Печать

Глава 1. Теоретические основы безопасности жизнедеятельности. Человек и среда обитания

Posted in ОБЖ - Безопасность жизнедеятельности (А.И. Павлов)

Глава 1. Теоретические основы безопасности жизнедеятельности. Человек и среда обитания

1.1. Основные термины и определения безопасности жизнедеятельности
1.2. Концепция обеспечения безопасности
1.3. Человек и среда обитания

1.1. Основные термины и определения безопасности жизнедеятельности

Жизнь современного человека в цивилизованном обществе сопряжена с многочисленными опасностями. В сфере производства, на транспорте, в окружающей среде всегда происходят события, которые оказывают или могут оказать вредное влияние на здоровье человека или даже могут быть причиной его смерти. Поэтому жизнь «без опасностей» является некорректной идеализацией, а термин «безопасность» следует понимать как систему мер по защите от опасностей, как возможность управления опасностями, умение предупреждать и предотвращать опасные ситуации.
История возникновения научной и учебной дисциплины
В начале XX в. стала формироваться русская школа безопасности (Кипричев и др.). В России появились курсы безопасности, тогда же появился термин «техника безопасности». В 1965 г. был введен предмет «Охрана труда» в вузах, а также читались курсы «Охрана окружающей среды», «Гражданская оборона» - предпосылки для создания единого учения. В 90-х годах появилась дисциплина «Безопасность жизнедеятельности» (БЖД). Основная цель - выработка общих правил, закономерностей безопасности.
Безопасность - ситуация, при которой кому - или чему-нибудь не существует угрозы со стороны кого - или чего-либо. При этом не исключается наличие одновременно нескольких источников опасности и их потенциальных жертв. Безопасность последних обеспечивается, когда конкретные жертвы парируют вне опасности, либо для них они вообще не существуют.
Законом Российской Федерации от 05.03.1992 г. №2446-1 «О безопасности» (в ред. Закона Российской Федерации от 25.12.1992 г. №4235-1) в статье 1 дается понятие безопасности как «состояния защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства от внутренних и внешних угроз».
Безопасность - отсутствие недопустимого риска, связанного с возможностью нанесения ущерба. В области стандартизации безопасности продукции, работ (процессов) и услуг обычно рассматривается с целью достижения оптимального баланса ряда факторов (включая такие нетехнические факторы, как поведение человека), позволяющих понизить до приемлемого уровня риск нанесения ущерба здоровью людей, имуществу, окружающей среде. Безопасность продукции, процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации - состояние, при котором отсутствует недопустимый риск, связанный с причинением вреда жизни или здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни или здоровью животных и растений (ФЗ №184). Безопасность - состояние защищенности прав граждан, природных объектов, окружающей среды и материальных ценностей от последствий несчастных случаев, аварий и катастроф на промышленных объектах (ГОСТ Р 12.3.047).
Безопасность является важнейшей потребностью человека наряду с его потребностью в пище, воде, одежде, жилище, в информации. Это общенаучная категория, которая не является чем- то осязаемым, материальным и выступает интегральной формой выражения жизнеспособности и жизнестойкости различных объектов конкретного мира, как внутренняя и внешняя политика, оборона, экономика, экология, социальная политика, здоровье народа, информатика, технология и т.п.
С другой стороны, это вполне конкретняе, ясняе и четкая научная категория, своей сутью и содержанием направленная на защиту жизненных интересов человека, общества, государства.
Характерно, что в современных условиях сущностью безопасности считается защита не только государства и его политических институтов, но, в большой мере, человека и общества. На первый план выдвигается проблема социальной безопасности в широком смысле этого слова, безопасности социума - личности, отдельных групп населения, общества в целом.
Различают два типа безопасности:
- гипотетическое отсутствие опасности, самой возможности каких-либо потрясений и катаклизмов;
- реальная защищенность от опасностей, способность надежно им противостоять. Санитарно-эпидемиологическое благополучие населения
- состояние здоровья населения, среды обитания человека, при котором отсутствует вредное воздействие факторов среды обитания на человека и обеспечиваются благоприятные условия его жизнедеятельности. Среда обитания человека - совокупность объектов, явлений и факторов окружающей (природной и искусственной) среды, определяющая условия жизнедеятельности человека.
Факторы среды обитания - биологические (вирусные, бактериальные, паразитарные и иные). Химические и физические (шум, вибрация, ультразвук, инфразвук, тепловые, ионизирующие, неионизирующие и иные излучения). Социальные (питание, водоснабжение, условия быта, труда, отдыха) и иные факторы среды обитания, которые оказывают или могут оказывать воздействие на человека и (или) на состояние здоровья будущих поколений.
Вредное воздействие на человека - воздействие факторов среды обитания, создающее угрозу жизни или здоровью человека либо угрозу жизни или здоровью будущих поколений.
Благоприятные условия жизнедеятельности человека - состояние среды обитания, при котором отсутствует вредное воздействие ее факторов на человека (безвредные условия) и имеются возможности для восстановления нарушенных функций организма человека.
Безопасные условия для человека - состояние среды обитания, при котором отсутствует опасность вредного воздействия ее факторов на человека.
Безопасность жизнедеятельности (БЖД) - комплексная дисциплина, изучающая возможности обеспечения безопасность человека применительно к любому виду человеческой деятельности. БЖД - это научная дисциплина, изучающая опасность и защиту от нее.
Опасными могут быть все объекты, которые содержат энергию (любые явления) или опасные вещества.
Объект изучения дисциплины БЖД - комплекс явлений и процессов в системе «человек-среда обитания», негативно действующих на человека и среду обитания.
Цель изучения - получение знаний о методах и средствах обеспечения безопасности и комфортных условий деятельности человека на всех стадиях жизненного цикла.
Опасность - явления, процессы, объекты, свойства объектов, которые в определенных условиях способны наносить вред жизнедеятельности человека. Сама опасность обусловлена неоднородностью системы «человек-среда обитания» и возникает, когда их характеристики не совпадают.
Остаточный риск - свойство систем, объектов быть потенциально опасными.
Признаки опасности:
- угроза для жизни;
- возможность нанесения ущерба здоровью;
- возможность нарушения нормального функционирования экологических систем.
Источники формирования опасности:
- сам человек, его труд, деятельность, средства труда;
- окружающая среда;
- явления и процессы, возникающие в результате взаимодействия человека с окружающей средой.
В БЖД существуют два понятия:
- ноксосфера (“ноксо” (лат.)- опасность);
- гомосфера (сфера, в которой присутствует человек).
Опасность реализуется на пересечении этих двух сфер.

 


 

1.2. Концепция обеспечения безопасности

Труд человека в современном автоматизированном и механизированном производстве представляет собой процесс взаимодействия человека, производственной среды (среды обитания) и машины. Под машиной здесь понимается совокупность технических средств, используемых человеком в процессе производственной деятельности.
В системе «человек - среда обитания - машина» происходит мобилизация психологических и физиологических функций человека, при этом затрачивается нервная и мышечная энергия. Большая скорость протекания технологических процессов, потребность в быстрой реакции человека-оператора к внешним раздражителям в зависимости от получаемой информации требуют от человека исключительного внимания к получаемым сигналам.
Человек должен быстро ориентироваться в сложной производственной обстановке, обеспечивать постоянный контроль и самоконтроль за действиями системы и поступающими сигналами. Все это требует повышенного внимания к безопасности человека в производственных условиях, производственной экологии - этими вопросами занимается охрана труда.
Человек может находиться в чрезвычайных обстоятельствах мирного времени (бедствия, аварии, катастрофы) и военного времени. Защитой человека и объектов в этих условиях занимается гражданская оборона.
Человек проявляет свою активность в течение всей своей жизни и в различных видах деятельности, условиях обитания.
Безопасность имеет прямое отношение ко всем людям.
Безопасность - это цель, а БЖД - это средства, пути и методы ее достижения.
Труд, природная среда, общая культура субъектов как элемент среды обитания человека в отдельности являются объектом исследования многих естественных и общественных наук: политэкономии, философии, гигиены труда, эргономики, социологии, инженерной психологии и др. Отличаются эти науки друг от друга предметом изучения, целью и задачами.
БЖД решает три взаимосвязанные задачи:
- идентификация опасностей, т.е. распознавание вида опасности с указанием ее количественных характеристик и координат опасности;
- защита от опасностей на основе сопоставления затрат и выгод;
- ликвидация возможных опасностей (исходя из концепции остаточного риска).
Цель БЖД - достижение безопасности человека в среде обитания. Безопасность человека определяется отсутствием производственных и непроизводственных аварий, стихийных и других природных бедствий, опасных факторов, вызывающих травмы или резкое ухудшение здоровья, вредных факторов, вызывающих заболевания человека и снижающих его работоспособность.
БЖД - система знаний, направленных на обеспечение безопасности в производственной и непроизводственной среде с учетом влияния человека на среду обитания.
Жизнедеятельность - это сложный процесс создания человеком условий для своего существования. Для достижения поставленной цели необходимо решить две группы задач:
- научные (математические модели в системах «человек- машина»; среда обитания-человек-опасные (вредные) производственные факторы; человек-ПК и т.д.);
- практические (обеспечение безопасных условий труда при обслуживании оборудования). Принципы БЖД:
- ориентирующитй (общее направление поиска);
- организующий (организация рабочего дня);
- управленческий (контроль над соблюдением норм, ответственность);
- технический (направлен на реализацию защитных средств технических устройств). К ориентирующим принципам можно отнести учет человеческого фактора, принцип нормирования, системный подход.
К управленческим принципам - стимулирование, принцип ответственности, обратных связей и другие.
К организационным принципам - принцип рациональной организации труда, зонирования территорий, принцип защиты временем (ограничение пребывания людей в условиях, когда уровень вредных воздействий находится на грани допустимого).
К техническим принципам - принципы, которые предполагают использование конкретных технических решений для повышения безопасности:
- принцип защиты количеством (например, максимальное снижение вредных выбросов);
- принцип защиты расстоянием (воздействие вредного фактора снижается вследствие увеличения расстояния), защитное заземление, изоляция, ограждения, экранирование, герметизация;
- принцип слабого звена (использование его в системах, работающих под давлением: разрывные мембраны, скороварки и т.д.). Все эти принципы взаимосвязаны и дополняют друг друга.
Методы обеспечения БЖД:
А-методы - разделение гомосферы и ноксосферы (работа с радиоактивными веществами, испытание авиадвигателей);
Б-методы - нормализация ноксосферы (снижение уровня негативных воздействий;
В-методы - приведение характеристик человека в соответствие с характеристиками ноксосферы (приспособление человека, профессиональный отбор, тренировка, обучение, снабжение человека эффективными средствами защиты);
Г-методы - комбинирование А,Б,В методов.
Средства обеспечения БЖД:
- средства коллективной защиты (СКЗ);
- средства индивидуальной защиты (СИЗ).
СКЗ классифицируются в зависимости от опасных и вредных факторов, от которых они защищают (от вибрации, шума, ионизирующих излучений).
СИЗ - в зависимости от защищаемых органов человека (скафандры, противогазы, респираторы, шлемы, маски, рукавицы, резиновые коврики и т.д.) применяются тогда, когда нет других средств защиты. Приспособления для организации безопасности: лестницы, трапы, леса, люки.
Аксиомы БЖД:
- всякая деятельность (бездеятельность) потенциально опасна; -для каждого вида деятельности существуют комфортные условия, способствующие её максимальной эффективности;
- все естественные процессы, антропогенная деятельность и объекты деятельности обладают склонностью к спонтанной потере устойчивости или к длительному негативному воздействию на человека и среду его обитания, т.е. обладают остаточным риском;
- остаточный риск является первопричиной потенциальных негативных воздействий на человека и биосферу;
- безопасность реальна, если негативные воздействия на человека не превышают предельно допустимых значений с учетом их комплексного воздействия;
- экологичность реальна, если негативные воздействия на биосферу не превышают предельно допустимых значений с учетом их комплексного воздействия;
- допустимые значения негативных техногенных воздействий обеспечивается соблюдением требований экологичности и безопасности к техническим система, технологиям, а также применением систем экобиозащиты (экобиозащитной техники);
- системы экобиозащиты на технических объектах и в технологических процессах обладают приоритетом ввода в эксплуатацию и средствами контроля режима работы;
- безопасная и экологичная эксплуатация технических средств и производств реализуется при соответствии квалификации и психофизических характеристик оператора требованиям разработчика технической системы и при соблюдении оператором норм и требований безопасности и экологичности.
Одной из основных задач БЖД является определение количественных характеристик опасности (идентификация). Только зная эти характеристики, можно на базе общих методов разработать эффективные частные методы обеспечения безопасности и оценивать существующие технические системы и объекты с точки зрения их безопасности для человека.
При анализе технических систем широко используется понятие надежности.
Надежность - свойство объекта выполнять и сохранять во времени заданные ему функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки.
Надежность является внутренним свойством объекта. Оно проявляется во взаимодействии этого объекта с другими объектами внутри технической системы, а также с внешней средой, являющейся объектом, с которым взаимодействует сама техническая система в соответствии с ее назначением. Это свойство определяет эффективность функционирования технической системы во времени через свои показатели. Являясь комплексным свойством, надежность объекта (в зависимости от его назначения и условий эксплуатации) оценивается через показатели частных свойств - безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохранности - в отдельности или определенном сочетании.
При анализе безопасности технической системы, характеристики ее надежности не дают исчерпывающей информации. Необходимо провести анализ возможных последствий отказов технической системы в смысле ущерба, наносимого оборудованию и последствий для людей, находящихся вблизи него. Таким образом, расширение анализа надежности, включение в него рассмотрения последствий, ожидаемую частоту их появления, а также ущерб, вызываемый потерями оборудования и человеческими жертвами, и является оценкой риска. Таким образом, можно дать следующее определение риска: риск - частота реализации опасностей. Количественная оценка риска - это отношение числа тех или иных неблагоприятных последствий к их возможному числу за определенный период.
Методика изучения риска
Изучение риска проводится в три стадии. Первая стадия: предварительный анализ опасности.
Риск чаще всего связан с бесконтрольным освобождением энергии или утечками токсических веществ (факторы мгновенного действия). Обычно одни отделения предприятия представляют большую опасность, чем другие, поэтому в самом начале анализа следует разбить предприятие, для того чтобы выявить такие участки производства или его компоненты, которые являются вероятными источниками бесконтрольных утечек. Поэтому первым шагом будет:
- выявление источников опасности (например, возможность утечки ядовитых веществ, взрывы, пожары и т. д.);
- определение частей системы (подсистем), которые могут вызвать эти опасные состояния (химические реакторы, емкости и хранилища, энергетические установки и др.).
Средствами к достижению понимания опасностей в системе являются инженерный анализ и детальное рассмотрение окружающей среды, процесса работы и самого оборудования. При этом очень важно знание степени токсичности, правил безопасности, взрывоопасных условий, прохождения реакций, коррозионных процессов, условий возгораемости и т.д.
Обычно необходимы определенные ограничения на анализ технических систем и окружающей среды. Например, нерационально в деталях изучать параметры риска, связанного с разрушением механизма или устройства в результате авиакатастрофы, т.к. это редкое явление, однако нужно предусматривать защиту от таких редких явлений при анализе ядерных электростанций, т.к. это влечет за собой большое количество жертв. Поэтому необходим следующий шаг.
Введение ограничений на анализ риска (например, нужно решить, будет ли он включать детальное изучение риска в результате диверсий, войны, ошибок людей, поражения молнией, землетрясений и т.д.).
Таким образом, целью первой стадии анализа риска является определение системы и выявление в общих чертах потенциальных опасностей.
Опасности, после их выявления, характеризуются в соответствии с вызываемыми ими последствиями.
Характеристика производится в соответствии с категориями критичности:
1 класс - пренебрежимые эффекты;
2 класс - граничные эффекты;
3 класс - критические ситуации;
4 класс - катастрофические последствия.
В дальнейшем необходимо наметить предупредительные меры (если такое возможно) для исключения опасностей 4-го класса (3-го, 2-го) или понижения класса опасности. Возможные решения, которые следует рассмотреть, представляются в виде алгоритма, называемого деревом решений для анализа опасностей.
После этого можно принять необходимые решения по внесению исправлений в проект в целом или изменить конструкцию оборудования, изменить цели и функции и внести нештатные действия с использованием предохранительных и предупредительных устройств.
Качественная оценка потенциальных последствий для каждого опасного состояния в соответствии со следующими критериями:
класс 1 - безопасный (состояние, связанное с ошибками персонала, недостатками конструкции или ее несоответствием проекту, а также неправильной работой), не приводит к существенным нарушениям и не вызывает повреждений оборудования и несчастных случаев с людьми;
класс 2 - граничный (состояние, связанное с ошибками персонала, недостатками конструкции или ее несоответствием проекту, а также неправильной работой), приводит к нарушениям в работе, может быть компенсировано или взято под контроль без повреждений оборудования или несчастных случаев с персоналом;
класс 3 - критический (состояние, связанное с ошибками персонала, недостатками конструкции или ее несоответствием проекту, а также неправильной работой), приводит к существенным нарушениям в работе, повреждению оборудования и создает опасную ситуацию, требующую немедленных мер по спасению персонала и оборудования;
класс 4 - катастрофический (состояние, связанное с ошибками персонала, недостатками конструкции или ее несоответствием проекту, а также неправильной работой), приводит к последующей потере оборудования и (или) гибели или массовому травмированию персонала. Рекомендуемые защитные меры для исключения или ограничения выявленных опасных состояний и (или) потенциальных аварий должны включать требования к элементам конструкции, введение защитных приспособлений, изменение конструкций, введение специальных процедур и инструкций для персонала.
Следует регистрировать введенные превентивные мероприятия и следить за составом остальных действующих превентивных мероприятий.
Таким образом, предварительный анализ опасности представляет собой первую попытку выявить оборудование технической системы и отдельные события, которые могут привести к возникновению опасностей, и выполняется на начальном этапе разработки системы.

