Классификация негативных факторов среды обитания человека. Психофизиологические факторы опасности Группы негативных факторов среды обитания
В процессе своей деятельности человек использует не только свои физические возможности, но и расходует значительные психологические усилия, такие как особенности характера, волю, умственные способности и другие.
Опасные факторы, обусловленные особенностями физиологии и психологии человека, называются психофизиологическими.
Психофизиологические опасности в современном мире являются следствием целостности или разлада, стойкости или дисгармонии, спокойствия или тревоги, успеха или неудач, физического и морального благополучия. На сегодня не существует ни одного фактора психофизиологических опасностей, который бы не влиял на человека. Каждый из этих факторов в зависимости от длительности действия можно отнести к постоянным или временным.
Психофизиологическими факторами Большая психологическая энциклопедия. Словарь практического психолога. -- М.: АСТ, Харвест. С. Ю. Головин. 1998.потенциальной опасности постоянного действия следует считать:
- 1. Недостатки органов чувств (дефекты зрения, слуха и др.).
- 2. Нарушение связей между сенсорными и моторными центрами, вследствие чего человек не способен реагировать адекватно на те или другие изменения, воспринимаемые органами чувств.
- 3. Дефекты координации движений (особенно сложных движений и операций, приемов и т.п.).
- 4. Повышенная эмоциональность.
- 5. Отсутствие мотивации к трудовой деятельности (незаинтересованность в достижении целей, неудовлетворение оплатой труда, монотонность труда, отсутствие познавательного момента, т.е. неинтересная работа и т.п.).
Психофизиологическими факторами потенциальной опасности временного действия являются:
- 1. Недостаток опыта (появление вероятной ошибки, неверные действия, напряжение нервно-психической системы, боязнь допустить ошибку.
- 2. Неосторожность (может привести к поражению не только отдельного человека, но и всего коллектива).
- 3. Утомление (различают физиологическое и психологическое утомление).
- 4. Эмоциональные явления (особенно конфликтные ситуации, душевные стрессы, связанные с бытом, семьей, друзьями, руководством).
Деятельность человека можно разделить на две категории физическую и умственную.
Физическая деятельность - деятельность, связанная с конкретными предметными действиями (например, перевозка груза, инструментальное производство и т.п.).
Умственная деятельность связана с психическими процессами, во время которых человек планирует свои действия, оперируя образами и языковыми символами.
Человек в деятельности выступает как личность, которая имеет определенные мотивы и намеченные цели. Мотивами могут выступать потребности, чувства и т.п. Для осуществления деятельности необходимо иметь объект деятельности, внутренние побуждения, а также соотношение побуждение и целей человека, которые он хочет достигнуть в результате своей деятельности. Например, человека к деятельности побуждает или личное обогащение (удовлетворение своих потребностей), или невозможность физического существования бездеятельности.
ЛЕКЦИЯ
по дисциплине: «Безопасность жизнедеятельности»
Тема 3. . Идентификация и воздействие на человека вредных и опасных факторов среды обитания
УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ
Введение.
Занятие 3/1 (лекция). Источники и характеристики основных негативных факторов.
1. Классификация негативных факторов среды обитания человека.
2. Воздействие вредных факторов на человека и среду обитания. Понятие предельно-допустимого уровня.
Занятие 3/2 (лекция). Особенности действия на человека основных негативных факторов.
1. Химические, биологические, физические негативные факторы.
2. Опасные факторы комплексного характера. Сочетанное действие вредных факторов.
Заключение.
Занятие 3/3 (семинар). Источники и параметры основных вредных и опасных факторов среды обитания и деятельности человека.
Занятие 3/5. Контрольная работа по темам 1-3.
