличение площадей застройки объектов народного хозяйства повышают их пожарную опасность. Пожары и взрывы с последующими пожарами являются традиционно-опасными для территории России. Пожары зданий и сооружений производственного, жилого, социально-бытового и культурного назначения остаются самым распространенным бедствием.

По взрывной, взрыво-пожарной и пожарной опасности объекты подразделяются на категории А, Б, В, Г, Д, Е, К, К категории А относятся нефтеперерабатывающие заводы, химические предприятия, трубопроводы, склады нефтепродуктов; к категории В – цехи приготовления и транспортировки угольной пыли, древесной муки, сахарной пудры, мукомольные мельницы; к категории В – лесопильные, деревообрабатывающие, столярные, мебельные, лесотарные производства. Объекты остальных категорий считаются менее опасными.

Последствия пожаров и взрывов определяются поражающими факторами:

1. открытый огонь и искры;

2. повышенная температура окружающей среды и предметов;

3. токсичные продукты горения, дым;

4. пониженная концентрация кислорода;

5. падающие части строительных конструкций, агрегатов, установок т. п.

6. Поражающими факторами взрыва являются:

7. воздушная взрывная волна, основным параметром которой является избыточное давление в ее фронте;

8. осколочные поля, создаваемые летящими обломками взрывающихся объектов, поражающее действие которых определяется количеством летящих осколков и их кинетической энергии и радиусом разлета.

Принципы прекращения горения основаны на понимании основных путей прекращения горения: снижение скорости тепловыделения или увеличения скорости теплоотвода от зоны реакции горения. Основным условием при этом является снижение температуры горения ниже температуры ниже температуры потухания. Достигается это соблюдением четырех принципов:

1. охлаждение реагирующих веществ сплошными или распыленными струями воды, а также охлаждение перемешиванием горючих веществ;

2. изоляция реагирующих веществ от зоны горения слоем пены или продуктами взрыва, огнезащитными полосами или создание разрыва в горючем веществе, возможна изоляция слоем огнетушащего порошка;

3. разбавление реагирующих веществ до негорючих концентраций или концентраций, не поддерживающих горение струями тонкораспыленной воды или газоводяными струями, а также водой или негорючими парами или газами;

4. химическое торможение реакции горения огнетушащим порошком или галопроизводными углеводородов.

Тема 2. Устойчивость функционирования объектов экономики

1. Устойчивость функционирования объектов экономики и технических систем в чрезвычайных ситуациях

Обеспечение устойчивой работы объектов экономики в условиях чрезвычайной ситуации мирного и военного времени является одной из основных задач российской системы предупреждения и действий в ЧС.

Под устойчивостью функционирования объекта экономики или другой структуры понимают способность их в чрезвычайных ситуациях противостоять воздействию поражающих факторов с целью поддержания выпуска продукции в запланированном объеме и номенклатуре; предотвращения или ограничения угрозы жизни и здоровья персонала, населения и материального ущерба, а также обеспечения восстановления нарушенного производства в минимально короткие сроки. На устойчивость работы объектов в чрезвычайной ситуации влияют следующие факторы:

надежность защиты персонала;

способность противостоять поражающим факторам основных производственных фондов;

технологического оборудования, систем энергообеспечения, материально-технического обеспечения и сбыта;

подготовленность к ведению спасательных и других неотложных работ и работ по восстановлению производства, а также надежность и непрерывность управления.

Перечисленные факторы определяют и основные требования к устойчивому функционированию объектов экономики и изложены в Нормах проектирования инженерно-технических мероприятий.

Оценка устойчивости к воздействию поражающих факторов различных чрезвычайных ситуаций заключается в:

1. в выявлении наиболее вероятных чрезвычайных ситуаций в данном районе;

2. анализе и оценке поражающих факторов чрезвычайных ситуаций;

3. определении характеристик объекта экономики и его элементов;

4. определении максимальных значений поражающих параметров;

5. определении основных мероприятий по повышению устойчивости работы объектов экономики (целесообразное повышение предела устойчивости).