 


 

1.3. Человек и среда обитания

1.3.1. Человек как элемент системы «человек-среда», понятия и аппарат анализа опасностей. Понятия и определения
1.3.2. Функциональное воздействие негативных факторов окружающей среды и их нормирование

 

1.3.1. Человек как элемент системы «человек-среда», понятия и аппарат анализа опасностей. Понятия и определения

Здоровье и жизнь человека во многом зависит от образа жизни и среды обитания.
Тема воздействия негативных факторов на человека и окружающую среду выходит за пределы какой-либо одной науки или области человеческой деятельности. Это предопределило необходимость появления новой области знаний - безопасности жизнедеятельности. Необходимым условием существования человеческого общества является деятельность. Существует большое количество видов деятельности, которые охватывают практические, интеллектуальные и духовные процессы, протекающие в быту, общественной, культурной, производственной, научной и других сферах жизни.

Рис. 1 Модель процесса деятельности человека

Модель процесса жизнедеятельности в наиболее общем виде можно представить состоящей из двух элементов (рис. 1): человека и среды его обитания. Между собой эти элементы связаны двухсторонними связями. Прямые связи человека со средой очевидны. Обратные связи обусловлены всеобщим законом реактивности материального мира.
Система «человек - среда» состоит в достижении определенного эффекта в процессе деятельности и в исключении нежелательных последствий от этой деятельности.
Среда обитания может оказывать благотворное или неблагоприятное влияние на состояние здоровья человека, его самочувствие и работоспособность. Параметры окружающей среды, при которых создаются наилучшие для организма человека условия жизнедеятельности, называются комфортными. Основная цель безопасности жизнедеятельности как науки - защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности.
В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы (машины, сооружения и т.д.) и действиями человека. Измеряя величину любого потока от минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек- среда обитания»:
- комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха, предпосылки для проявления наивысшей трудоспособности и, как следствие продуктивности деятельности, гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонент среды обитания;
- допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека. Соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует невозможность возникновения и развития необратимых процессов у человека и в среде обитания;
- опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном взаимодействии заболевания, и/или приводят к деградации природной среды;
- чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать нарушения в природной среде. Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной деятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) - недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды. Следовательно, поддерживание комфортного и/или допустимого состояний является способом повышения защищенности человека.
Комфортное состояние жизненного пространства по показателям микроклимата и освещения достигается соблюдением нормативных требований. В качестве критериев комфортности устанавливают значения температуры воздуха в помещениях, его влажности и подвижности, соблюдение нормативных требований к искусственному освещению помещений и территорий.
Условия нормального функционирования организма человека:
- дыхание;
- питьё воды;
- еда (питание);
- движение;
- цель в жизни.
Опасная ситуация - ситуация, при которой возникает угроза травмы или несчастного случая.
Экстремальная ситуация - это такая опасная ситуация, при которой возникает реальная угроза жизни человека, его здоровью и имуществу.
Типы поведения человека в экстремальной ситуации:
- паника (человек мечется из стороны в сторону, стремится убежать, испытывает страх);
- психологический шок (человек остается на месте, у него цепенеют мышцы, иногда теряет сознание).
Экстремальная ситуация может возникнуть в быту, на производстве, на отдыхе и так далее. Важна внутренняя готовность человека к неожиданностям, умение оценивать обстановку, действовать быстро, грамотно.
Система безопасности жизнедеятельности человека исключает возможность повреждения организма человека в процессе разнообразной деятельности, а в экстремальных ситуациях человеку оказывается необходимая помощь.
Системы безопасности по объектам защиты подразделяются на следующие виды:
- системы личной и коллективной безопасности человека в процессе его жизнедеятельности;
- система охраны среды;
- система государственной безопасности;
- система глобальной (всемирной) безопасности.
К угрозам безопасности личности относятся:
- похищения и угрозы похищения сотрудников, членов их семей и близких родственников;
- убийства, сопровождаемые насилием, издевательствами и пытками;
- психологический террор, угрозы, запугивание, шантаж, вымогательство;
- грабежи с целью завладения денежными средствами, ценностями и документами.
Преступные посягательства в отношении помещений (в том числе и жилых), зданий и персонала проявляются в виде:
- взрывов;
- обстрелов из огнестрельного оружия;
- минирования, в том числе с применением дистанционного управления;
- поджогов;
- нападения, вторжения, захватов, пикетирования, блокирования;
- повреждения входных дверей, решёток, ограждений, витрин.
Цель подобных акций:
- откровенный террор в отношении коммерческого предприятия;
- нанесение серьёзного морального и материального ущерба;
- срыв на длительное время нормального функционирования;
- вымогательство значительных сумм денег или каких-либо льгот перед лицом террористической угрозы.
Виды негативных воздействий в системе «человек-среда обитания»:
Опасности:
а) по происхождению:
- природные;
- техногенные;
- экологические;
- смешанные; б) по времени проявления:
- импульсные (проявляются мгновенно, например, опасность поражения электрическим током);
- кумулятивные (накапливающиеся, например, проживание в местности повышенного радиоактивного воздействия); в) по локализации:
- литосферные (землетрясение, извержение вулканов);
- гидросферные;
- атмосферные (озоновые дыры);
- космические (солнечные циклы).
Виды, источники и уровни негативных производственной и бытовой сред:
- опасный фактор - производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или резкому ухудшению здоровья ( электрический ток, ионизирующие излучения и т.д.);
- вредный фактор - фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях, приводит к заболеванию или снижению работоспособности.
Факторы:
а) в зависимости от характера воздействия:
- активные (сами носители энергии);
- активно-пассивные (энергетическая причина тоже имеет место, например, угол стола - человек может об него удариться);
- пассивные (действуют опосредствованно, например, коррозия металлов, старение материалов);
б) в зависимости от энергии, которой обладают факторы:
- физические (излучения, шумы);
- химические;
- биологические (хищники, паразиты);
- психофизиологические.
Вопросы безопасной жизнедеятельности человека необходимо решать на всех стадиях жизненного цикла.
Обеспечение безопасной жизнедеятельности человека в значительной степени зависит от правильной оценки опасных, вредных производственных факторов. Одинаковые по тяжести изменения в организме человека могут быть вызваны различными причинами. Это могут быть какие-либо факторы производственной среды, чрезмерная физическая и умственная нагрузка, нервно-эмоциональное напряжение, а также разное сочетание этих причин.
Бинарная система «человек-среда» - многоцелевая. Одна из целей, стоящих перед данной системой, - безопасность, т.е. не нанесение ущерба здоровью человека. Естественно, что каждая система имеет и некоторую чисто технологическую цель, связанную с достижением определенного наперед заданного результата. Перед создателями систем стоит сложная задача согласования целей и устранение возможных противоречий между ними (главная цель - безопасность жизнедеятельности).
К компонентам среды относятся: природно-климатические явления, флора, фауна, искусственные объекты (здания, сооружения, оборудование, сырье, производимая продукция и т.п.), энергия, технология, информация, люди и многое другое. Взаимоотношения среды и организма весьма разнообразны. «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него» (И.М. Сеченов).
Правильно будет утверждать, что «человек-среда» - это единое понятие. Лишь в целях анализа элементы «человек» и «среда» иногда рассматриваются обособленно.
Окружающая среда, воздействуя на организм человека, способна вызвать в нем определенные, в том числе и отрицательные, изменения. Правда, природа позаботилась о человеке, снабдив его особым механизмом защиты, который называется гомеостаз.
Гомеостаз - относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивости основных физиологических функций организма человека.
Благодаря приспособительным механизмам физические и химические параметры, определяющие жизнедеятельность организма, меняются в сравнительно узких пределах, несмотря на значительные изменения внешних условий. Благодаря гомеостазу у человека поддерживается постоянство состава крови, температуры тела, кровяного давления и многих других функций. Однако, несмотря на наличие такого защитного механизма, мощный поток раздражителей может оказать неблагоприятное воздействие на организм человека, вызвать заболевания и травмы.
Оценка негативных факторов. При оценке воздействия негативных факторов на человека следует учитывать степень влияния их на здоровье и жизнь человека, уровень и характер изменений функционального состояния и возможностей организма, его потенциальных резервов, адаптивных способностей и возможности развития последних.
Предельно допустимый уровень или предельно допустимая концентрация - это максимальное значение фактора, которое, воздействуя на человека (изолированно или в сочетании с другими факторами), не вызывает у него и у его потомства биологических изменений, даже скрытых и временно компенсируемых, в том числе заболеваний, изменений реактивности, адаптационно-компенсаторных возможностей, иммунологических реакций, нарушений физиологических циклов, а также психологических нарушений (снижения интеллектуальных и эмоциональных способностей, умственной работоспособности). ПДК и ПДУ устанавливают для производственной и окружающей среды. При их принятии руководствуются следующими принципами:
- приоритет медицинских и биологических показаний к установлению санитарных регламентов перед прочими подходами (технической достижимостью, экономическими требованиями);
- пороговость действия неблагоприятных факторов (в том числе химических соединений с мутагенным или канцерогенным эффектом действия, ионизирующего излучения);
- опережение разработки и внедрения профилактических мероприятий появления опасного и вредного фактора.
Для исключения отрицательных последствий воздействия внешней среды необходимо обеспечить определенные условия функционирования системы «человек-среда». Характеристики человека относительно постоянны. Элементы внешней среды поддаются регулированию в более широких пределах. Следовательно, решая вопросы безопасности системы «человек-среда», необходимо учитывать, прежде всего, особенности человека.
Человек в системах безопасности выполняет троякую роль:
- является объектом защиты;
- выступает средством обеспечения безопасности;
- сам может быть источником опасности.
Последняя особенность обусловлена ошибками, свойственными людям, а также выделениями продуктов жизнедеятельности.
В обеспечении безопасности тех или иных систем участвуют многие группы специалистов: научные работники, конструкторы, проектировщики и др. Формируя безопасность, эти группы в то же время могут порождать опасности своими возможными ошибками, допускаемыми при принятии решений. По оценкам специалистов, до 60% несчастных случаев происходит по причинам, связанным с человеком. Организм человека является целостным образованием органов, взаимосвязанных между собой и окружающей средой. Они образуют естественную систему защиты человека от опасностей. Общеизвестно, что слезы, слюна, слизистые выделения носа, например, обладают способностью быстро убивать многие виды микробов. Фагоциты (пожирающие клетки крови) способны захватывать и уничтожать инородные тела, в том числе и микроорганизмы, попавшие в кровь.
Человек осуществляет непосредственную связь с окружающей средой при помощи своих анализаторов. Характеристики анализаторов человека необходимо учитывать при создании безопасных систем.
Таким образом, звенья системы «человек-среда» органически взаимосвязаны, и чтобы эта система функционировала эффективно и не приносила ущерба здоровью человека, необходимо обеспечить совместимость характеристик среды и человека. При этом, в первую очередь, необходимо учитывать антропометрические, биофизические, энергетические, информационные, психологические, социальные и технико-эстетические оценки.
Совместимость в системе «человек-среда»
Антропометрическая совместимость предполагает учет размеров тела человека, возможности обзора внешнего пространства, положения (позы) оператора в процессе производственной деятельности. При решении этой задачи определяют объем рабочего места, зоны досягаемости для конечностей оператора, расстояние до приборного пункта и др. Сложность обеспечения этой совместимости заключается в том, что антропометрические показатели у людей разные.
В целях обеспечения безопасности деятельности размеры тела человека необходимо учитывать в следующих случаях:
- при определении оптимальной высоты от уровня пола или рабочей площадки зон наблюдения за работой механизмов, включая зону обработки, органы настройки, приборы контроля и сигнализации;
- при расположении по высоте и фронту органов ручного управления машиной и особенно аварийных органов «стоп»;
- при выборе формы и размеров органов управления.
Для правильного использования антропометрических данных человека при проектировании машин применяют методы сомографии или моделирования.
Метод сомографии заключается в конструировании схематических изображений человеческого тела в разных положениях в зависимости от операций, которые он должен выполнять. В основе метода моделирования лежит использование моделей человеческой фигуры.
Более обстоятельно вопросы антропометрии рассматриваются в эргономике, изучающей законы оптимизации рабочих условий.
Биофизическая совместимость подразумевает создание такой окружающей среды, которая обеспечивает приемлемую работоспособность и нормальное физиологическое состояние человека, что напрямую связано с вопросами безопасности.
Особое значение имеет терморегулирование организма человека, которое зависит от параметров микроклимата. Теплообмен осуществляется благодаря теплопроводности, конвекции, тепловому испарению и теплоизлучению.
Биофизическая совместимость учитывает также требования организма к виброакустическим характеристикам среды, освещенности и другим физическим параметрам.
Энергетическая совместимость предусматривает согласование органов управления машиной с оптимальными возможностями человека в отношении прилагаемых усилий, затрачиваемой мощности, скорости и точности движений.
Силовые и энергетические параметры человека имеют определенные границы. Для приведения в действие сенсомоторных устройств (рычагов, кнопок, переключателей и т.п.) могут потребоваться очень большие или чрезвычайно малые усилия. И то и другое плохо. В первом случае человек будет уставать, что может привести к нежелательным последствиям в управляемой системе. Во втором случае возможно снижение точности работы системы, так как человек не почувствует сопротивление рычагов.
Возможности двигательного аппарата представляют определенный интерес при конструировании защитных устройств и органов управления.
Информационная совместимость имеет особое значение в обеспечении безопасности.
В сложных системах человек обычно непосредственно не управляет физическими процессами. Зачастую он удален от места их выполнения на значительные расстояния. Объекты управления могут быть невидимы, неосязаемы, неслышимы. Человек видит лишь показания приборов, экранов, мнемосхем, слышит сигналы, свидетельствующие о ходе процесса. Все эти устройства называются средствами отображения информации (СОИ). При необходимости рабочий пользуется рычагами, ручками, кнопками, выключателями и другими органами управления, в совокупности образующими сенсомоторное поле. СОИ и сенсомоторные устройства - это так называемая модель машины (комплекса). Через нее человек осуществляет управление самыми сложными системами. Чтобы обеспечить информационную совместимость, необходимо знать характеристики органов чувств человека. Например, человек не может одновременно следить за показаниями десяти или более мониторов, отражающих характер производственного процесса, и корректировать их параметры и т. д.
Психологическая совместимость связана с учетом психических особенностей человека. В настоящее время уже сформировалась особая область знаний, именуемая психологией деятельности. Это один из разделов безопасности жизнедеятельности.
Проблемы аварийности и травматизма на современных производствах невозможно решить только инженерными методами. Опыт свидетельствует, что в основе аварийности и травматизма лежат не инженерно-конструкторские дефекты, а организационнопсихологические причины: низкий уровень профессиональной подготовки по вопросам безопасности. Недостаточное воспитание, слабая установка специалиста на соблюдение безопасности, допуск к опасным видам работ лиц с повышенным риском травматизации, пребывание людей в состоянии утомления или других психических состояниях, снижающих надежность (безопасность) деятельности.
Психология безопасности рассматривает психические процессы, психические свойства и особенно подробно анализирует различные формы психических состояний, наблюдаемых в процессе трудовой деятельности.
Особенностями психики обусловлены такие явления, встречающиеся у некоторых людей, как боязнь замкнутых (клаустрофобия) или открытых (агорафобия) пространств.
Эффективность деятельности человека зависит от уровня психического напряжения. Превышение критического уровня ведет к снижению результатов труда вплоть до полной утраты работоспособности. Нормальная нагрузка (эмоциональная стимуляция) человека не должна превышать 40-60% максимальной нагрузки, то есть нагрузки, когда наступает снижение работоспособности.
Социальная совместимость предопределена тем, что человек - существо биосоциальное. Решая вопросы социальной совместимости, учитывают отношения человека к конкретной социальной группе и социальной группы к конкретному человеку. Социальная совместимость органически связана с психологическими особенностями человека. Поэтому часто говорят о социально-психологической совместимости, которая особенно ярко проявляется в экстремальных ситуациях в изолированных группах. Но знание этих особенностей позволяет лучше понять аналогичные феномены, которые могут возникнуть в обычных ситуациях.
Технико-эстетическая совместимость заключается в обеспечении удовлетворенности человека от общения с техникой, цветового климата, самого процесса труда. Например, всем знакомо положительное ощущение при пользовании изящно выполненным прибором или устройством.
Для решения многочисленных и чрезвычайно важных техникоэстетических задач привлекаются художники-конструкторы, дизайнеры.

 


 

1.3.2. Функциональное воздействие негативных факторов окружающей среды и их нормирование