КЛАССИФИКАЦИЯ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА
ФИЗИЧЕСКИ ОПАСНЫЕ И ВРЕДНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ФАКТОРЫ:
– движущиеся машины и механизмы, незащищенные подвижные элементы производственного оборудования, передвигающиеся изделия, заготовки, материалы;
– повышенные запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; влажность воздуха; подвижность воздуха;
– повышенные уровни шума на рабочем месте, вибрации, ультразвука;
– повышенные или пониженные температура поверхностей оборудования, материалов, воздуха рабочей зоны;
– повышенное или пониженное барометрическое давление в рабочей зоне и его резкое изменение;
– повышенный уровень ионизирующих излучений в рабочей зоне;
– высокое напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; повышенный уровень статического электричества и электромагнитных излучений и напряженность магнитного поля;
– отсутствие или недостаток естественного света; недостаточная освещенность рабочей зоны; пониженная контрастность; прямая и отраженная блескость; повышенная пульсацию светового потока;
– повышенный уровень УФ радиации;
– ИК радиации и др.
ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫЕ И ВРЕДНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ФАКТОРЫ:
(органические, неорганические, элементорганические химически вредные факторы)
– промышленные яды, используемые в производстве: например, органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин);
– растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин);
– ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды (гексахлоран), инсектициды (карбофос), ратициды, дефолианты и др.;
– лекарственные средства;
– бытовые химикаты, используемые в виде пищевых добавок (уксусная кислота), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т.п.;
– биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях и грибах (аконит, цикута), у животных и насекомых (змей, пчел, скорипионов);
– отравляющие вещества (ОВ: зарин, иприт, фосген и др.).
БИОЛОГИЧЕСКИ ОПАСНЫЕ И ВРЕДНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ФАКТОРЫ:
биологические объекты, воздействие которых на работающих вызывает травмы или заболевания: микроорганизмы (бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты, простейшие грибы) и макроорганизмы (растения, животные).
ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИ ОПАСНЫЕ И ВРЕДНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ФАКТОРЫ:
по характеру действия подразделяется на перегрузки физические (статические, динамические, гиподинамия) и нервно-психические (умственное перенапряжение, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).
В ближайшие годы численность работающего населения в России составит около 50 млн. человек, около 7 млн. из которых будут заняты на работах с вредными и опасными условиями труда.
В профессиональной заболеваемости четко просматриваются негативные тенденции. За последнее десятилетие зарегистрировано свыше 120 тыс. больных с впервые установленным диагнозом профзаболевания. Наиболее высокие показатели профессиональных заболеваний регистрируются в угольной, энергетической промышленности, машиностроении, металлургии.
Сохранение трудовых ресурсов, здоровья работающего населения РФ является приоритетом государственной социальной политики страны.
В последние годы отмечено существенное снижение численности населения страны трудоспособного возраста. Смертность трудоспособного населения от неестественных причин: несчастных случаев, отравлений, травм, в том числе производственных, превышает аналогичный показатель по Евросоюзу в 4,5 раза.
Распределение профессиональных заболеваний в России (%):
– заболевания органов дыхания (29,2),
– вибрационная болезнь (28),
– заболевания опорно-двигательного аппарата (14,4),
– заболевания органов слуха (10,8),
– кожные заболевания (5,9),
– заболевания органов зрения (2,2),
– прочие (9,5).
Особо опасные работы на промышленных предприятиях:
– монтаж и демонтаж тяжелого оборудования массой более 500кг;
– транспортирование баллонов со сжатыми газами, кислот, щелочных металлов и других опасных веществ;
– ремонтно-строительные и монтажные работы на высоте более 1,5 м с применением приспособлений (лестниц, стремянок и т. п.), а также работы на крыше;
– земляные работы в зоне расположения энергетических сетей;
– работы в колодцах, тоннелях, траншеях, дымоходах и др.
Наиболее травмоопасные профессии (%): водитель (18,9), тракторист (9,8), слесарь (6,4), электромонтер, газомонтер (6,3), газоэлектросварщик (3,9), разнорабочий (3,5).
