ЛЕКЦИЯ 1. ЧЕЛОВЕК И ТЕХНОСФЕРА

1.1 Основы безопасности жизнедеятельности. Основные понятия, термины и определения

Безопасность жизнедеятельности – наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой. Основная цель безопасности жизнедеятельности как науки – защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности. В жизнедеятельном цикле человек и окружающая среда обитания образуют постоянно действующую систему «человек-среда обитания».

Среда обитания – окружающая человека среда, обусловленная в данный момент совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных) способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Действуя в этой системе, человек непрерывно решает, как минимум, две основные задачи:

- обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе;

- создает и использует защиту от негативных воздействий, как со стороны среды обитания, так и себе подобных.

На протяжении многих веков среда обитания человека медленно изменяла свой облик и, как следствие, мало менялись виды и уровни негативных воздействий. Так продолжалось до середины XIX в. – начала активного роста воздействия человека на среду обитания. В XX в. на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что привело к частичной, а в ряду случаев и к полной региональной деградации. Этим изменениям способствовали:

- высокие темпы роста численности населения на Земле и его урбанизация;

- рост потребления и концентрация энергетических ресурсов;

- интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;

- массовое использование средств транспорта;

- рост затрат на военные цели и ряд других процессов.

Кроме того, до середины XX в. человек не обладал способностью инициировать крупномасштабные аварии и катастрофы и тем самым вызывать изменения регионального и глобального масштаба, соизмеримые со стихийным бедствием.

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

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

Катастрофа – происшествие в технической системе, сопровождающееся гибелью людей или пропажей их без вести.

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

Таким образом, в результате активной техногенной деятельности человека во многих регионах нашей планеты разрушена биосфера и создан новый тип среды обитания – техносфера.

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

Техносфера – регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям (техносфера – регион города или промышленной зоны, производственная или бытовая среда).

1.2 Опасности, вредные и опасные производственные факторы

Взаимодействие человека со средой обитания может быть позитивным или негативным, характер взаимодействия определяют потоки веществ, энергий и информаций.

Определяют негативный результат взаимодействия опасности - негативные воздействия, внезапно возникающие, периодически или постоянно действующие в системе «человек – среда обитания».

Опасность – негативное воздействие свойства живой и негативной материи способное причинять ущерб самой материи: людям, природной среде, материальным ценностям.

Опасность – центральное понятие в безопасности жизнедеятельности. Человек подвергается воздействию опасностей в своей трудовой деятельности. Эта деятельность осуществляется в пространстве, называемом производственной средой.

В условиях производства на человека в основном действуют техногенные, т.е. связанные с техникой, опасности, которые принято называть опасными и вредными производственными факторами.

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

Опасный (травмирующий, травмоопасный) фактор – негативное воздействие на человека, которое приводит к травме или летальному исходу.

К опасным производственным факторам следует относить, например:

- электрический ток определенной силы;

- раскаленные тела;

- возможность падения с высоты самого работающего либо различных деталей и предметов;

- оборудование, работающее под давлением выше атмосферного и т.д.

К вредным производственным факторам относят, например:

- неблагоприятные метеорологические условия;

- запыленность и загазованность воздушной среды;

- воздействие шума, инфра- и ультразвука, вибрации;

- наличие электромагнитных полей, лазерного излучения и др.

Все опасные и вредные производственные факторы подразделяются, химические, биологические и психофизиологические.

К физическим факторам относят электрический ток, повышенное давление паров и газов в сосудах, недопустимые уровни шума, вибрации, инфра- и ультразвука, недостаточную освещенность и др.

Химические факторы представляют собой вредные для организма человека вещества в различных состояниях.

Биологические факторы – это воздействия различных микроорганизмов, а также растений и животных.

Психофизиологические факторы – это физические и эмоциональные перегрузки, умственное перенапряжение, монотонность труда.

Четкой границей между опасными и вредными производственными факторами часто не существует. Например, воздействие на работающего расплавленного металла. Если человек попадает под его непосредственное воздействие (термический ожог), это приводит к тяжелой травме и может закончиться смертью пострадавшего. В этом случае воздействие расплавленного металла на работающего является согласно определению считается опасным производственным фактором. Если же человек, постоянно работает с расплавленным металлом, находится под действием лучистой теплоты, то под влиянием облучения в организме происходят биохимические сдвиги, нарушения деятельности сердечно-сосудистой и нервной системы. Длительное воздействие инфракрасных лучей – приводит к помутнению хрусталика. Таким образом, во втором случае воздействие лучистой теплоты от расплавленного метала на организм работающего является вредным производственным фактором.

Таким образом, перефразируя аксиому о потенциальной опасности, сформулированную О.Н. Русаком, можно утверждать: жизнедеятельность человека потенциально опасна.