Главным критерием устойчивости является предел устойчивости объекта экономики к параметрам поражающих факторов чрезвычайной ситуации:

1. механическим поражающим параметрам;

2. тепловому (световому) излучению;

3. химическому заражению (поражению);

4. радиоактивному заражению (облучению);

5. морально-психологической устойчивости общества и времени адаптации.

Определение наиболее вероятных чрезвычайных ситуаций производится исходя из типа экономического объекта, характера технологического процесса и особенностей географического района. Максимальные параметры поражающих факторов определяются расчетным путем или задаются штабами ГО ЧС.

2. Принципы и способы повышения устойчивости функционирования объектов в ЧС

Повышение устойчивости функционирования технических систем и объектов достигается организационно-техническими мероприятиями, которым всегда предшествует исследование устойчивости конкретного объекта. После определения предела устойчивости функционирования объекта намечаются и выполняются мероприятия по повышению его устойчивости, которые включают:

1. предотвращение причин возникновения чрезвычайной ситуации путем отказа от потенциально опасного оборудования; совершенствования или перепрофилирования производства; внедрения новых технологий; разработки декларации безопасности, характеризующей уровень безопасности потенциально опасного производства; проверки персонала;

2. предотвращение чрезвычайной ситуации путем внедрения блокирующих устройств в системы автоматики, обеспечение безопасности;

3. смягчение последствий чрезвычайной ситуации путем повышения качественных характеристик оборудования: прочности, огнестойкости, рационального размещения оборудования; резервирования; дублирования; создания запасов; возможности аварийной остановки производства;

4. обеспечение защиты от возможных поражающих факторов расстоянием, ограничением времени действия, использованием экранов, средств индивидуальной и коллективной защиты.

Общие требования к мероприятиям по повышению устойчивости объекта экономики: эффективность и экономичность.

Эффективность достигается комплексной оценкой всех поражающих факторов чрезвычайной ситуации.

Экономичность – увязкой мероприятий по предотвращению чрезвычайной ситуации с мероприятиями повседневной производственной деятельности предприятия.

Необходимым условием экономичности мероприятий по повышению устойчивости является выполнение условия: когда стоимость инженерно-технических мероприятий по повышению устойчивости гораздо меньше затрат на восстановление после полного ущерба при чрезвычайной ситуации.

Оценочным показателем проведения превентивных мероприятий по повышению устойчивости объекта экономики может быть показатель экономической эффективности, который является отношением стоимости инженерно-техническим мероприятий к полному ущербу при чрезвычайных ситуациях и степени разрушения объекта.

Таким образом, чем больше предприятие вкладывает средств в профилактические, организационные и инженерно-технические мероприятия, тем больше эффективность, т. е. меньше вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций.

Тема 3. Защита населения в чрезвычайных ситуациях

1. Гражданская оборона, ее место в системе общегосударственных мероприятий гражданской защиты

Наличие на вооружении современных армий средств, способных доставить оружие массового поражения, крупные производственные аварии и катастрофы, масштаб ущерба от которых не уступает оружию массового поражения, вынуждает самое серьезное внимание уделять проблемам сохранения жизни и здоровья людей в условиях воздействия средств поражения. Проблема усугубляется учащением случаев террористических актов с применением оружия массового поражения чаще всего химического и биологического. Для совершения террористического акта преступники выбирают крупные объекты инфраструктуры с большим скоплением людей: станции метро, вокзалы, супермаркеты, закрытые спортивные и концертные залы, а также системы водоснабжения городов, партии продуктов питания. Поэтому в современных условиях главной задачей гражданской обороны является защита населения с помощью комплекса мероприятий, имеющего своей целью не допустить поражения людей или ослабить воздействие поражающих факторов. Она начинается с подготовки руководящего состава, сил и средств, а также персонала объекта к действиям при чрезвычайных ситуациях и организуется, а также проводится в соответствии с постановлением Правительства РФ «О порядке подготовки населения в области защиты от чрезвычайных ситуаций». Основные задачи подготовки, в том числе и военное время:

1. обучение населения правилам поведения и основам защиты от чрезвычайных ситуаций, приемам оказания первой медпомощи пострадавшим, правилам пользования защитными сооружениями и индивидуальными средствами защиты;

2. обучение и переподготовка руководителей и специалистов объекта и выработка навыков по подготовке и управлению силами и средствами для ликвидации чрезвычайных ситуаций;

3. практическое освоение руководящим составом служб гражданской обороны объекта, личным составом формирований своих обязанностей при аварийно-спасательных и других неотложных работ и методов их проведения;

4. оповещение населения и информирование о правилах поведения;

5. медицинская профилактика и оказание первой помощи пострадавшим.