Классификация факторов среды обитания
| Признак классификации | Вид (класс) |
| По видам источников возникновения факторов По видам потоков в жизненном пространстве По величине потоков в жизненном пространстве По моменту возникновения фактора По длительности воздействия фактора По объектам негативного воздействия По количеству людей, подверженных воздействию фактора По размерам зоны воздействия По видам зон воздействия По способности человека идентифицировать факторы органами чувств По виду негативного воздействия на человека | Естественные Антропогенные Техногенные Энергетические Массовые Информационные Допустимые Предельно допустимые Опасные Чрезвычайно опасные Прогнозируемые Спонтанные Постоянные Переменные, периодические Кратковременные Действующие на человека Действующие на природную среду Действующие на материальные ресурсы Комплексного воздействия Личные Групповые (коллективные) Массовые Локальные Региональные Межрегиональные Глобальные Действующие в помещении Действующие на территориях Ощущаемые Неощущаемые Вредные Опасные (травмоопасные) |
Жизнь человека, его трудовая деятельность протекают в окружающей его природной или производственной среде, которая при несоблюдении гигиенических требований может оказывать неблагоприятное влияние на здоровье и работоспособность человека.
Производственная среда как часть окружающей человека внешней среды складывается из:
1.) природно-климатических факторов;
2.) факторов, связанных с профессиональной деятельностью.
Производственные факторы подразделяются на опасные и вредные. Опасными принято называть совокупность негативных факторов производственной среды, способных при определенных условиях привести к травме (несчастному случаю) или другому резкому ухудшению здоровья (острое отравление).
Вредными принято называть совокупность негативных факторов, характеризующих рабочую зону, воздействие которых отрицательно влияет на работоспособность, вызывает профессиональные заболевания и другие неблагоприятные последствия.
В соответствии с ГОСТ 12.0.003 ʼʼОпасные и вредные производственные факторы. Классификацияʼʼ факторы делятся на 4 группы:
I. Физические производственные факторы:
1)повышенная или пониженная температура, влажность, скорость движения воздуха;
2) повышенный уровень различных видов излучений (ультрафиолетового, лазерного, электромагнитного, инфракрасного, ионизирующего);
3) статическое электричество;
4) запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;
5) повышенный уровень шума, вибрации, ультразвука, инфразвука;
6) недостаточная освещенность или нерациональное освещение рабочей зоны;
7) повышенное или пониженное атмосферное давление и т.д.
II. Химические факторы:
общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию.
III. Биологические факторы:
1) микро и макроорганизмы (микробы, вирусы, животные и т.д.);
2) витамины, гормоны, антибиотики, вещества белковой природы.
IV. Психофизиологические факторы:
1) физические перегрузки – подъем и перенос тяжестей, неудобное положение тела, долгое давление на кожу, суставы, мышцы, кости;
2) нервно-психические перегрузки – умственное перенапряжение, эмоциональные перегрузки, монотонность труда и т.д.
1.3. Системы восприятия и компенсации организмом человека изменений факторов среды обитания.
Человеку необходимы постоянные сведения о состоянии и изменениях внешней среды, переработка этой информации и составление программ жизнеобеспечения.
Возможность получать информацию об окружающей среде, способность ориентироваться в пространстве и оценивать свойства окружающей среды обеспечиваются анализаторами (сенсорными системами), которые представляют из себясистемы ввода информации в мозг для анализа этой информации.
В коре головного мозга – высшем звене центральной нервной системы анализируется поступающая из внешней среды информация и осуществляется выбор или выработка программы ответной реакции. В ответ на изменение состояния внешней среды в организме человека формируется информация о крайне важно сти изменения организации жизненных процессов таким образом, чтобы это внешнее изменение не привело к повреждению и гибели организма. К примеру, в ответ на повышение температуры внешней среды, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ может привести к повышению температуры тела и далее к необратимым изменениям в органах (коре головного мозга, органах зрения, почках), возникают реакции компенсаторного характера. Οʜᴎ бывают поведенческими – внешними (уход в более прохладное место) или внутренними – снижение теплопродукции, повышение теплоотдачи.
Датчиками сенсорных систем являются специальные структурные образования нервных волокон, называемые рецепторами. Οʜᴎ представляют из себяобразования, предназначенные для трансформации внешней энергии различных видов раздражителей в специфическую активность нервной системы. Часть из них воспринимают изменения в окружающей среде (экстеро-рецепторы), а часть – во внутренней (интерорецепторы).