Аксиома предопределяет, что действия человека и все компоненты среды обитания все технические устройства и технологии, кроме позитивных свойств и результатов, обладают способностью генерировать травмирующие и вредные факторы. При этом любое новое позитивное действие неизбежно сопровождается возникновением новых негативных факторов.

Основное желаемое состояние объектов защиты – безопасное, оно различается при полном отсутствии опасностей.

Безопасность – состояние объекта защиты, при котором воздействие на него всех потоков вещества, энергии и информации не превышает максимально допустимых значений.

Состояние условий труда, при которых исключено воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов, называется безопасностью труда.

Безопасность жизнедеятельности в условиях производства имеет и другое название – охрана труда.

Охрана труда – система законодательных актов, социально-экономических, организационных, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности в процессе труда.

Таким образом, главная задача науки о безопасности жизнедеятельности - превентивный анализ источников и причин возникновения опасностей, прогнозирование и оценка их воздействия в пространстве и времени.

Основными направлениями практической деятельности БЖД являются профилактика причин и предупреждения условий возникновения опасных ситуаций.

1.3. Критерии комфортности и безопасности техносферы

Комфортное состояние жизненного пространства по показателям микроклимата и освещения достигается соблюдением нормативных требований. В качестве комфортности устанавливают значение температуры воздуха в помещениях, его влажности и подвижности (ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»). Условия комфортности достигаются также соблюдением нормативных требований к естественному и искусственному освещению помещений и территорий (например, СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»). Критериями безопасности техносферы являются ограничения вводимые на концентрации веществ, и потоки энергий в жизненном пространстве.

Критерии безопасности – максимально допустимые физические и химические загрязнения рабочей зоны, установленные нормативными документами в виде ПДК р.з. (предельно-допустимой концентрации рабочей зоны) и ПДУ (предельно-допустимого уровня воздействия рабочей зоны). Концентрации веществ и протоков энергии должны удовлетворять следующим условиям [1.1-1.3]:

(1.1)

где Ci – концентрация i-того вещества в жизненном пространстве;

ПДКi-предельно допустимая концентрация i-того вещества в жизненном пространстве;

Для потоков энергии допустимые значения устанавливаются соотношениями:

Ji<ПДУ (1.2)

где Ji-интенсивность i-того потока энергии;

ПДУ-предельно допустимая интенсивность i-того потока.

При одновременном присутствии в атмосферном воздухе нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием, их концентрации должны удовлетворять условию (3):

(1.3)

Конкретные значения ПДК и ПДУ устанавливаются нормативными актами Государственной системы санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации. Так, например, применительно к условиям загрязнения производственной и окружающей среды электромагнитными излучениями радиочастотного диапазона действуют Санитарные правила и нормы Сqн П и Н 2.2.4/2.1.8.055-96.

Концентрация каждого вредного вещества в приземном слое не должна превышать максимально разовой предельно-допустимой концентрации, т.е.

С ПДКmax, при экспозиции не более 20 мин. Если время воздействия вредного вещества превышает 20 минут, то С ПДКсс (предельно-допустимая концентрация среднесуточная).

В тех случаях, когда потоки масс и/или энергий от источника негативного воздействия в среду обитания могут нарастать стремительно и достигать чрезмерно высоких значений (например, при авариях), в качестве критерия безопасности принимают допустимую вероятность (риск) возникновения подобного события.

Риск – вероятность реализации негативного воздействия в зоне пребывания человека.

Вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций применительно к техническим объектам и технологиям оценивают на основе статистических данных, величину риска определяют по формуле:

, (1.4)

где R-риск;

Nч.с.- число чрезвычайных событий в год;

No - общее число событий в год;

Rдоп.- допустимый риск.

В настоящее время сложились представления о величинах приемлемого (допустимого) и неприемлемого риска. Неприемлемый риск имеет вероятность реализации негативного воздействия более 10-3, приемлемый – менее 10-6. При значениях риска от 10-3 до 10-6 принято различать переходную область значений риска.

Например: сердечно-сосудистые заболевания, злокачественные опухоли имеют вероятность реализации R=10-2, т.е. R>10-3 это зона неприемлемого риска.

Переходная зона значений риска 10-6<R<10-3 сюда относятся автомобильные аварии, несчастные случаи на производстве, пожары и взрывы.

Зона приемлемого риска R<10-6: проживание вблизи АЭС (при нормальном режиме работы)

1.4 Классификация условий трудовой деятельности.

Условия труда – это совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда

В соответствии с гигиенической классификацией труда (Р.2.2.013-94) условия труда подразделяются на четыре класса:

-оптимальные;

-допустимые;

-вредные;

-опасные.