Подготовка специальных невоенизированных формирований проводится непосредственно на объекте по действующим программам. На объекте подготовка руководящего состава, специалистов, командно-начальствующего и личного состава формирований осуществляется на занятиях, тренировках комитета по чрезвычайным ситуация, штабных тренировках, командно-штабных учениях и комплексных учениях.

2. Организация защиты в мирное и военное время, способы защиты, защитные сооружения их классификация

Защита населения в чрезвычайных ситуациях представляет собой комплекс мероприятий, проводимых с целью не допустить поражения людей или максимально снизить степень воздействия поражающих факторов, накопление средств индивидуальной защиты человека от опасных и вредных факторов и поддерживание их в готовности для использования, подготовку мероприятий по эвакуации населения из опасных зон и использованию средств коллективной защиты населения. Способы защиты населения:

1. укрытие населения в защитных сооружениях;

2. использование средств индивидуальной защиты и медицинской защиты;

3. рассредоточение и эвакуация населения из опасной зоны.

К средствам коллективной защиты населения относятся защитные сооружения: убежища, противорадиационные укрытия и простейшие укрытия. На атомных электростанциях и химически опасных объектах они содержатся в готовности к немедленному приему укрываемых, другие защитные средства приводятся в готовность в сроки, не превышающие 12 часов.

Защитные сооружения принято классифицировать по назначению, месту расположения, времени возведения, защитным свойствам, вместимости.

По назначению различают защитные сооружения общего назначения (для защиты населения в городах и сельской местности) и специального назначения (для размещения органов управления, систем оповещения и связи, лечебных учреждений).

По месту расположения различают встроенные (в подвальных и цокольных этажах зданий, имеют большое распространение и их строительство экономически более целесообразно) и отдельно стоящие. Подвалы в каменных зданиях ослабляют ионизирующее излучение в 200–300 рад, подпалы в деревянных домах – в 5–7 раз.

По времени возведения – различают возводимые заблаговременно (представляют собой капитальные сооружения из долговечных несгораемых материалов) и быстровозводимые (сооружают в особый период при угрозе чрезвычайной ситуации с применением подручных материалов).

К защитным свойствам убежищ предъявляют требования:

1. обеспечивать надежную защиту от всех поражающих факторов ЧС;

2. ограждающие конструкции должны защищать от высоких температур;

3. оборудованными для пребывания в них людей не менее двух суток;

4. обеспечивать расчетную кратность ослабления ионизирующего излучения;

5. обеспечены санитарно-техническими устройствами для длительного пребывания в них людей;

6. способность защищать людей от светового излучения, проникающей радиации и действия ударной волны.

Раздел 4. Антропогенные опасности и защита от них

Тема 1. Человеческий фактор в обеспечении безопасности в системе “человек-машина”

1. Психофизиологическая деятельность человека

Психофизиологическая деятельность человека состоит из физических нагрузок, которые могут быть статическими и динамическими, а также нервно-психических нагрузок в виде умственного напряжения, напряжения анализаторов, разнообразности труда и эмоциональных нагрузок.

Таким образом, человек в своей жизни занимается физическим и умственным трудом. Физический труд характеризуется повышенной нагрузкой на опорно-двигательный аппарат и его функциональные системы (сердечно-сосудистую, нервно-мышечную, дыхательную и другие системы), обеспечивающие его деятельность. При этом происходит развитие мышечной системы, стимуляция обменных процессов и т. п.