Учитывая зависимость отприроды раздражителя, на который они настроены, рецепторы подразделяются на:
1) механорецепторы, представляющие периферические отделы соматической, скелетно-мышечной и вестибулярной систем. К ним относятся слуховые, вестибулярные, гравитационные, тактильные рецепторы кожи и опорно-двигательного аппарата͵ барорецепторы сердечно-сосудистой системы;
2) ретморецепторы, воспринимающие температурные изменения. Οʜᴎ объединяют рецепторы кожи и внутренних органов, а также центральные термочувствительные нейроны в коре мозга;
3) хеморецепторы, включающие рецепторы вкуса и обоняния, сосудистые и тканевые рецепторы (к примеру, глюкорецепторы, воспринимающие изменение уровня сахара в крови);
4) фоторецепторы, настроенные на восприятие света;
5) болевые рецепторы.
Согласно психофизиологической классификации рецепторов, по характеру ощущений, различают зрительные, слуховые, обонятельные, осязательные рецепторы, рецепторы боли, рецепторы положения тела в пространстве (проприо- и вестибулорецепторы).
Морфологически рецепторы представляют из себяклетку, снабженную подвижными волосками или ресничками (подвижными антеннами), обеспечивающими чувствительность рецепторов. К примеру, для возбуждения фоторецепторов достаточно 5 – 10 квантов света͵ а для возбуждения обонятельных рецепторов – одной молекулы вещества.
При постоянном воздействии раздражителя происходит адаптация рецептора и его чувствительность снижается. При этом, когда действие постоянного раздражителя прекращается, чувствительность рецептора растет снова. Для адаптации рецепторов нет единого общего закона и в каждой сенсорной системе должна быть свое сочетание факторов, определяющих изменение возбудительного процесса в анализаторе. Различают быстро адаптирующиеся (тактильные, барорецепторы) и медленно адаптирующиеся рецепторы (хеморецепторы, фоторецепторы). Вестибулорецепторы и проприорецепторы не адаптируются.
Полученная рецепторами информация, закодированная в нервных импульсах, передается по нервным путям в центральные отделы соответствующих анализаторов и используется для контроля со стороны нервной системы, координирующей работу исполнительных органов. Иногда поступающая информация непосредственно переключается на исполнительные органы. Такой принцип переработки информации заложен в основу многих безусловных рефлексов (врожденных, наследственно передающихся). К примеру, сокращение мышц конечностей, раздражаемых электрическим током, теплотой или химическими веществами, вызывает реакцию удаления конечности от раздражителя. Вместе с тем, безусловный рефлекс также представляет собой сложную многокомпонентную реакцию в ответ на адекватное раздражение, приложенное к определенному рецептивному полю.
При длительном воздействии раздражителя на базе приобретенного опыта формируются условные рефлексы. Οʜᴎ непостоянны, вырабатываются на базе безусловных. Для образования условного рефлекса крайне важно сочетание во времени какого-либо изменения среды, воспринятого корой больших полушарий, подкрепленного безусловным рефлексом.
Характер изменений в организме зависит от продолжительности внешних воздействий. К примеру, кратковременное снижение концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе вызывает лишь учащение дыхания и увеличение кровотока, чем и обеспечивается снабжение тканей кислородом. При компенсации длительно действующего гипоксического фактора участвуют совсем другие механизмы, так, к примеру, они обеспечивают акклиматизацию в условиях высокогорья. У человека в горах повышается транспортная функция крови (увеличивается количество эритроцитов и изменяется тканевое дыхание, – усиливается анаэробное дыхание, повышается активность ферментов окислительного фосфорилирования, то есть оптимизируется энергетиче-ский метаболизм на клеточном и субклеточном уровне).