Оптимальные условия труда – обеспечивают максимальную производительность и минимальную напряженность организма человека. Оптимальные нормативы установлены только для параметров микроклимата и факторов трудового процесса.

Допустимые условия труда характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиенических нормативов. Изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены, не оказывают неблагоприятного воздействия в ближайшем и отдаленном периоде на здоровье работника и его потомство.

Вредные условия труда характеризуются уровнем вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающих неблагоприятное воздействие на организм работающего и его потомство.

Вредные условия труда (3-й класс) подразделяются на четыре степени вредности. Первая степень (3.1) характеризуется такими отклонениями от гигиенических нормативов, которые, как правило, вызывают обратимые функциональные изменения и обуславливают риск развития заболевания.

Вторая степень (3.2) определяется такими уровнями производственных факторов, которые могут вызывать стойкие функциональные нарушения, которые приводят к повышению частоты общей заболеваемости, появлению начальных признаков профессиональной патологии.

При третьей степени (3.3) воздействие уровней вредных факторов приводит к развитию профессиональной патологии в легких формах, к росту хронической общесоматической патологии

В условиях труда четвертой степени (3.4) возникают выраженные формы профзаболеваний, отмечается высокий уровень заболеваемости с временной утратой трудоспособности.

Опасные (экстремальные) условия труда характеризуются такими уровнями производственных факторов, воздействие которых в течение рабочей смены создает угрозу для жизни.

1.5 Способы оценки тяжести и напряженности труда.

Многообразие форм трудовой деятельности делится на физический и умственный труд.

Физический труд характеризуется в первую очередь повышенной нагрузкой на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы (сердечно-сосудистую, нервно-мышечную и др.)

Умственный труд объединяет работы, связанные с приемом и переработкой информации, требующей преимущественного напряжения сенсорного аппарата, внимания, памяти, а также активизации процессов мышления, эмоциональной сферы. Для данного вида труда характерна гипокинезия, т.е. значительное снижение двигательной активности человека, приводящее к ухудшению реактивности организма.

Физическая тяжесть труда – это нагрузка на организм при труде, требующая преимущественно мышечных усилий.

Классификация труда по тяжести производится на основании категории тяжести работы.

Категория работ – разграничение работ по тяжести на основе общих энергозатрат организма.

Различают три категории тяжести работ:

Легкие физические работы (категория 1) виды деятельности с расходом энергии не более 150 ккал/ч

Категория 1а – энергозатраты до 120 ккал/ч. Работы, выполняемые сидя, с незначительным физическим напряжением (например, работники сферы управления ).

Категория 1б – энергозатраты 121-150 ккал/ч. Работы, выполняемые сидя, перемежающиеся ходьбой с незначительным физическим напряжением ( например, мастера, контролеры)

Средней тяжести физические работы разделяют на категорию 2а – энергозатраты от 151 до 200 кал/ч и категорию 2б – энергозатраты от 201 до 250 ккал/ч.

К категории 2а относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением тяжестей до 1 кг, и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах, прядильно-ткацком производстве и т. п.)

К категории 2б относятся работы, связанные с ходьбой перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных, литейных, кузнечных, термических сварочных цехах и т.п.).

Тяжелые физические работы (категория 3) – виды деятельности с расходом энергии более 250 ккал/ч.

К категории 3 относятся работы, связанные с постоянным передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (грузчики, каменщики, ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой и т.п.)

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

Наиболее легким считается умственный труд, где не нужно принимать решения - оптимальные условия труда (при оценке напряженности)

Если оператор работает и принимает решения в рамках одной инструкции - допустимые условия труда.

К напряженным вредным условиям 1-й степени относят труд, который связан с решением сложных задач по известным алгоритмам или работой с использованием нескольких инструкций. Творческая деятельность относится к напряженному труду 2-й степени.

Напряженность зависит от длительности сосредоточенного наблюдения и числа одновременно наблюдаемых объектов. При длительности наблюдения до 25% от продолжительности рабочей смены условия труда являются оптимальными, 26-50% -допустимые, 51-75% - напряженный труд 1-й степени, более 75% - 2-й степени.

По численности объектов: до 5 объектов оптимальные, 6-10 объектов – допустимые условия труда, более 10 – напряженные 2-й степени.

Работа с видеосплейными терминалами до 2ч за смену - считается оптимальной, до 3-х часов – допустимой, свыше 3ч напряженный труд – 3 - 4 ч (напряженный 1-й степени), более 4 ч (напряженный 2-й степени).

При продолжительности рабочего дня до 7 ч – оптимальные условия труда, до 9 ч – допустимые, более 9 ч – напряженные.