Ионизирующие излучения и радиоактивность в биосфере Ионизирующие излучения - это излучения, прямо или косвенно вызывающие ионизацию среды (образование заряженных атомов и молекул - ионов).
Ионизирующими свойствами обладают космические лучи. Природными источниками ионизирующих излучений на Земле являются естественно распределенные на ней радиоактивные вещества. Искусственными источниками являются ядерные реакторы, ускорители заряженных частиц, рентгеновские установки, искусственные радиоактивные изотопы.
Контакт с ионизирующими излучениями представляет серьезную опасность для человека. Однако при соблюдении определенных технических и организационных требований применение радиоактивных веществ безопасно.
Радиоактивные загрязнения имеют существенное отличие от других. Радиоактивные нуклиды - это ядра нестабильных химических элементов, испускающие заряженные частицы и коротковолновые электромагнитные излучения. Именно эти частицы и излучения, попадая в организм человека, разрушают клетки, вследствие чего могут возникнуть различные болезни, в том числе и лучевая.
В биосфере повсюду действуют естественные источники радиоактивности. И человек, как и все живые организмы, всегда подвергался естественному облучению. Внешнее облучение происходит за счёт излучения космического происхождения и радиоактивных нуклидов, находящихся в окружающей среде. Внутреннее облучение создаётся радиоактивными элементами, попадающими в организм человека с воздухом, водой и пищей.
Для количественной характеристики воздействия излучения на человека используют единицы - биологический эквивалент рентгена (бэр) или зиверт (ЗВ): 1ЗВ=100 бэр.
В результате внутреннего и внешнего облучения человек в течение года в среднем получает дозу 0,1 бэр и, следовательно, за всю свою жизнь около 7 бэр. В этих дозах облучение не приносит вреда человеку. Но если суммарная доза внешнего и внутреннего облучения превышает определённый предел, то это вызывает различные изменения в организме, что может привести к болезням и даже смерти человека. Вот почему каждый человек должен знать допустимые дозы радиоактивного облучения.
На земном шаре есть такие местности, где ежегодная доза радиоактивности выше средней. Так, например, люди, живущие в высокогорных районах, за счёт космического излучения могут получить дозу в несколько раз большую. Большие дозы излучения могут быть в местностях, где содержание естественных  радиоактивных источников велико. Так, например, в Бразилии (200 км от Сан-Паулу) есть возвышенность, где годовая доза составляет 25 бэр. Эта местность необитаема.
Наибольшую опасность представляет радиоактивное загрязнение биосферы в результате деятельности человека. В настоящее время радиоактивные элементы достаточно широко используются в различных областях. Халатное отношение к хранению и транспортировке этих элементов приводит к серьёзным радиоактивным загрязнениям. Радиоактивное заражение биосферы связано, например, с испытаниями ядерного оружия. Во второй половине нашего столетия начали вводить в эксплуатацию атомные электростанции, ледоколы, подводные лодки с ядерными установками. При нормальной эксплуатации объектов атомной энергии и промышленности загрязнение окружающей среды радиоактивными нуклидами составляет ничтожно малую долю от естественного фона. Иная ситуация складывается при авариях на атомных объектах.
Так, при взрыве на Чернобыльской АЭС в окружающую среду было выброшено лишь около 3,5-5,0% ядерного топлива. Но это привело к облучению многих людей, большие территории были загрязнены настолько, что стали опасными для здоровья. Это потребовало переселения тысяч жителей из зараженных районов. Повышение радиации в результате выпадения радиоактивных осадков было отмечено за сотни и тысячи километров от места аварии. Различные радионуклиды могут накапливаться в определённых органах и создавать внешнее облучение. Так, радиоактивный стронций, попадая в организм даже в небольшом количестве, накапливается в костях и неблагоприятно действует на костный мозг, вызывая развитие лейкоза. На стадии развития эмбриона облучение не убивает зародыша, но является причиной рождения уродов, причём даже доза в 25 бэр, безопасная для организма матери, способна вызвать у эмбриона поражение мозга.
Предельно допустимыми дозами являются:
- для персонала, работающего на РОО - 5 бэр/год (50 мЗв/год);
- для остального населения - 0,1 бэр/год (7 бэр за 70 лет).
Радиоактивное загрязнение внешней среды характеризуется его поверхностной (объёмной) плотностью и измеряется активностью радионуклида, приходящейся на единицу площади (объёма). Единицей измерения активности в системе СИ является беккерель (Бк). 1 Бк равен одному распаду в секунду. Внесистемная единица активности - кюри (Ки). Основным параметром, характеризующим поле ионизирующих излучений, которым определяется величина возможной дозы излучения, является мощность дозы, т. е. доза, отнесённая к единице времени (Р/ч, мР/ч, рад/ч, мрад/ч, мЗв/ч, мкЗв/ч, бэр/ч, мбэр/ч, мкбэр/ч).
Пределы мощности дозы излучения радиационного фона:
- естественный ~ 5-20 мкбэр/ч (0,05-0,2 мкЗв/ч);
- допустимый ~ 20-60 мкбэр/ч (0,2-0,6 мкЗв/ч);
- повышенный ~ 60-120 мкбэр/ч (0,6-1,2 мкЗв/ч).
Безопасность работающих с радиоактивными веществами обеспечивается путем установления предельно допустимых доз облучения, регламентацией времени работы в поле излучения (защита временем), увеличением расстояния между оператором и источником (защита расстоянием), экранированием источника излучения (зашита экранами).
Химическое загрязнение среды и здоровье человека
В настоящее время хозяйственная деятельность человека всё чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все больших количествах попадают газообразные, жидкие и твёрдые отходы производств. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, попадая в почву, воздух и воду, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, попадая, в конце концов, в организм человека.
На земном шаре практически невозможно найти место, где бы ни присутствовали в той или иной концентрации загрязняющие вещества. Даже во льдах Антарктиды, где нет никаких промышленных производств, а люди живут только на небольших научных станциях, учёные обнаружили различные токсичные (ядовитые) вещества промышленного происхождения. Их заносят сюда потоки атмосферы.
Вещества, загрязняющие природную среду, очень разнообразны. В зависимости от своей природы, концентрации, времени действия на организм человека они могут вызывать различные неблагоприятные последствия. Кратковременные последствия небольших концентраций ядовитых веществ может вызывать головокружение, тошноту, першение в горле, кашель. Попадание в организм человека токсичных веществ в большой концентрации может привести к потере сознания, острому отравлению и даже смерти. Примером подобного действия могут являться смоги, образующиеся в крупных городах в безветренную погоду, или аварийные выбросы токсичных веществ промышленными предприятиями в атмосферу.
Реакция организма на загрязнение зависят от индивидуальных особенностей человека: возраста, пола, состояния здоровья. Как правило, более уязвимы дети, пожилые и престарелые, больные люди.
При систематическом или периодическом поступлении в организм сравнительно небольшого количества токсичных веществ происходит хроническое отравление.
Признаками хронического отравления являются нарушение нормального поведения, привычек. Нейропсихические отклонения, быстрое утомление или чувство постоянной усталости, сонливость или, наоборот, бессонница, апатия, ослабление внимания, рассеянность, забывчивость, сильные колебания настроения.
При хроническом отравлении одни и те же вещества у разных людей могут вызывать различные поражения почек, кроветворных органов, нервной системы, печени.
Высокоактивные в биологическом отношении химические соединения могут вызвать эффект отдалённого влияния на здоровье человека: хронические воспалительные заболевания различных органов, изменение нервной системы, действие на внутриутробное воздействие плода, приводящее к различным отклонениям у новорождённых.
Атмосферный воздух в своем составе содержит (% по объему): азота - 78,08; кислорода - 20,95; аргона, неона и других инертных газов - 0,93; углекислого газа - 0,03; прочих газов - 0,01. Воздух такого состава наиболее благоприятен для дыхания. Воздух рабочей зоны редко имеет приведенный выше химический состав, так как многие технологические процессы сопровождаются выделением в воздух производственных помещений вредных веществ - паров, газов, твердых и жидких частиц. Пары и газы образуют с воздухом смеси, а твердые и жидкие частицы вещества - дисперсные системы - аэрозоли, которые делятся на пыль (размер твердых частиц более 1 мкм), дым (менее 1 мкм) и туман (размер жидких частиц менее 10 мкм). Пыль бывает крупно- (размер частиц более 50 мкм), средне- (50 - 10 мкм) и мелкодисперсной (менее 10 мкм).
Поступление в воздух рабочей зоны того или иного вредного вещества зависит от технологического процесса, используемого сырья, а также от промежуточных и конечных продуктов. Так, пары выделяются в результате применения различных жидких веществ, например, растворителей, ряда кислот, бензина, ртути и т. д., а газы - чаще всего при проведении технологического процесса, например, при сварке, литье, термической обработке металлов.
Вредные вещества проникают в организм человека главным образом через дыхательные пути, а также через кожу и с пищей. Большинство этих веществ относится к опасным и вредным производственным факторам, поскольку они оказывают токсическое действие на организм человека. Эти вещества, хорошо растворяясь в биологических средах, способны вступать с ними во взаимодействие, вызывая нарушение нормальной жизнедеятельности. В результате их действия у человека возникает болезненное состояние - отравление, опасность которого зависит от продолжительности воздействия, концентрации q (мг/м3) и вида вещества. По характеру воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на:
- общетоксические - вызывающие отравление всего организма (окись углерода, цианистые соединения, свинец, ртуть, бензол, мышьяк и его соединения и др.);
- раздражающие - вызывающие раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек (хлор, аммиак, сернистый газ, фтористый водород, окислы азота, озон, ацетон и др.);
- сенсибилизирующие - действующие как аллергены (формальдегид, различные растворители и лаки на основе нитро - и нитрозосоединеннй и др.);
- канцерогенные - вызывающие раковые заболевания (никель и его соединения, амины, окислы хрома, асбест и др.);
- мутагенные - приводящие к изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные вещества и др.);
- влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, марганец, стирол, радиоактивные вещества и др.).
Вредные вещества - вещества, которые при контакте с организмом человека могут вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами, как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.
По физиологическому воздействию вредные вещества можно подразделить на:
- раздражающие - поражают поверхность тканей дыхательного тракта, слизистых оболочек и кожи (кислоты, щелочи, аммиак, хлор и др.);
- удушающие - физически инертные газы, разбавляющие содержание кислорода в воздухе (углекислый газ, азот, аргон, метан и др.);
- яды, вызывающие повреждение внутренних органов, кровеносной системы (бензин, фенол) и нервной системы (спирты, эфиры), пыли токсичных металлов (олова, свинца, ртути и др.);
- летучие наркотики, оказывающие наркотическое действие (ацетилен, летучие углеводороды);
- пыли - инертные или вызывающие аллергические реакции. По степени воздействия на организм человека вредные вещества
подразделяются на четыре класса:
класс 1 - чрезвычайно опасные (ртуть, свинец, озон, фосген и др.);
класс 2 - высоко опасные (оксиды азота, бензол, йод, марганец, медь, сероводород, едкие щелочи, хлор и др.);
класс 3 - умеренно опасные (ацетон, ксилол, сернистый ангидрид, метиловый спирт и др.);
класс 4 - малоопасные (аммиак, бензин, скипидар, этиловый спирт, оксид углерода и др.). Следует иметь ввиду, что и малоопасные вещества при длительном воздействии могут при больших концентрациях вызвать тяжелые отравления.
Нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
По ГОСТ 12.1.005-76 установлены предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны производственных помещений.