В большинстве случаев изменения в организме в ответ на состояние внешней среды происходят при участии нескольких анализаторов, и практически невозможно провести четкие границы между ними, особенно на уровне центральной нервной системы. К примеру, в регуляции позы участвуют вестибулярный аппарат, грави - и проприорецепторы мышц, тактильные рецепторы кожи, рецепторы органа зрения. По этой причине те участки нервной системы, в которых происходит синтез первичной информации, ее окончательный анализ и сравнение полученного результата с ожидаемым (так называемое ʼʼопознаниеʼʼ образов) функционируют как единое целое. В этом случае разделение анализаторных систем невозможно еще и потому, что все они имеют один и тот же исполнительный механизм – опорно-двигательный аппарат.
Человек обладает рядом специализированных периферических образований – органов чувств, обеспечивающих восприятие энергий и других свойств раздражителей из окружающей среды. К ним относятся органы зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания. Не следует смешивать понятие ʼʼорган чувствʼʼ и ʼʼрецепторʼʼ, воспринимающий раздражение. К примеру, глаз - ϶ᴛᴏ орган зрения, а сетчатка – фоторецептор, один из компонентов органа зрения; помимо сетчатки, в состав органа зрения входят преломляющие среды глаза, различные его оболочки, мышечный аппарат. Понятие ʼʼорган чувствʼʼ является в значительной мере условным, так как он сам по себе не может обеспечить ощущение. Для возникновения субъективного ощущения крайне важно, чтобы возбуждение, возникшее в рецепторах, поступило в ЦНС – специальные отделы коры больших полушарий. Именно с деятельностью высших отделов мозга связано возникновение субъективных ощущений.
Органы зрения играют исключительную роль в жизни человека. Посредством зрения мы познаем форму, величину, цвет предмета͵ направление и расстояние, на котором он находится. Зрительный анализатор - ϶ᴛᴏ глаза, зрительные нервы и зрительный центр, располагающийся в затылочной доле коры головного мозга.
Назначение зрительного анализатора - ϶ᴛᴏ прием и анализ информации в световом диапазоне (380 – 770 нм). Строение глаза показано на рис. 1.1. Свет, проходя через отверстие в радужной оболочке 1, называемое зрачком 2 и имеющее диаметр 2 – 8 мм, преломляется роговицей 3 и хрусталиком 4. В результате на сетчатке 5, выстилающей внутреннюю поверхность глазного яблока, образуется четкое изображение внешних объектов. В сетчатке с помощью фоторецепторов (палочек и колбочек) изображение преобразуется в биоэлектрические сигналы.
Палочки являются аппаратом ахроматического зрения, колбочки – хроматического. Палочки имеют диаметр около 2 мкм и длину около 60 мкм, их общее количество 120 – 125 млн. Диаметр колбочек 6 – 7 мкм, длина 35 мкм и общее их количество 3 – 6 млн. В месте выхода из глаза зрительного нерва 6 (см. рис. 1.1.) называемого слепым пятном, фото-рецепторы отсутствуют и ощущения света не возникает.
Сложное строение сетчатки, содержащей несколько слоев специализи-рованных клеток различного назначения, обеспечивает предварительную обработку информации. Для дальнейшей обработки выходные сигналы по зрительному нерву, содержащему (8–10)*10 5 волокон, пере-даются в зрительный корковый центр.
Размещено на реф.рф
Зри-тельная система человека имеет механизмы,
Р и с. Строение глазаобеспечивающие ее настройку в соответствии с внешними условиями: направление глаз на воспринимаемый объект осуществляется с помощью глазодвигательных мышц, резкое изображение на сетчатке разно удаленных объектов получается благодаря изменениям кривизны хрусталика, количество света͵ попадающего в глаз, регулируется диаметром зрачка, при значительных изменениях яркости воспринимаемых объектов изменяется чувствительность фоторецепторов (процесс адаптации).
Свет, проникающий в глаз, воздействует на фотохимическое вещество элементов сетчатки (палочки и колбочки) и разлагает его. Достигнув определенной концентрации, продукты распада раздражают нервные окончания, заложенные в палочках и колбочках. Возникающие при этом электрические импульсы по волокнам зрительного нерва поступают в нервные клетки зрительного бугра, и мы видим цвет, форму и величину предметов.