Умственный же труд объединяет работы связанные с приемом и переработкой информации. Такой род деятельности требует преимущественно напряжения сенсорного аппарата, внимания, памяти, активизации мышления и деятельности эмоциональной сферы. Для данного вида труда характерна гипокинезия (малая подвижность), так как для умственного труда нет необходимости выполнять физические нагрузки. При этом происходит формирования различных патологических состояний в различных органах и системах в связи с застойными явлениями в сердечно-сосудистой системе. Длительная умственная нагрузка оказывает негативное влияние и на психическую деятельность, при этом ухудшаются функции внимания (снижается объем кратковременной и долговременной памяти, способность концентрироваться, переключать внимание и т. п.), таким образом, появляется снижение качества выполняемой работы.

Эффективность деятельности человека зависит от условий труда, предметов и орудий труда, работоспособности организма, организации рабочего места и гигиенических факторов производственной среды. Таким образом, работоспособность зависит от психофизических возможностей человека (в том числе и степени образованности и обученности) и характеризуется количеством и качеством работы, выполняемой за определенное время.

С точки зрения психофизиологической производственное обучение представляет собой процесс приспособления и соответствующего изменения физиологических функций организма человека для наиболее эффективного выполнения конкретной работы. В результате тренировки или обучения возрастает мышечная сила и выносливость, повышается точность и скорость рабочих движений, быстрее восстанавливаются физиологические функции после окончания работы.

2. Надежность человека как звена

Надежность человека как звена в системе «человек – машина» включает следующие этапы: выбор системы и вида работы; определение цели; идентификацию вида потенциальной ошибки; идентификацию последствий; идентификацию возможности исправления ошибки; идентификацию причины ошибки; выбор метода предотвращения ошибки; оценку вероятности ошибки; выбор метода предотвращения ошибки; оценку вероятности ошибки; оценку вероятности исправления ошибки; расчет риска; выбор путей снижения риска.

В результате ошибок персонала возможны аварии (пожары, взрывы, механические повреждения, выбросы токсичных химических веществ, проливы и т. п.), несчастные случаи (летальные исходы, травмы и пр.), катастрофы (разные степени повреждения организма и собственности), которые такие могут быть классифицированы. Следует иметь в виду, что в основу классификации причин ошибок положены внешние и внутренние факторы, так как факторы стресса могут носить и тот и другой характер. Вероятность ошибки оператора зависит от стажа работы, наличия стрессовых условий на рабочем месте. Опыт показывает, что оператор со стажем может совершать ошибки и что вероятность ошибки оператора в зависимости от величины стресса также имеет оптимум. Итак, причиной совершения ошибки могут служить:

1. внешние факторы (инструкции, информация, организация, эргономика, условия работы, постановка цели);

2. внутренние факторы (опыт, умение, знания, мотивация);

3. факторы стресса (психологическое напряжение и физиологическое напряжение).

Например, правильное расположение и компоновка рабочего места, обеспечение удобной позы и свободы трудовых движений, использование оборудования, отвечающего требованиям экономики и инженерной психологии, обеспечивают наиболее эффективный трудовой процесс, уменьшают утомляемость и предотвращают возникновение профессиональных заболеваний. В этом случае ошибки маловероятны. А экстремальные условия, характеризующиеся такими уровнями производственных факторов, действующие в течение всей рабочей смены и создают угрозу для жизни высокий риск возникновения тяжелых форм острых профессиональных поражений.

Поэтому, чтобы обеспечить безопасность в системе «человек-машина» необходимо человеку создать доступ к знаниям, инструкциям, информации, повышать квалификации его трудовой деятельности, обеспечить условия труда, соответствующие нормам безопасности, обеспечивая элементами рационального режима труда и отдыха.

Тема 2. Природные возможности и обучение операторов технических систем и ИТР по БЖД

1. Природные возможности человека по восприятию информации, распознанию опасностей

Информация, поступающая из внешней среды в кору головного мозга, анализируется, после чего осуществляется выбор или разработка программы ответной реакции, т. е. формируется информация об изменение организации жизненных процессов таким образом, чтобы это изменение не привело к повреждению и гибели организма.