Таблица 1
Значения допустимых концентраций некоторых веществ

Вещество

Величина ПДК, мг/м3

Класс
опасности

Агрегатное
состояние

Бериллий и его соединения

0,001

1

аэрозоль

Свинец

0,01

1

аэрозоль

Марганец

0,05

1

аэрозоль

Озон

0,1

1

пары и (или) газы

Хлор

1

2

пары и (или) газы

Соляная кислота

5

2

пары и (или) газы

Кремнеземсодержащие
пыли

1

3

аэрозоль

Окись железа

4 - 6

4

аэрозоль

Окись углерода, аммиак

20

4

пары и (или) газы

Топливный бензин

100

4

пары и (или) газы

Ацетон

200

4

пары и (или) газы

Биологическое загрязнение и болезни человека
В природной среде встречаются и биологические загрязнения, вызывающие у человека различные заболевания. Это болезнетворные микроорганизмы, вирусы, гельминты, простейшие.
Наиболее опасны возбудители инфекционных заболеваний. Они имеют разную устойчивость в окружающей среде. Одни могут жить вне организма человека всего несколько часов; находясь в воздухе, в воде, на разных предметах, они быстро погибают. Другие могут жить в окружающей среде от нескольких дней до нескольких лет. Для третьих окружающая среда является естественным местом обитания. Для четвёртых - другие организмы, например дикие животные, являются местом сохранения и размножения.
Часто источником инфекции является почва, в которой постоянно обитают возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены, некоторых грибковых заболеваний. В организм они могут попасть при повреждении кожных покровов, с немытыми продуктами питания, при нарушении правил гигиены.
Болезнетворные микроорганизмы могут проникнуть в грунтовые воды и стать причиной инфекционных болезней человека. Поэтому воду из артезианских скважин, колодцев, родников необходимо перед питьем кипятить.
Особенно загрязнёнными бывают открытые источники воды: реки, озёра, пруды. Известны многочисленные случаи, когда загрязнённые источники воды стали причиной эпидемий холеры, брюшного тифа, дизентерии.
В жарких странах широко распространены такие болезни, как амебиаз, шистоматоз, эхинококкоз и другие, которые вызываются различными паразитами, попадающими в организм человека с водой.
При воздушно-капельной инфекции заражение происходит через дыхательные пути при вдыхании воздуха, содержащего болезнетворные микроорганизмы. К таким болезням относится грипп, коклюш, свинка, дифтерия, корь и другие. Возбудители этих болезней попадают в воздух при кашле, чихании и даже при разговоре больных людей.
Особую группу составляют инфекционные болезни, передающиеся при тесном контакте с больным или при пользовании его вещами, например полотенцем, носовым платком, предметами личной гигиены и другими, бывшими в употреблении больного. К ним относятся венерические болезни (СПИД, сифилис, гонорея), трахома, сибирская язва, парша.
Человек, вторгаясь в природу, нередко нарушает естественные условия существования болезнетворных организмов и становится сам жертвой природно-очаговых болезней.
Люди или домашние животные могут заражаться природноочаговыми болезнями, попадая на территорию природного очага. К таким болезням относят чуму, туляремию, сыпной тиф, клещевой энцефалит, малярию, сонную болезнь.
Особенностью природно-очаговых болезней является то, что возбудители существуют в природе строго на определённой территории вне связи с людьми или домашними животными. Они паразитируют в организме диких животных-хозяев. Передача возбудителей от животного к животному и от животного к человеку происходит преимущественно через переносчиков, чаще всего насекомых и клещей.
Возможны и другие пути заражения. Например, в некоторых жарких странах, а также в ряде районов нашей страны, встречается инфекционное заболевание лептоспироз, или водяная лихорадка. В нашей стране возбудитель этой болезни паразитирует в организме полёвки обыкновенной, широко распространенной на берегах около рек. Заболевание лептоспирозом носит сезонный характер, чаще встречается в период сильных дождей и в жаркие месяцы (июль, август). Человек может заразиться при попадании в его организм воды, загрязненной выделениями грызунов.
Такие болезни, как чума и орнитоз, передаются воздушнокапельным путём. Находясь в районах природно-очаговых заболеваний, необходимо соблюдать специальные меры предосторожности.
Влияние микроклимата
Микроклимат производственных помещений - это климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха.
Так, например, в помещении І категории (где выполняются легкие физические работы), должны соблюдаться следующие требования:
- оптимальная температура воздуха - 22°С (допустимая - 20-24°С);
- оптимальная относительная влажность - 40 -60% (допустимая - не более 75%);
- скорость движения воздуха не более 0,1 м/с.
Для создания и автоматического поддержания в помещении І категории независимо от наружных условий оптимальных значений температуры, влажности, чистоты и скорости движения воздуха, в холодное время года используется водяное отопление, в теплое время года применяется кондиционирование воздуха. Кондиционер представляет собой вентиляционную установку, которая с помощью приборов автоматического регулирования поддерживает в помещении заданные параметры воздушной среды. В связи с тем, что естественное освещение слабое, на рабочем месте должно применяться также искусственное освещение. Светильники с люминесцентными лампами в помещениях для работы рекомендуют устанавливать рядами.
В помещениях с низким уровнем общего шума источниками шумовых помех могут стать вентиляционные установки, кондиционеры или периферийное оборудование для ЭВМ (плоттеры, принтеры и др). Длительное воздействие этих шумов отрицательно сказывается на эмоциональном состоянии персонала.
Электромагнитные поля, характеризующиеся напряженностями электрических и магнитных полей, наиболее вредны для организма человека. Основным источником проблем, связанных с охраной здоровья людей, использующих в своей работе автоматизированные информационные системы на основе персональных компьютеров, являются дисплеи (мониторы), особенно дисплеи с электроннолучевыми трубками. Они представляют собой источники наиболее вредных излучений, неблагоприятно влияющих на здоровье работника предприятия.
Ультрафиолетовое излучение полезно в небольших количествах, но в больших дозах приводит к дерматиту кожи, головной боли, рези в глазах. Инфракрасное излучение приводит к перегреву тканей человека (особенно хрусталика глаза), повышению температуры тела. Уровни напряженности электростатических полей должны составлять не более 20 кВ/м.
Поверхностный электростатический потенциал не должен превышать 500В. При повышенном уровне напряженности полей следует сократить время работы за компьютером, делать пятнадцатиминутные перерывы в течение полутора часов работы и, конечно же, применять защитные экраны. Защитный экран, изготовляемый из мелкой сетки или стекла, собирает на себе электростатический заряд. Для снятия заряда экран монитора заземляют.
На рабочем месте программиста из всего оборудования металлическим является лишь корпус системного блока компьютера, но здесь используются системные блоки, отвечающие стандарту фирмы IBM, в которых кроме рабочей изоляции предусмотрен элемент для заземления и провод с заземляющей жилой для присоединения к источнику питания. Таким образом, оборудование обменного пункта выполнено по классу 1 (ПУЭ). Электробезопасность помещения обеспечивается в соответствии с ПУЭ. Опасное и вредное воздействие на людей электрического тока, электрической дуги и электромагнитных полей проявляется в виде электротравм и профессиональных заболеваний.
Электробезопасность в помещении лаборатории обеспечивается техническими способами и средствами защиты, а также организационными и техническими мероприятиями.
Обитаемость - мера соответствия условий работы человека биологически оптимальным параметрам рабочей среды. Обитаемость определяют:
- физические факторы внешней среды (температура, шум, загазованность и др.);
- психофизиологические (соразмерность интенсивности, изменчивости информации возможностям анализаторов человека);
- психологические (межличностные отношения, сплоченность коллектива);
- антропометрические (работа в ограниченном, замкнутом объеме в неудобной позе). Параметры - температура окружающих предметов и интенсивность физического нагревания организма характеризуют конкретную производственную обстановку и отличаются большим разнообразием. Остальные параметры - температура, скорость, относительная влажность и атмосферное давление окружающего воздуха - получили название параметров микроклимата.
Параметры микроклимата воздушной среды, которые обуславливают оптимальный обмен веществ в организме и при которых нет неприятных ощущений и напряженности системы терморегуляции организма, называют комфортными или оптимальными.
Условия, при которых нормальное тепловое состояние человека нарушается, называются дискомфортными. Методы снижения неблагоприятных воздействий в первую очередь производственного микроклимата осуществляются комплексом технологических, санитарно-технических, организационных и медико-профилактических мероприятий. Вентиляция, теплоизоляция поверхностей источников теплового излучения (печей, трубопроводов с горячими газами и жидкостями), замена старого оборудования на более современное, применение коллективных средств защиты (экранирование рабочих мест либо источников, воздушные душирования и т.д.) и др.
Метеорологические условия, или микроклимат, в производственных условиях определяются следующими параметрами:
- температурой воздуха t (°С);
- относительной влажностью w ( % );
- скоростью движения воздуха на рабочем месте У(м/с).
Кроме этих параметров, являющихся основными, не следует забывать об атмосферном давлении Р, которое влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха (кислорода и азота), а, следовательно, и на процесс дыхания.
Жизнедеятельность человека может проходить в довольно широком диапазоне давлений 734-1267 гПа (550 - 950 мм рт. ст.). Однако здесь необходимо учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое изменение давления, а не сама величина этого давления. Например, быстрое снижение давления всего на несколько гектопаскалей по отношению к нормальной величине 1013 гПа (760 мм рт. ст.) вызывает болезненное ощущение.
Необходимость учета основных параметров микроклимата может быть объяснена на основании рассмотрения теплового баланса между организмом человека и окружающей средой производственных помещений.
Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормальных условий в помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека. Метеорологические условия или микроклимат зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции.
Естественное освещение, создаваемое светом неба (прямым и отраженным), может осуществляться через окна в боковых стенах (боковое), через верхние световые проемы, фонари (верхнее) или обоими способами одновременно (комбинированное освещение). Верхнее и комбинированное естественное освещение имеет то преимущество, что обеспечивает более равномерное освещение помещений. Боковое же создаёт значительную неравномерность в освещении участков, расположенных вблизи окон и вдали от них. Кроме того, в этом случае возможно ухудшение освещения из-за затенения окон громоздким оборудованием. Уровень естественной освещенности в процессе эксплуатации зданий значительно снижается в связи с загрязнением остекленных поверхностей световых проемов, а также загрязнением стен и потолков. В соответствии с нормами чистка (мойка) окон в помещениях с незначительными выделениями пыли и копоти должна производиться не реже двух раз в год, а в помещениях со значительными выделениями - не реже четырех раз в год. Необходимо также своевременно производить побелку стен.
Освещение рабочих помещений и мест
Неправильное освещение наносит вред зрению работающих, может быть причиной заболеваний (близорукость, спазм, зрительное утомление). Освещение, отвечающее техническим и санитарногигиеническим нормам называется рациональным.
Искусственное (электрическое освещение - лампы накаливания, и люминесцентные). Освещение определяется люксеметром. Сочетание общего и местного образует комбинированное освещение.
Вентиляция как средство защиты воздушной среды производственных помещений
Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в производственных помещениях. Вентиляция достигается удалением загрязненного или нагретого воздуха из помещения и подачей в него свежего воздуха.
По способу перемещения воздуха вентиляция бывает с естественным побуждением (естественной) и с механическим (механической). Возможно также сочетание естественной и механической вентиляции (смешанная вентиляция).
Вентиляция бывает приточной, вытяжной или приточновытяжной в зависимости от того, для чего служит система вентиляции, - для подачи (притока) или удаления воздуха из помещения или (и) для того и другого одновременно.
По месту действия вентиляция бывает общеобменной и местной.
Действие общеобменной вентиляции основано на разбавлении загрязненного, нагретого, влажного воздуха помещения свежим воздухом до предельно допустимых норм. Эту систему вентиляции наиболее часто применяют в случаях, когда вредные вещества, теплота, влага выделяются равномерно по всему помещению. При такой вентиляции обеспечивается поддержание необходимых параметров воздушной среды во всем объеме помещения. Воздухообмен в помещении можно значительно сократить, если улавливать вредные вещества в местах их выделения. С этой целью технологическое оборудование, являющееся источником выделения вредных веществ, снабжают специальными устройствами, от которых производится отсос загрязненного воздуха. Такая вентиляция называется местной вытяжкой.