Глаз чувствителен к видимому диапазону спектра электромагнитных колебаний (380 – 770 нм).
Слух – способность организма воспринимать и различать звуковые колебания. Эта способность воплощается слуховым анализатором. Человеческому уху доступна область звуков, то есть механических колебаний с частотой от 16 до 20000 Гц. Граница слышимости в отдельных случаях должна быть шире, до 25000 Гц.
Ухо представляет собой воспринимающую часть звукового анализатора. Оно имеет три отдела: наружное, среднее и внутреннее ухо. Строение уха человека изображено на рис. 1.2.
Р и с. 1.2. Строение уха:
1 –слуховой проход; 2 – барабанная перепонка; 3 – молоточек; 4 – наковальня; 5 – стремечко; 6 – овальное окно; 7 – полукружные каналы; 8 – улитка; 9 – круглое окно; 10 – слуховой нерв.
Колебания внешней среды (воздуха) через слуховой проход 1, выполняющий роль резонатора и предохраняющий внутренние части уха, воздействует на барабанную перепонку 2, которая через соединенные между собой косточки: молоточек 3, наковальню 4 и стремечко 5 передает колебания внутреннему уху. В процессе передачи начальное давление возрастает в 90 раз. За овальным окном 6 колебания распространяются в жидкости, заполняющей улитку 8, вызывают колебания основной мембраны, разделяющей улитку на две части, и в органе Корти преобразуются в электрические сигналы, передаваемые по слуховому нерву 10 в мозᴦ.
Кортиев орган – это, по существу, рецептор, способный следить за быстрыми, очень незначительными изменениями давления окружающей среды. Быстрые сжатия и мгновенные падения давления в звуковой волне, улавливаемые рупором наружного уха, воздействуют на барабанную перепонку. Ее колебания через цепь слуховых кос-точек передаются на лабиринтную жидкость, доходя таким образом до кортиева органа. Волокна кортиева органа испытывают острый резонанс, раздражая при этом соответствующие рецепторы слухового нерва. Иначе говоря, орган слуха работает как сложная механическая колебательная система.
В среднем ухе имеются мышцы, предохраняющие ухо от повреждений при чересчур сильных звуках путем компенсации повышенного внешнего давления за счёт воздействия на молоточек, наковальню, стремечко и барабанную перепонку.
Орган слуха воспринимает далеко не все многочисленные звуки окружающей среды. Частоты, близкие к верхнему и нижнему пределам слышимости, вызывают слуховое ощущение лишь при большой интенсивности и по этой причине обычно не слышны. С другой стороны, звуки очень интенсивные могут вызвать боль в ухе и даже повредить слух.
Механизм защиты слухового анализатора от повреждения при воздействии интенсивных звуков предусмотрен анатомическим строением среднего уха, системой механического передаточного звена, так как система слуховых косточек и мышц среднего уха ответственна за появление акустического рефлекса в ответ на интенсивный звуковой раздражитель. Возникновение акустического рефлекса обеспечивает защиту чувствительных структур улитки внутреннего уха от разрушения. Скрытый период возникновения акустического рефлекса приблизительно равен 15 мс.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, орган слуха выполняет две задачи: обеспечивает организм информацией и обеспечивает самосохранение, то есть противостоит повреждающему действию акустического сигнала.
Обоняние – способность воспринимать диапазон запахов (до 400 наименований), осуществляется посредством обонятельного анализатора, рецептором которого являются нервные клетки, расположенные в слизистой оболочке верхнего и, отчасти, среднего носовых ходов. Человек обладает различной степенью обоняния к пахучим веществам, к некоторым веществам чувствительность особенно высокая. К примеру, мускус, а также ванилин вызывают ощущение при содержании их в количестве 0,001 мг в 1 м 3 воздуха.