В мозг информация поступает благодаря наличию в организме сенсорных систем: зрение (познание формы, величины, цвета предмета, направление и расстояние), слух (восприятие и различение звуковых колебаний), обоняние (восприятие запахов), вкус (возникает при воздействии раздражителей на специфические рецепторы, расположенные на языке) и осязание (возникает при раздражении рецепторов кожи, слизистых оболочек и мышечно-суставного аппарата).

Между всеми системами организма существует взаимосвязь, осуществляющуюся нервной системой, которая выполняет следующие функции:

осуществляет взаимодействие организма с окружающей средой, обеспечивая приспособление организма к постоянно меняющимся условиям среды;

объединяет органы и системы тела в единое целое и согласует их деятельность;

на высшем этапе развития нервная система осуществляет психическую деятельность на основе физиологических процессов ощущения, восприятия и мышления.

В ходе эволюции в организме человека сформировались механизмы, обеспечивающие приспособление к различным условиям жизни и стабилизацию активности органов и систем организма в определенных функциональных диапазонах. Возможности организма реагировать на внешние и внутренние возмущающие влияния относительно ограничены, по комбинация различных реакций расширяет возможности организма при взаимодействии с внешней средой.

Негативные воздействия на организм могут оказывать физические, химические, биологические, психофизиологические раздражители. Степень их вредности относительна и зависит от сопутствующих условий и состояния внешней и внутренней среды организма. Влияние всех этих факторов происходит в конкретных социальных условиях существования, которые имеют нередко решающее значение в обеспечении безопасности жизнедеятельности.

Способность организма отвечать на воздействия факторов окружающей среды называется реактивностью (свойством организма как целого отвечать изменениями жизнедеятельности на воздействия окружающей среды) и обеспечивается защитно-компенсаторными системами и механизмами, решающая роль в осуществлении которых принадлежит нервной системе.

2. Подготовка и повышение классификации ИТР за соблюдение нормативных требований по безопасности труда и нормативных требований по безопасности труда

Подготовка инженерно-технических работников (ИТР) всех специальностей обязательна, так как создаваемая и эксплуатируемая техника и технология являются основными источниками травмирующих и вредных факторов, действующих в среде обитания. Разрабатывая новую технику, инженер обязан обеспечить не только ее функциональное совершенство, технологичность и приемлемые экономические показатели, но и достичь требуемых уровней ее экологичности и безопасности в техносфере. С этой целью инженер при проектировании или перед эксплуатацией техники должен выявить все негативные факторы, установить их значимость, разработать и применить в конструкции машин средства снижения негативных факторов до допустимых значений, а также средства предупреждения аварий и катастроф, используя новые технологии.

Поскольку повышение экологичности современных технических систем часто достигается применениями экобиозащитной техники, ИТР обязан знать, уметь применять и создавать новые средства защиты, особенно в области своей профессиональной деятельности. Вместе с тем ИТР обязан понимать, что в области охраны природы наибольшим защитным эффектом обладают малоотходные технологии и производственные циклы, включающие получение и переработку сырья, выпуск продукции, утилизацию и захоронение отходов, а в области безопасности – системы с высокой надежностью, безлюдные технологии и системы с дистанционным управлением.

Решение задач БЖД при проектировании и эксплуатации технических систем невозможно без знания инженером уровней допустимых воздействий негативных факторов на человека и природную среду, а также знания негативных последствий, возникающих при нарушении этих нормативных требований.

Этими знаниями должны владеть специалисты всех отраслей экономики, специалисты в области энергетики, транспорта, металлургии, химии и ряда других отраслей промышленного производства, специалисты по контролю безопасности техносферы и экологичности технических объектов, мониторингу окружающей среды в регионах, эксперты по оценке безопасности техносферы и экологичности технических объектов, проектов и планов; инженеры-разработчики экобиозащитных систем и защитных средств. Основной задачей деятельности таких специалистов должна быть комплексная оценка технических систем и производств с позиций БЖД, разработка новых средств и систем экобиозащиты, управление в области БЖД на промышленном и региональном уровнях.