Местная вентиляция по сравнению с общеобменной требует значительно меньших затрат на устройство и эксплуатацию.
В производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух рабочей зоны больших количеств вредных паров и газов, наряду с рабочей предусматривается устройство аварийной вентиляции.
На производстве часто применяют комбинированные системы вентиляции (общеобменную с местной, общеобменную с аварийной и т.п.).
Приточная вентиляция. Установки приточной вентиляции обычно состоят из следующих элементов: воздухозаборное устройство для забора чистого воздуха; воздуховоды, по которым воздух подается в помещение; фильтры для очистки воздуха от пыли; калориферы для нагрева воздуха; вентилятор; приточные насадки; регулирующие устройства, которые устанавливаются в воздухоприемном устройстве и на ответвлениях воздуховодов.
Вытяжная вентиляция. Установки вытяжной вентиляции включают в себя: вытяжные отверстия или насадки; вентилятор; воздуховоды; устройство для очистки воздуха от пыли и газов; устройство для выброса воздуха, которое должно быть расположено на 1,0-1,5 м выше конька крыши.
При работе вытяжной системы чистый воздух поступает в помещение через неплотности в ограждающих конструкциях. В ряде случаев это обстоятельство является серьезным недостатком данной системы вентиляции, так как неорганизованный приток холодного воздуха (сквозняки) может вызвать простудные заболевания.
Приточно-вытяжная вентиляция. В этой системе воздух подается в помещение приточной вентиляцией, а удаляется вытяжной вентиляцией, работающими одновременно
Приточно-вытяжная вентиляция с рециркуляцией характерна тем, что воздух, отсасываемый из помещения вытяжной системой, частично повторно подают в это помещение через приточную систему, соединенную с вытяжной системой воздуховодом. Регулировка количества свежего, вторичного и выбрасываемого воздуха производится клапанами. В результате использования такой системы достигается экономия расходуемой теплоты на нагрев воздуха в холодное время года и на его очистку.
Для рециркуляции разрешается использовать воздух помещений, в которых отсутствуют выделения вредных веществ или выделяющиеся вещества относятся к 4-му классу опасности, причем концентрация этих веществ в подаваемом в помещение воздухе не превышает 0,3 концентрации ПДК.
Местная вентиляция.Местная вентиляция бывает приточной и вытяжной.
Загрязненность воздуха - важная составная часть благоприятного микроклимата на рабочем месте - повышенное содержание в воздухе частиц пыли, паров и газов, оказывающее вредное влияние на человеческий организм и приводящее к снижению производительности труда. Оздоровление воздушной среды на рабочих местах обеспечивается герметизацией оборудования и аппаратуры, установкой пыле- и газоотсосов, различных фильтров и др., что особенно важно для современной радиоэлектронной и приборостроительной промышленности.
Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Ее количество зависит от степени физического напряжения в определенных климатических условиях и составляет от 85 Дж/с (в состоянии покоя) до 500 Дж/с (при тяжелой работе). Теплоотдача организма человека определяется температурой окружающего воздуха и предметов, скоростью движения и относительной влажностью воздуха. Для того, чтобы физиологические процессы в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву либо к переохлаждению организма и, как следствие, к потере трудоспособности, быстрой утомляемости, потере сознания и тепловой смерти.
Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется конвекцией в результате омывания тела воздухом, теплопроводностью, излучением на окружающие поверхности и в процессе теплообмена при испарении влаги, выводимой на поверхность кожи потовыми железами и при дыхании.
Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность (ц>85%) затрудняет терморегуляцию из-за снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (ц<20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Оптимальные величины относительной влажности составляют 40-60%.
Считается допустимым для человека снижение его массы на 23% путем испарения влаги - обезвоживание организма. Обезвоживание на 6% ведет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения; испарение влаги на 15-20% приводит к смертельному исходу.
Для восстановления водного баланса работающих в условиях повышенной температуры, устанавливают пункты подпитки подсоленной (около 0,5% NaCl) газированной водой. В ряде случаев для этой цели применяют белково-витаминный напиток. В жарких климатических условиях рекомендуется пить охлажденную воду или чай. Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделение человека полностью воспринимается окружающей средой, т.к. тогда имеет место тепловой баланс. В этом случае температура внутренних органов остается постоянной. Если теплопродукция организма не может быть полностью передана окружающей среде, происходит рост температуры внутренних органов, и такое тепловое самочувствие характеризуется понятием «жарко». Перегревание приводит к гипертермии - перегреванию организма выше допустимого уровня (до 38-390С), с такими же симптомами, как и у теплового удара. В случае, когда окружающая среда воспринимает больше теплоты, чем ее воспроизводит человек, то происходит охлаждение организма (холодно). Длительное воздействие пониженной температуры, большая подвижность и влажность воздуха могут быть причиной охлаждения и даже переохлаждения организма  - гипотемии.
Мероприятия по оздоровлению воздушной среды
Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено выполнением определенных мероприятий, к основным из которых относятся:
- Механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими. Эти мероприятия имеют большое значение для защиты от воздействия вредных веществ, теплового излучения, особенно при выполнении тяжелых работ. Автоматизация процессов, сопровождающихся выделением вредных веществ, не только повышает производительность, но и улучшает условия труда, поскольку рабочие выводятся из опасной зоны. Например, внедрение автоматической сварки с дистанционным управлением вместо ручной дает возможность резко оздоровить условия труда сварщика, а применение роботов-манипуляторов позволяет устранить тяжелый ручной труд.
- Применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону. При проектировании новых технологических процессов и оборудования необходимо добиваться исключения или резкого уменьшения выделения вредных веществ в воздух производственных помещений. Этого можно достичь, например, заменой токсичных веществ нетоксичными, переходом с твердого и жидкого топлива на газообразное; применением пылеподавления водой (увлажнение, мокрый помол) при измельчении и транспортировке материалов и т. д.
- Большое значение для оздоровления воздушной среды имеет надежная герметизация оборудования, в котором находятся вредные вещества, в частности, нагревательных печей, газопроводов, насосов, компрессоров, конвейеров и т. д. Через неплотности в соединениях, а также вследствие газопроницаемости материалов происходит истечение находящихся под давлением газов. Количество вытекающего газа зависит от его физических свойств, площади неплотностей и разницы давлений снаружи и внутри оборудования.
- Защита от источников тепловых излучений. Это важно для снижения температуры воздуха в помещении и теплового облучения работающих.
- Устройство вентиляции и отопления, что имеет большое значение для оздоровления воздушной среды в производственных помещениях.
- Применение средств индивидуальной защиты.
Вибрация
Вибрация - это сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела по сравнению с той, какую оно имеет при статическом состоянии.
Основными причинами вибрации являются неуравновешенные силы колеблющихся или вращающихся частей машины: несбалансированность, большие зазоры в сочленениях, неравномерный износ узлов машины, механизмов, неправильная центровка осей агрегатов при переходе вращения с помощью соединительной муфты, ослабление крепления оборудования на фундаменте или его устойчивость, применение масел, не отвечающих условиями работы оборудования, неудовлетворительное состояние подшипников, а также другие причины, вызванные местными условиями эксплуатации оборудования.
По физической природе вибрация, также как и шум, представляет собой колебательное движение материальных тел.
Вибрация - механические колебания упругих тел, проявляющиеся в перемещении центра их тяжести или оси симметрии в пространстве, а также в периодическом изменении ими формы, которую они имели в статическом состоянии.
Параметры вибрации нормирует ГОСТ 12.1.012-78 «ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности».
Вибрация в соответствии со стандартом по источникам ее возникновения подразделяется на:
- транспортную, которая возникает в результате движения автомобилей по местности и дорогам и при их строительстве;
- транспортно-технологическую, которая возникает при работе машин, выполняющих технологическую операцию в стационарном положении или при перемещении по специально подготовленной части производственного помещения, промышленной площадке;
- технологическую, которая возникает при работе стационарных машин или передается на рабочие места, не имеющие источников вибрации.
По способу передачи на человека вибрации подразделяются на общую, передающуюся через опорные поверхности, и локальную (местную), передающуюся через руки человека.
Основными параметрами, характеризующими вибрацию, является частота колебаний, скорость колебания и амплитуда смещения.
Под действием вибрации снижается острота зрения, температурная чувствительность, нарушается равновесие таких нервных основных процессов, как возбуждение и торможение. В связи с этим у человека появляется раздражительность, головные боли, ухудшается внимание, память, сон, увеличивается вероятность заболевания неврозами, гипертонией, желудочными болезнями и т.д. Кроме того, возможно отрицательное воздействие вибрации на кости и суставы.
Воздействие на человека вибраций определяется их амплитудой и частотой. Вибрация ухудшает зрительное восприятие, снижает качество внимания, вызывает утомление, головную боль.
Однако вибрации оказывают вредное влияние на организм человека, вызывают виброболезнь - неврит. Под воздействием вибрации происходят изменения в нервной, сердечно-сосудистой и костно-суставной системах: повышение артериального давления, спазмы сосудов конечностей и сердца. Заболевание сопровождается головными болями, головокружением, утомляемостью, онемением рук, побелением пальцев рук.
Особенно вредны колебания с частотой 6-9 Гц, эти частоты близки к собственным колебаниям внутренних органов и приводят к резонансу, в результате происходит смещение внутренних органов (сердца, легких, желудка) и раздражение.
Для борьбы с шумом и вибрацией используются как общие, так и индивидуальные средства защиты. При планировке производственных помещений, таких как станция испытания двигателей, термические и кузнечные цехи располагают с подветренной стороны по отношению к другим зданиям и жилому району.
Для ослабления шума, проникающего наружу, необходимо использовать звукоизоляцию ограждающих конструкций. Рационализация технологических процессов, применение глушителей, тщательная пригонка всех движущихся частей механизмов - все это во много раз снижает шум. Наибольший эффект достигается заменой шумных работ менее шумными.
При работе с пневматическими и электрическими ручными машинами возникает вибрация, передающаяся через рукоятки и корпусы на руки рабочих, а иногда и на ноги через обрабатываемую среду, обычно при работе с трамбовками и вибраторами. Для снижения вибрации в данном случае применяют рукоятки с виброгасящим или автоматизирующим устройствами.
Средства индивидуальной защиты от вибрации применяются тогда, когда другие средства оказываются неэффективными.
В качестве средств индивидуальной защиты от вибрации применяют обувь с амортизирующими подошвами, руковицы с вибропоглащающими упругими прокладками и т.д.
Влияние звуков на человека
Человек всегда жил в мире звуков и шума. Звуком называют такие механические колебания внешней среды, которые воспринимаются слуховым аппаратом человека (от 16 до 20000 колебаний в секунду). Колебания большей частоты называют ультразвуком, меньшей - инфразвуком. Шум - это громкие звуки, слившиеся в нестройное звучание.
Шум - беспорядочное сочетание различных по силе и частоте звуков; способен оказывать неблагоприятное воздействие на организм. Источником шума является любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механические колебания в твердых, жидких или газообразных средах. Действие его на организм человека связано главным образом с применением нового, высокопроизводительного оборудования, с механизацией и автоматизацией трудовых процессов: переходом на большие скорости при эксплуатации различных станков и агрегатов.
Для всех животных и человека звук является одним из воздействий окружающей среды. Источниками шума могут быть двигатели, насосы, компрессоры, турбины, пневматические и электрические инструменты, молоты, дробилки, станки, центрифуги, бункеры и прочие установки, имеющие движущиеся детали. Кроме того, за последние годы в связи со значительным развитием городского транспорта возросла интенсивность шума и в быту, поэтому, как неблагоприятный фактор, он приобрел большое социальное значение.