Раздел 5. Управление безопасностью жизнедеятельности

Тема 1. Правовые, нормативно-технические и организационные основы безопасности жизнедеятельности

1. Охрана окружающей среды

Обеспечение экологической безопасности на территории РФ, формирование и укрепление экологического правопорядка основано на действии с марта 1992 г. Федерального закона «Об охране окружающей природной среды» в комплексе с мерами организационного, правового, экономического и воспитательного воздействия. Закон содержит свод правил охраны окружающей природной среды в новых условиях хозяйственного развития и регулирует природоохранительные отношения в сфере всей природной среды, не выделяя ее отдельные объекты, охране которых посвящено специальное законодательство.

Задачами природоохранительного законодательства является: охрана природной среды (через нее и охрана здоровья человека); предупреждение вредного воздействия хозяйственной или иной деятельности; оздоровление окружающей природной среды, улучшение ее качества.

Эти задачи реализуются через три группы норм:

1. нормативы качества окружающей среды. К ним относятся предельно допустимые нормы воздействия (химического, физического и биологического): ПДК вредных веществ, ПДВ, ПДС, нормы радиационного воздействия, нормы остаточных химических веществ в продуктах питания и др;

2. экологические требования к хозяйственной и другой деятельности, влияющие на окружающую среду. Органы охраны окружающей среды и санэпиднадзора имеют право экологического контроля и наложения запрета деятельности на всех стадиях – проектирования, размещения, строительства, ввода в эксплуатацию объектов, а также привлекать виновников к ответственности за экологические правонарушения. Организация контроля состояния окружающей среды в регионах возложена на местные органы. При этом ведется контроль за состоянием атмосферы, гидросферы и почвы вблизи транспортных магистралей и предприятий санитарно-промышленными лабораториями;

3. механизм исполнения этих требований выражается в сочетании экономических методов хозяйствования с административно-правовыми мерами обеспечения качества окружающей природной среды. Экономический механизм охраны окружающей среды предполагает финансирование, кредитование, льготы при внедрении экологически чистых технологий при начислении налогов, что является прямым экологическим стимулом в охране окружающей природной среде.

Целью решения экологических задач является рациональное использование природных ресурсов, устранение загрязнения среды, экологическое обучение и воспитание всей общественности страны.

2. Законодательство об охране труда

Законодательство РФ об охране труда состоит из соответствующих норм Конституции РФ, основ законодательства РФ об охране труда и издаваемых в соответствии с ними законодательных и иных нормативных актов.

Основные направления государственной политики в области охраны труда:

1. признание и обеспечение приоритета жизни и здоровья работников по отношению к результатам производственной деятельности предприятий;

2. установление единых нормативных требований по охране труда для предприятий всех форм собственности независимо от сферы хозяйственной деятельности и ведомственной подчиненности;

3. государственное управление деятельностью в области охраны труда, включая государственный надзор и контроль за соблюдением законов и иных нормативных актов об охране труда;

4. общественный контроль за соблюдением законных прав и интересов работников в области охраны труда;

5. защита интересов работников, пострадавших от несчастных случаев на производстве или получивших профессиональные заболевания, а также членов их семей;

6. проведение эффективной налоговой политики, стимулирующей создание здоровых и безопасных условий труда, разработку и внедрение безопасной техники и технологий, средств коллективной и индивидуальной защиты;

7. применение экономических санкций в целях соблюдения предприятиями и работниками нормативных требований по охране труда.

Каждый работник имеет право на охрану труда, в том числе:

1. на рабочее место, защищенное от воздействия вредных или опасных производственных факторов;

2. на возмещение вреда, причиненного увечьем, профессиональным заболеванием либо иным повреждением здоровья; связанными с исполнением им трудовых обязанностей;

3. на обучение безопасным методам и приемам труда за счет работодателя и др.

Государство в лице органов законодательной, исполнительной и судебной властей гарантирует право на охрану труда работникам, участвующим в трудовом процессе по трудовому договору (контракту) с работодателем. Условия трудового договора (контракта) должны соответствовать требованиям законодательных и нормативных актов по охране труда.

На федеральном уровне установлено, что в РФ действует система правовых актов, содержащих единые нормативные требования по охране труда, которые должны соблюдаться при проектировании и эксплуатации объектов, конструировании машин, механизмов, оборудования, разработке технологических процессов, организации производства труда.