В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб и непродолжителен. Сочетание звуковых раздражителей даёт время животному или человеку, необходимое для оценки их характера, формирования ответной реакции. Звуки и шумы большой мощности поражают слуховой аппарат, нервные центры и могут вызвать болевые ощущения и шок. Так действует шумовое загрязнение.
Тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, лёгкий плеск воды и шум прибоя всегда приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы. Это используется в лечебных заведениях, в кабинетах психологической разгрузки. Но естественное звучание голосов природы становится всё более редкими, они исчезают совсем или заглушаются промышленными, транспортными и другими шумами.
Длительный шум неблагоприятно влияет на орган слуха, понижая чувствительность к звуку. Он приводит к расстройству деятельности сердца, печени, к истощению и перенапряжению нервных клеток. Ослабленные клетки нервной системы не могут достаточно чётко координировать работу различных систем организма. Отсюда возникают нарушения их деятельности.
Шум имеет определенную частоту, или спектр, выражаемый в герцах, и интенсивность - уровень звукового давления, измеряемый в децибелах. Для человека область слышимых звуков определяется в интервале от 16 до 20 000 Гц. Наиболее чувствителен слуховой анализатор к восприятию звуков частотой 1000-3000 Гц (речевая зона).
Уровни громкости измеряются в фонах. На частоте 1000 Гц уровни громкости приняты равными уровням звукового давления.
Уровень шума измеряется в децибелах - единицах, выражающих степень звукового давления. Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20-30 децибел (дБ) практически безвреден для человека, как естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибел. Звук в 130 децибел уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150 становится для него непереносимым. Недаром в средние века существовала казнь «под колокол». Гул колокольного звона мучил и медленно убивал осуждённого. Допустимые уровни шума на рабочих местах не превышают соответственно 110, 94, 87, 81, 78, 75, 73 дБ, а по шкале А - 80 дБ.
По характеру спектра шумы подразделяются на:
- широкополосные - спектр больше одной октавы;
- тональные - слышится один тон или несколько.
По времени шумы подразделяются на постоянные (уровень за 8-часовой рабочий день изменяется не более 5 дБ) и непостоянные (уровень меняется за 8 час. рабочего дня не менее 5 дБ). Различают непостоянные шумы:
- колеблющиеся во времени - постоянно изменяются по времени;
- прерывистые - резко прерываются с интервалом 1 с. и более;
- импульсные - сигналы с длительностью менее 1 с.
Измерение, анализ и регистрация спектра шума производятся специальными приборами - шумомерами и вспомогательными приборами (самописцы уровней шума, магнитофон, осциллограф, анализаторы статистического распределения, дозиметры и др.). Поскольку ухо менее чувствительно к низким и более чувствительно к высоким частотам, для получения показаний, соответствующих восприятию человека, в шумомерах используют систему корректированных частотных характеристик - шкалы А, В, С, D и линейную шкалу, которые отличаются по восприятию. В практике применяется в основном шкала А. Для гигиенической оценки шум подразделяют:
- по характеру спектра - на широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы и тональный, в спектре которого имеются дискретные тона;
- по спектральному составу - на низкочастотный (максимум звуковой энергии приходится на частоты ниже 400 Гц), среднечастотный (максимум звуковой энергии на частотах от 400 до 1000 Гц) и высокочастотный (максимум звуковой энергии на частотах выше 1000 Гц);
- по временным характеристикам - на постоянный (уровень звука изменяется во времени не более чем на 5 Дб по шкале А) и непостоянный. К непостоянному шуму относятся колеблющийся шум, при котором уровень звука непрерывно изменяется во времени;
- прерывистый шум (уровень звука остается постоянным в течение интервала длительностью 1 сек. и более);
- импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов длительностью менее 1 сек. Каждый человек воспринимает шум по-разному. Многие зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий.
Некоторые люди теряют слух даже после короткого воздействия шума сравнительно небольшой интенсивности.
Постоянное воздействие сильного шума может не только отрицательно повлиять на слух, но и вызвать другие вредные последствия: звон в ушах, головокружение, головную боль, повышение усталости.
Очень громкая современная музыка также притупляет слух, вызывает нервные заболевания.
Шум обладает аккумулятивным эффектом, то есть акустические раздражения, накапливаясь в организме, всё сильнее угнетают нервную систему. Поэтому перед потерей слуха от воздействий шумов возникает функциональное расстройство центральной нервной системы. Особенно вредное влияние шум оказывает на нервнопсихическую деятельность организма.
Число нервно-психических заболеваний выше среди лиц, работающих в шумных условиях, нежели у людей, работающих в нормальных звуковых условиях.
Шумы вызывают функциональное расстройство сердечнососудистой системы; оказывают вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы; снижает рефлекторную деятельность, что часто становится причиной несчастных случаев и травм.
Как показали исследования, неслышимые звуки также могут оказать вредное воздействие на здоровье человека.
Даже слабые инфразвуки могут оказывать на человека существенное воздействие, в особенности, если они носят длительный характер. По мнению учёных, именно инфразвуками, неслышно проникающими сквозь самые толстые стены, вызываются многие нервные болезни жителей крупных городов.
Ультразвуки, занимающие заметное место в гамме производственных шумов, также опасны. Механизмы из действия на живые организмы крайне многообразны. Особенно сильно их отрицательному воздействию подвержены клетки нервной системы.
Эффективная защита работающих от неблагоприятного влияния шума требует осуществления комплекса организационных, технических и медицинских мер на этапах проектирования, строительства и эксплуатации производственных предприятий, машин и оборудования. В целях повышения эффективности борьбы с шумом введены обязательный гигиенический контроль объектов, генерирующих шум, регистрация физических факторов, оказывающих вредное воздействие на окружающую среду и отрицательно влияющих на здоровье людей.
Эффективным путем решения проблемы борьбы с шумом является снижение его уровня в самом источнике за счет изменения технологии и конструкции машин.
Важное значение в предупреждении развития шумовой патологии имеют предварительные, при поступлении на работу, и периодические медицинские осмотры. Таким осмотрам подлежат лица, работающие на производствах, где шум превышает предельно допустимый уровень (ПДУ) в любой октавной полосе.
На предприятиях зоны звука интенсивностью 85 дБ (шкала А шумомера - замер без фильтров) должны обозначаться знаками безопасности, и работающие в этих зонах должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах со звуковым давлением более 135 дБ в любой полосе частот. В технических условиях на машины и паспорте должны быть указаны значения шумовых характеристик машин, измерение шума проводится в соответствии с ГОСТ 12.1.003.
Медицинскими противопоказаниями к допуску на работу, связанную с воздействием интенсивного шума, являются следующие заболевания:
- стойкое понижение слуха, хотя бы на одно ухо, любой этиологии;
- отосклероз и другие хронические заболевания уха с заведомо неблагоприятным прогнозом;
- нарушение функции вестибулярного аппарата любой этиологии;
- наркомании, токсикомании, в том числе хронический алкоголизм;
- выраженная вегетативная дисфункция;
- гипертоническая болезнь (все формы).
Сроки периодических медицинских осмотров устанавливаются в зависимости от интенсивности шума. При интенсивности шума от 81 до 99 дБ - 1 раз в 24 месяцев, 100 дБ и выше - 1 раз в 12 мес. Первый осмотр отоларинголог проводит через б месяцев после предварительного медицинского осмотра при поступлении на работу, связанную с воздействием интенсивного шума. Медицинские осмотры должны проводиться с участием отоларинголога, невропатолога и терапевта.
Ультразвук
Ультразвук представляет собой механические колебания упругой среды частотой 20 кГц и выше. Особенностью ультразвука является способность его волновой энергии поглощаться различными средами, причем - тем больше, чем выше его частота. Распространение ультразвука возможно направленными пучками, которые создают на относительно небольшой площади большое ультразвуковое давление. На судах это свойство ультразвука используется при создании эхолотов для поиска рыбных косяков, изучения глубины и рельефа морского дна.
В технологическом процессе ультразвуковые установки используют для дефектоскопии корпусов машин, различных аппаратов, сварочных швов, а также для механической обработки и очистки металла (корпуса судна) и т.п.
На организм человека ультразвук воздействует главным образом при непосредственном контакте, а также через воздушную среду.
Установлены допустимые уровни звукового давления на рабочих местах: для полос частот со среднегеометрической частотой 12500 Гц - уровень звукового давления - 75 дБ; для 16000 Гц - 85, для 20000 и свыше - 110 дБ.
При длительной работе с ультразвуковыми установками могут возникнуть функциональные изменения центральной и периферической нервной и сердечно-сосудистой систем, слухового и вестибулярного аппарата. При соблюдении мер безопасности ультразвук на здоровье не отражается.
Вредное воздействие ультразвука снижается за счет:
- уменьшения вредного излучения в источнике (повышение рабочих частот ультразвука, исключение паразитного излучения звуковой энергии);
- локализации действия ультразвука (размещения установок в кабинах, заключение их в кожухи, экраны из стекла). Эти меры обеспечивают защиту от ультразвука через воздух. Защита от влияния ультразвука при контактном облучении состоит в полном исключении непосредственного соприкосновения работающих с инструментом, жидкостью и изделиями. Загрузку и выгрузку изделий производят при выключенном источнике ультразвука или при помощи щипцов с удлиненными и виброизолированными ручками.
Инфразвук
Инфразвук - область акустических колебаний в диапазоне частот ниже 20 Гц. В условиях производства инфразвук, как правило, сочетается с низкочастотным шумом, в ряде случаев и с низкочастотной вибрацией. Инфразвук имеет одинаковую с шумом и вибрацией физическую природу. Он представляет собой механические колебания упругой среды частотой менее 12 Гц.
По характеру спектра инфразвук подразделяется на:
- широкополосный, с непрерывным спектром шириной более октавы;
- гармонический, в спектре которого имеются выраженные дискретные составляющие.
Гармонический характер инфразвука устанавливают в октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее 10 дБ. Для постоянного инфразвука нормируемой характеристикой является уровень звукового давления в октавных полосах частот, в децибелах, со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8. 16 Гц.
Поскольку инфразвук мало поглощается воздушной средой, он распространяется на большие расстояния. В природных условиях его можно регистрировать во время ураганов и морских бурь, при землетрясениях и извержениях вулканов. На судах источником образования инфразвука являются работающие тихоходные двигатели, паровые машины, турбины, ходовые винты, совершающие возвратнопоступательное или вращательное движение с повторением цикла менее 20 раз в секунду. Инфразвук может быть и аэродинамического происхождения, возникающий при турбулентных процессах в потоках газов или жидкостей.
Инфразвуковые колебания частотой 2-16 Гц оказывают неблагоприятное воздействие на организм человека, вызывая утомление, головную боль, нарушение вестибулярного аппарата, снижение слуховой чувствительности и остроты зрения. Все остальные относятся к непостоянным инфразвукам.
Особенности физиологического воздействия электромагнитного поля на организм человека
Электромагнитный спектр занимает диапазон частот излучения от 0 Гц до 1022 Гц (приложение 9). Неионизирующая часть электромагнитного спектра находится в диапазоне частот от 0 Гц до 1015 Гц. Основные электрические и магнитные величины и их обозначения приведены в приложении 8.
К настоящему времени находят применения три шкалы частот:
- «медицинская»;
- «радиотехническая»;
- «электротехническая».
Использование трех шкал частот вызывает определенные разночтения в терминологии.
«Медицинская» шкала регламентируется Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ). Наибольший интерес, нашем случае, представляют «радиотехническая» и «электротехническая» шкалы.
Международная «радиотехническая» классификация электромагнитных волн по частоте и длине волны приведена в прилож. 16. Указанный диапазон частот исключает нижний и включает верхний предел частоты. Предложенная Международным комитетом по электротехнике (МЭК) «электротехническая» шкала источников ЭМП включает:
- низкочастотные (НЧ) - от 0 до 60 Гц;
- среднечастотные (СЧ) - от 60 Гц до 10 кГц;
- высокочастотные (ВЧ) - от 10 кГц до 300МГц;
- сверхвысокочастотные (СВЧ) - от 300 МГц до 300 ГГц. При дальнейшем изложении, в целях простоты, будем
использовать «радиотехническую» шкалу.