Тема 2. Экономические последствия и материальные затраты на обеспечение БЖД

1. Экономический ущерб от производственного травматизма и заболеваний, стихийных бедствий

При угрозе здоровью ущерб в денежном выражении можно оценить только частично в виде расходов на оплату листков нетрудоспособности и подмену персонала. Еще труднее в денежном эквиваленте оценить ущерб от летальных исходов. Материальные потери общества связаны со стихийными бедствиями, авариями, катастрофами, сопровождающимися часто разрушениями промышленных и жилых объектов и ухудшением экологической обстановки, требующими определенных материальных затрат на восстановление. При этом добавляются материальные затраты на медицинскую помощь (формирование военно-полевых госпиталей, запасы медицинского имущества, бактериологические, клинические и биохимические лабораторные исследования и пр.).

Нанесенный чрезвычайной ситуацией материальный ущерб складывается из прямого (разрушение промышленных объектов) и косвенного ущербов (недополученный доход, товары, материальные ценности).

Для определения прямого ущерба необходимо знать стоимость основных фондов производства до и после момента наступления ЧС. Их разность и есть размер прямого материального ущерба. Для его определения необходимо располагать данными о степени поражения объекта. Она определяется, исходя либо из численного значения пораженной площади объекта по отношению к его общей площади, либо числа пораженных элементов этого объекта к их общему числу. Поскольку предусмотреть место возникновения и масштаб чрезвычайного события на объекте невозможно, то применяют стохастическую основу для определения степени поражения объекта. Для площадного объекта (отношение фасадной ширины объекта к его глубине не превышает 2:1) она является математическим ожиданием случайной величины, которая может принимать различные значения при соответствующих вероятностях.

Так, для нахождения степени поражения (разрушения) объекта от взрывов при авариях нужно рассматривать зоны всех степеней разрушения, при этом степень поражения промышленного объекта есть отношение площади объекта, подвергнувшейся разрушению к общей площади объекта или отношение числа пораженных элементов объекта (зданий, цехов, сооружений, систем) к общему числу элементов объекта.

Для определения числа жертв используют отношение численности работающих данной смены и площадь объекта, подвергнувшей к разрушению к общей площади объекта.

Ущерб и число жертв при чрезвычайной ситуации, как правило, подсчитывают при проведении комплекса спасательных работ или после них.

Оглавление

Раздел 1. Человек и среда обитания

Тема 1. Физиология труда и комфортные условия жизнедеятельности

Тема 2. Воздействие негативных факторов на человека и среду обитания

Раздел 2. Техногенные опасности и защита от них

Тема 1. Идентификация травмирующих и вредных факторов, опасные зоны

Тема 2. Средства и методы повышения безопасности технических средств и технологических процессов

Тема 3. Анализ опасности технических систем

Раздел 3. Защита населения и территорий от опасности в чрезвычайных ситуациях

Тема 1. Чрезвычайные ситуации мирного военного времени

Тема 2. Устойчивость функционирования объектов экономики

Тема 3. Защита населения в чрезвычайных ситуациях

Раздел 4. Антропогенные опасности и защита от них

Тема 1. Человеческий фактор в обеспечении безопасности в системе “человек-машина”

Тема 2. Природные возможности и обучение операторов технических систем и ИТР по БЖД

Раздел 5. Управление безопасностью жизнедеятельности

Тема 1. Правовые, нормативно-технические и организационные основы безопасности жизнедеятельности

Тема 2. Экономические последствия и материальные затраты на обеспечение БЖД

Fueled by Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg

Наш сайт является помещением библиотеки. На основании Федерального закона Российской федерации "Об авторском и смежных правах" (в ред. Федеральных законов от 19.07.1995 N 110-ФЗ, от 20.07.2004 N 72-ФЗ) копирование, сохранение на жестком диске или иной способ сохранения произведений размещенных на данной библиотеке категорически запрешен. Все материалы представлены исключительно в ознакомительных целях.

Copyright © читать книги бесплатно