Постоянное электрическое поле создается неподвижными электрическими зарядами и осуществляет взаимодействие между ними. Характеризуется напряженностью электрического поля.
Силовые линии напряженности электрического поля не замкнуты: они начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных зарядах или уходят в бесконечность.
Постоянное магнитное поле создается проводниками с постоянным током, равномерно движущимися электрическими зарядами или заряженными частицами. Характеризуется напряженностью магнитного поля Н, силовые линии магнитного поля замкнуты.
Изменяющееся во времени электрическое поле Е порождает магнитное поле Н, а изменяющееся Н - вихревое электрическое поле, обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга. Этот процесс есть физическая причина существования электромагнитного поля - особой формы материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами.
Электромагнитное поле (ЭМП) в вакууме характеризуется векторами напряженности электрического поля Е и магнитной индукции В, которые определяют силы, действующие со стороны поля на неподвижные и заряженные частицы. В и Е - векторные величины и могут быть измерены непосредственно. В среде электромагнитное поле характеризуется дополнительными величинами: напряженностью магнитного поля Н и электрической индукцией D. В произвольной среде электромагнитное поле описывается уравнениями Максвелла, позволяющими определить поля в зависимости от распределения зарядов и токов. Электромагнитное поле радиочастотного диапазона. Подавляющее большинство случаев облучения в радиочастотном диапазоне происходи в «дальней» зоне электромагнитной волны, где электромагнитная волна имеет сферический фронт, напряженность поля убывает как 1/г, амплитуда поля зависит только от угловых координат.
По происхождению природные источники ЭМП делятся на две группы:
- поле Земли : постоянное электрическое и основное (или постоянное) магнитное поле;
- радиоволны, генерируемые космическими источниками (Солнце, галактики и пр.), при некоторых процессах, происходящих в атмосфере Земли (например, разряды молнии), при возбуждении колебаний в ионосфере Земли.
Человеческое тело также излучает электромагнитные поля с частотой выше 300 ГГц с плотностью потока энергии порядка 0,003 Вт/м2. Если общая площадь поверхности человеческого тела в среднем около 1,8 м2, то общая излучаемая энергия приблизительно 0,0054 Вт.
Источники постоянных электрических и магнитных полей:
- электротранспорт;
- промышленные процессы (гальваника, плавка, рафинирование металлов и других веществ, магниты систем управления в некоторых технологических процессах, передача электроэнергии, электромагниты, соленоиды различного назначения, ускорители электронов, сепараторы);
- медицина (диагностическое оборудование, устройства ядерного магнитного резонанса и спектроскопии);
- поля электростатических зарядов в промышленности и в быту. Источники переменных электрических и магнитных полей.
В соответствии с принятой классификацией источники
переменных электрических и магнитных полей делятся на две группы:
- первая группа - источники, генерирующие так называемые крайне низкие и сверхнизкие частоты от 0 Гц до 3 кГц;
- вторая группа - источники, генерирующие излучение в радиочастотном диапазоне от 3 кГц до 300 ГГц, включая микроволны (СВЧ - излучение) в диапазоне от 300 МГц до 300 ГГц. К первой группе относятся в первую очередь все системы производства, передачи и распределения электроэнергии (линии электропередачи - ЛЭП, трансформаторные подстанции, электростанции, системы электропроводки, различные кабельные системы, домашняя и офисная электро- и электронная техника и т. д.), транспорт на электроприводе (железнодорожный транспорт и его инфраструктура, городской транспорт: метро, троллейбус, трамвай).
Одним из наиболее распространенных и значимых источников ЭМП являются линии электропередачи (ЛЭП). Протяженность линий электропередач в нашей стране огромна: для распределительных и системообразующих сетей напряжением 6-1150 кВ она составляет свыше 4,5 млн. км. В данном случае источником излучения энергии в окружающее пространство являются провода ЛЭП; хотя электромагнитная энергия поля промышленной частоты 50 Гц в значительной мере поглощается почвой, напряженность поля под проводами и вблизи них может быть значительной. Напряженность полей под линией зависит от класса напряжения ЛЭП (электрическое поле), нагрузки (магнитное поле), от высоты подвески, расстояния между проводами, растительного покрова рельефа под линией.
Вторая группа источников отличается гораздо большим разнообразием как по назначению, так и по режимам излучения.
Основную массу составляют так называемые функциональные передатчики - это источники ЭМП, в целях передачи или получения информации излучающие ее контролируемым образом в окружающую среду. Кроме них во вторую группу входят различное технологическое оборудование, использующее СВЧ-излучение, переменные (50 Гц-1 МГц) и импульсные магнитные поля; медицинские терапевтические и диагностические установки (20 МГц - 3 ГГц), бытовое оборудование (СВЧ-печи), средства визуального отображения информации на электронно-лучевых трубках (мониторы персональных компьютеров, телевизоры и т. п.).
Воздействие электромагнитных полей и излучений во многом определяется электрическими и магнитными свойствами вещества. При этом электропроводность веществ зависит от содержания в нем свободных носителей электричества - электронов и ионов. Если таких носителей очень мало, вещество является диэлектриком.
Воздействие ЭМП на биообъекты можно условно подразделить на следующие, связанные между собой виды:
- тепловое;
- биологическое;
- химическое.
Тепловое воздействие ЭМП на биообъекты. Тепловая гибель в СВЧ-полях не имеет аналогии ни по способу “перегревания”, ни по скорости развития поражения, ни по условиям протекания терморегулируемых реакций. Распределение поглощения СВЧ -энергии различными тканевыми структурами характеризуется разными скоростями повышения температуры в областях поглощения, приводя к неоднородному “разогреву“ организма. Получить подобный тепловой эффект иными средствами не представляется возможным.
Понятие о повреждающем действии микроволн на биологические объекты прочно связано с интенсивностью излучения, превышающей порог теплового уровня 10 мВт/см2. При этом возникают существенные функциональные нарушения наряду с выраженными изменениями структуры во многих органных и тканевых системах. Биофизическое воздействие ЭМП проявляется в раздражении живых тканей организма, рефлекторном возбуждении нервной системы и нарушении внутренних биоэлектрических процессов.
Биофизическое действие реализуется с активным участием трех основных механизмов, возникающих в живой системе:
- избирательное действие микроволн на биологические мембраны и другие высокоорганизованные компоненты и системы живых клеток и организма, на процессы комплексообразования и ферментативную активность;
- синхронизация колебательных процессов (осцилляторов) облучаемой системы в действующем ЭМП;
- резонансные явления в облучаемых объектах и системах.
Эти механизмы участвуют в формировании различных биологических эффектов воздействия микроволн, и во многом определяют действие ЭМП и ЭМИ и в более низкочастотном диапазоне. В зависимости от параметров действующего поля воздействие микроволнового и других диапазонов радиоизлучения может быть повреждающим или благоприятным.
Как правило, при общем облучении организма ответная реакция организма может быть зарегистрирована на всех уровнях: клеточном, системном и организменном. Однако в зависимости от интенсивности и режима воздействия выделены критические системы и, прежде всего, нервная, иммунная, эндокринная и половая.
Дополнительно известны следующие синдромы, развитие которых связывают с длительным воздействием ЭМП на нервную систему:
- синдром «ослабленное познание» (проблема памяти, сложность в понимании, бессонница, депрессия, постоянные головные боли);
- синдром «частичной атаксии» (нарушения равновесия, дезориентация в пространстве, головокружение);
- синдром «арто-мио-нейропатии» (мышечные боли, мышечная усталость, трудность в подъеме тяжести и т.д.
Анализ заболеваемости с временной нетрудоспособностью показывает, что работающие с ЭМИ чаще и дольше болеют. В структуре патологии на первый план выступают функциональные расстройства центральной нервной и сердечно-сосудистой систем.
Установлено, что при воздействии ЭМП нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону их угнетения. У животных изменяется характер инфекционного процесса - течение инфекционного процесса отягощается. При ППЭ 1, 5, 10, и 50 мкВт/см2 происходит стимуляция функций иммунитета, в то время как при ППЭ 500 мкВт/см2 наблюдается их угнетение.
Химическое воздействие ЭМП на биообъекты обусловлено электролизом крови и других, содержащихся в организме растворов, изменением их химического состава и, следовательно, нарушением их физиологических функций.
Факторы, влияющие на степень воздействия ЭМП. Действие ЭМП довольно многообразно и определяется:
- интенсивностью;
- длительностью;
- диапазоном длин волн;
- модуляционно-временными характеристиками ЭМ-сигнала (энергетическим спектром);
- электрическими, магнитными и иными свойствами облучаемых объектов и систем;
- условиями облучения.
Основы системы санитарно-гигиенического нормирования электромагнитных полей в России
Национальные системы стандартов являются основой для реализации принципов электромагнитной безопасности. Как правило, системы стандартов включают в себя нормативы, ограничивающие уровни электрических полей, магнитных полей и электромагнитных полей различных частотных диапазонов, путем введения предельно допустимых уровней воздействия (ПДУ) для различных условий облучения и различных контингентов.
В России система стандартов по электромагнитной безопасности складывается из Государственных стандартов (ГОСТ) и Санитарных правил и норм (СанПиН). Это взаимосвязанные документы являются обязательными для исполнения на всей территории России.
Государственные стандарты по нормированию допустимых уровней воздействия электромагнитных полей входят в группу Системы стандартов безопасности труда (ССБТ) - комплекс стандартов, содержащих требования, нормы и правила, направленные на обеспечение безопасности, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Они являются наиболее общими документами и содержат:
- требования по видам соответствующих опасных и вредных факторов;
- предельно допустимые значения параметров и характеристик;
- общие подходы к методам контроля нормируемых параметров и методы защиты работающих.
Санитарные правила и нормы регламентируют гигиенические требования более подробно и в более конкретных ситуациях облучения, а также требования к отдельным видам продукции. Они по своей структуре включают те же основные пункты, что и Государственные стандарты, однако, излагают их более подробно. Как правило, санитарные нормы сопровождаются Методическими указаниями по проведению контроля электромагнитной обстановки и проведению защитных мероприятий. Ввод в действие Санитарных правил осуществляет Министерство здравоохранения и соцразвития РФ.
В зависимости от отношения подвергающегося воздействию ЭМП человека к источнику излучения в условиях производства в стандартах России различаются два вида воздействия: профессиональное и непрофессиональное. Для условий профессионального воздействия характерно многообразие режимов генерации и вариантов воздействия. В частности, для облучения в ближней зоне обычно характерно сочетание общего и местного облучения. Для непрофессионального облучения типичным является общее облучение. ПДУ - для профессионального и непрофессионального воздействия различны.
Не полный перечень Санитарных правил и норм Российской Федерации для различных категорий облучаемых по состоянию на 01.01.2006 г. приведен в приложениях 10 и 11.
В основе установления ПДУ лежит принцип пороговости вредного действия ЭМП.
В качестве ПДУ ЭМП принимаются такие значения предельно допустимого уровня электромагнитного поля, которые при ежедневном облучении в свойственных для данного источника излучения режимах не вызывают у населения, без ограничения пола и возраста, заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования, в период облучения или в отдаленные сроки после его прекращения.
Основной критерий определения уровня воздействия ЭМП, как предельно допустимого, - воздействие не должно вызывать у человека даже временного нарушения гомеостаза (включая репродуктивную функцию), а также напряжения защитных и адаптационно-компенсаторных механизмов ни в ближайшем, ни в отдаленном периоде времени. Это означает, что в качестве ПДУ принимается дробное значение минимального уровня электромагнитного поля, способного вызвать какую-либо реакцию.
В зависимости от места нахождения человека относительно источника ЭМП он может подвергаться воздействию электрической или магнитной составляющей поля или их сочетанию, а в случае пребывания в волновой зоне - воздействию сформированной электромагнитной волны. По этому признаку определяется необходимый критерий контроля безопасности.
Нормирование ЭМП для населения
Система санитарно-гигиенического нормирования ПДУ ЭМП для населения в России исходит из принципа введения ограничений для конкретных случаев облучения.
Можно выделить следующие виды условий облучения, на которые для населения установлены специально разработанные санитарно-гигиенические нормы: элементы систем сотовой связи и других видов подвижной связи, все типы стационарных радиотехнических объектов (включая радиоцентры, радио- и телевизионные станции, радиолокационные и радиорелейные станции, земные станции спутниковой связи, объекты транспорта с базированием мобильных передающих радиотехнических средств при их работе в штатном режиме в местах базирования), видеодисплейные терминалы и мониторы персональных компьютеров, СВЧ - печи, индукционные печи.
На иные условия облучения, где в качестве источников выступает бытовая потребительская техника, включая телевизоры, в настоящее время используются межгосударственные российско- белорусские санитарные нормы, устанавливающие требования только к электрической составляющей диапазона 50 Гц и уровню электростатического поля. При определении конкретного значения уровня ПДУ разработчики руководствуются либо результатами специально выполненных работ (например, СВЧ - печи и индукционные печи), либо результатами общих медико-биологических исследований (системы сотовой связи, радиотехнические объекты, персональные компьютеры).
В случае отсутствия на конкретный вид продукции отдельного норматива, санитарно-гигиенические требования к этой продукции предъявляются на основе ПДУ, установленного в общих стандартах.
Физические факторы среды и самочувствие человека
В любом явлении окружающей нас природы существует строгая повторяемость процессов: день и ночь, прилив и отлив, зима и лето. Ритмичность наблюдается не только в движении Земли, Солнца, Луны и звёзд, но и является неотъемлемым и универсальным свойством, проникающим во все жизненные явления - от молекулярного уровня до уровня целого организма.
В ходе исторического развития человек приспособился к определенному ритму жизни, обусловленному ритмическими изменениями в природной среде и энергетической динамикой обменных процессов.
Каждый человек с рождения живёт по своим биологическим часам. В настоящее время известно множество ритмических процессов в организме, называемых биоритмами. К ним относятся ритмы работы сердца, дыхания, биоэлектрическая активность мозга. Вся наша жизнь представляет собой постоянную смену покоя и активной деятельности, сна и бодрствования, утомления от напряженного труда и отдыха. В организме каждого человека, подобно морским приливам и отливам, вечно царит великий ритм, вытекающий из связи жизненных явлений с ритмом Вселенной и символизирующий единство мира.
Несовпадение внутренних ритмов человека с ритмами окружающей среды может стать причиной болезненных явлений (бессонница, потеря работоспособности и т.д.).
Центральное место среди всех ритмических процессов занимают суточные ритмы, имеющие наибольшее значение для организма. Реакция организма на любое воздействие зависит от фазы суточного ритма (то есть от времени суток). Эти знания вызвали развитие новых направлений в медицине: хронодиагностики, хронотерапии, хронофармакологии. Основу их составляет положение о том, что одно и то же средство в различные часы суток оказывает на организм различное, иногда прямо противоположное воздействие. Поэтому для получения большего эффекта важно указывать не только дозу, но и точное время приема лекарств.
Оказалось, что изучение изменений в суточных ритмах позволяет выявить возникновение некоторых заболеваний на самой ранней стадии.
Климат также оказывает серьёзное воздействие на самочувствие человека, влияя на него через погодные условия. Погодные условия включают в себя комплекс физических и химических факторов: атмосферное давление, влажность, движение воздуха, концентрацию кислорода, степень возмущенности магнитного поля Земли, уровень загрязнения атмосферы.
До сих пор ещё не удалось изучить до конца механизмы реакций организма человека на изменение погодных условий. А она часто даёт себя знать нарушениями сердечной деятельности, нервными расстройствами. При резкой смене погоды снижается физическая и умственная работоспособность, обостряются болезни, увеличивается число ошибок, несчастных и даже смертельных случаев.
Психофизиологические факторы
Психофизиологические вредные производственные факторы (физические и нервно-психические перегрузки) оказывают многообразное отрицательное влияние на нервную, сердечнососудистую и дыхательную системы. Степень выраженности этого влияния различна при умственном и физическом труде и зависит от величины соответствующих перегрузок.
Физические перегрузки могут быть динамическими и статическими. Динамические нагрузки возникают при перемещении грузов вверх, вниз, по наклонной плоскости или по горизонтали, статические - при удержании грузов в определенном положении без их перемещения.
Статические перегрузки более утомительны, чем динамические, поскольку при статической работе напряжение одних и тех же мышц длится непрерывно.
Для организма человека вредны не только физические перегрузки, но и чрезмерное снижение физической активности, которая приводит к повышению утомляемости, снижению памяти, ухудшению работы сердца и легких. В целом, существенно снижается жизненный тонус организма и работоспособность.
Нервно-психические перегрузки проявляются в форме перенапряжения, умственного перенапряжения, монотонности труда, эмоциональных перегрузок. Перенапряжение зрительного анализатора, вызываемое недостаточной освещенностью, необходимостью рассматривать мелкие предметы, вызывает перенапряжение аккомодирующих мышц радужной оболочки глаз. Как результат - головная боль, боль в области глазниц, прогрессирующая близорукость.
Умственное перенапряжение возможно в результате продолжительной умственной работы в условиях нерациональной ее организации. При этом нарастает напряжение, нарушается равновесие нервных процессов, что проявляется в форме неврозов, функциональных расстройств. Монотонность труда имеет место при чрезмерном дроблении технологических процессов на мелкие и простейшие операции. При многократном повторении простейших движений работающий испытывает скуку, сонливость, падение интереса к работе.
Действие эмоциональных нагрузок в процессе труда на организм работающих пока еще до конца не изучено, но несомненно, что такого рода перегрузки способствует нервно-психическим напряжениям. Они усугубляются при работе в условиях дефицита времени, при высокой личной ответственности, малом профессиональном опыте.
Выявление и учет вредных производственных факторов является одной из основных задач совершенствования организации производственного процесса. Причем разработка и реализация мероприятий, направленных на снижение вредного и опасного воздействия производственной среды на человека, зачастую имеет не только социальное, но и экономическое значение, выступает фактором роста производительности труда. Большое значение имеет также снижение заболеваемости и смертности среди работников как фактор сокращения непроизводственных потерь рабочего времени и затрат на оплату неотработанного времени. Психические процессы - составляют основу психической деятельности и являются динамическим отражением действительности. Без них невозможно формирование знаний и приобретение жизненного опыта. Различают познавательные, эмоциональные, волевые психические процессы (ощущения, восприятия, память).
Психические свойства - (качества личности) - это свойства личности или ее собственные особенности (направленность, характер, темперамент). Среди качеств личности выделяют интеллектуальные, эмоциональные, волевые, моральные, трудовые. Эти свойства устойчивы и постоянны.
Психическое состояние человека - это относительно устойчивая структурная организация всех компонентов психики, выполняющая функцию активного взаимодействия человека с внешней средой, представленной в данный момент конкретной ситуацией. Психические состояния отличаются разнообразием и временным характером, определяют особенности психической деятельности в конкретный момент и могут положительно или отрицательно сказываться на течении всех психических процессов.
Исходя из задачи психологии труда и проблем психологии безопасности труда целесообразно выделить производственные психические состояния, имеющие важное значение в организации профилактики производственного травматизма и предупреждения травматизма.
Чрезмерные формы психического напряжения
Часто их называют запредельными. Они вызывают дезинтеграцию психической деятельности различной напряженности, что в первую очередь ведет к снижению индивидуального, свойственного человеку уровня психической работоспособности. В более выраженных формах психического напряжения утрачиваются живость и координация действий, могут проявляться непродуктивные формы поведения и другие отрицательные явления. В зависимости от преобладания возбудительного или тормозного процесса можно выделить два типа запредельного психического напряжения - тормозной и возбудимый. Тормозной тип - характеризуется скованностью и замедленностью движений. Специалист не способен с прежней ловкостью производить профессиональные действия. Снижается скорость ответных реакций. Замедляется мыслительный процесс, ухудшается память, появляется рассеянность и другие отрицательные признаки, не свойственные данному человеку в спокойном состоянии.
Возбудимый тип - проявляется гиперактивностью, многословностью, дрожанием рук и голоса. Работники совершают многочисленные не диктуемые конкретной потребностью действия. Они проверяют состояние приборов, поправляют одежду, растирают руки. В общении с окружающими они обнаруживают раздражительность, вспыльчивость, не свойственную им резкость, грубость, обидчивость. Запредельные формы психического напряжения лежат нередко в основе ошибочных действий и неправильного поведения операторов в сложной обстановке. Длительные психические напряжения и особенно их запредельные формы ведут к выраженным состояниям утомления.
Анализ условий труда
По мере усложнения системы «человек-техника» все более ощутимее становятся экономические и социальные потери от несоответствия условий труда и техники производства возможностям человека. Анализ условий труда приводит к заключению о потенциальной опасности производства. Суть опасности заключается в том, что воздействие присутствующих опасных и вредных производственных факторов на человека приводит к травмам, заболеваниям, ухудшению самочувствия и другим последствиям. Главной задачей анализа условий труда является установление закономерностей, вызывающих ухудшение или потери работоспособности рабочего, и разработка на этой основе эффективных профилактических мероприятий.
При разработке мероприятий по улучшению условий труда необходимо учитывать весь комплекс факторов, воздействующих на формирование безопасных условий труда.
Опасные и вредные производственные факторы
В связи с многообразием неблагоприятных производственных факторов, а также в целях обеспечения системности и четкости профилактической работы по охране труда, возникла необходимость в классификации опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ).
По природе действия все ОВПФ подразделяются на четыре группы:
- физические;
- химические;
- биологические;
- психофизиологические.
К группе физических ОВПФ относятся:
- движущиеся машины и механизмы, подвижные части производственного оборудования, перемещающиеся изделия, заготовки, материалы;
- разрушающиеся конструкции;
- повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;
- повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования материалов;
- повышенная или пониженная температура, влажность, подвижность воздуха рабочей зоны;
- повышенный уровень шума, вибрации, инфразвука, ультразвуковых колебаний, ионизирующие излучения, статическое электричество, ультрафиолетовая или инфракрасная радиация.
Химические ОВПФ по характеру воздействия на организм человека делятся на: токсические, раздражающие, канцерогенные, мутагенные и влияющие на репродуктивные функции. Химические вещества проникают в организм человека через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы и слизистые оболочки.
По степени воздействия на организм все вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:
I - чрезвычайно опасные (ртуть, свинец и др.);
II - высокоопасные (кислоты, щелочи и др.);
III - умеренно опасные (камфара, чай и др.);
IV - малоопасные (аммиак, ацетон, бензин и др.).
Биологические ОВПФ включают следующие биологические объекты: патогенные микроорганизмы - бактерии, вирусы, спирохеты, грибы, простейшие и продукты их жизнедеятельности.
Психологические ОВПФ по характеру воздействия подразделяются на физические (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).
Все ВПФ можно подразделить на обусловленные неблагоприятными изменениями внешней производственной среды и особенностями технологических процессов, эксплуатацией судового оборудования и обрабатываемых материалов, эксплуатацией судового оборудования и обрабатываемых материалов, а также связанные с неправильной организацией трудовых процессов.
Результат воздействия различных ОВПФ на организм человека в основном зависит от природы фактора, его количественной характеристики (концентрации, уровня, интенсивности) и от места воздействия факторов на организм.
Основные нормативные акты по вопросам обеспечения безопасности человека в различных условиях среды:
- Федеральный закон «Водный кодекс РФ» от 2006 г.
- Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.1999 г. N° 52-ФЗ
- Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» от 04.05.1999 г. № 96-ФЗ (с изменениями от 22.08.2004 г.)
- Федеральный закон «Земельный кодекс РФ» от 25.10.2001 г. № 136-Ф3
- Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