Запахи способны вызывать отвращение к пище, обострять чувствительность нервной системы, способствовать состоянию подавленности, повышенной раздражительности. Сероводород, бензин и другие вещества могут вызвать отрицательные реакции вплоть до тошноты, рвоты, обморока. Обнаружено, что запах бензола обостряет слух, а индол притупляет слуховое восприятие, запах толуола обостряют зрительную функцию в сумерках, запах камфары повышает чувствительность зрительной рецепции зеленого цвета͵ снижает – красного.
Вкус – ощущение, возникающее при воздействии раздражителей на специфические рецепторы, расположенные на различных участках языка. Вкусовое ощущение складывается из восприятия кислого, соленого, сладкого и горького; вариации вкуса являются результатом комбинации базовых перечисленных ощущений.
Различные участки языка имеют неодинаковую чувствительность к вкусовым веществам: кончик языка более чувствителен к сладкому, края языка – к кислому, кончик и края – к соленому, корень языка наиболее чувствителен к горькому.
Механизм восприятия вкусовых веществ связывают со специфическими химическими реакциями на границе вещество – вкусовой рецептор.
Размещено на реф.рф
Предполагают, что каждый рецептор содержит высокочувствительные белковые вещества, распадающиеся при воздействии определенных вкусовых веществ. Возбуждение от вкусовых рецепторов передается в ЦНС по специфическим проводящим путям.
Осязание – сложное ощущение, возникающее при раздражении рецепторов кожи, слизистых оболочек и мышечно-суставного аппарата. Кожный анализатор обеспечивает восприятие прикосновения (слабого давления), боли (при механическом, тепловом, химическом, электрическом и других раздражителях), температуры и вибрации. Для каждого из этих ощущений (кроме вибрации) в коже имеются специфические рецепторы либо их роль выполняют свободные нервные окончания. Основная роль в ощущении принадлежит тактильной рецепции – прикосновению и давлению.
Кожа – внешний покров тела представляет собой орган с весьма сложным строением, выполняющий ряд важных жизненных функций. Кроме защиты организма от вредных внешних воздействий, кожа выполняет рецепторную, секреторную, обменную функции, играет значительную роль в терморегуляции и др.
В коже различают два слоя: верхний, эпителиальный (эпидермис) и нижний – соединительно-тканый (собственно кожа – дерма). В коже имеется большое количество кровеносных и лимфатических сосудов. Нервный аппарат кожи состоит из многочисленных пронизывающих дерму нервных волокон и особых концевых образований.
Одной из базовых функций кожи является защитная. Так, растяжение, давление, ушибы обезвреживаются упругой жировой подстилкой и эластичностью кожи. Нормальный роговой слой предохраняет глубокие слои кожи от высыхания и весьма устойчив по отношению к различным химическим веществам. Пигмент меланин, поглощающий ультрафиолетовые лучи, предохраняет кожу от воздействия солнечного света. Особенно большое значение имеют стерилизующие свойства кожи и устойчивость к различным микробам; неповрежденный роговой слой непроницаем для инфекций, а кожное сало и пот создают кислую среду, неблагоприятную для многих микробов. Эта спасительная кислотность – результат деятельности потовых и сальных желез, доставляющих необходимые жирные кислоты. Окисление происходит в роговом веществе, в связи с этим так важен достаточный приток кислорода для профилактики кожных заболеваний. Кожа ʼʼдышитʼʼ, к примеру, в случае если покрыть человека лаком, он начинает задыхаться.
Важной защитной функцией кожи является ее участие в терморегуляции (поддержании нормальной температуры тела), 80% всей теплоотдачи организма осуществляется кожей. При высокой температуре внешней среды кожные сосуды расширяются и теплоотдача конвекцией усиливается. При низкой температуре сосуды сужаются, кожа бледнеет, теплоотдача снижается.
Секреторная функция обеспечивается сальными и потовыми железами. C кожным салом могут выделяться некоторые лекарственные вещества (иод, бром), продукты промежуточного метаболизма, микробных токсинов и эндогенных ядов. Функция сальных и потовых желез регулируется вегетативной нервной системой.
Обменная функция кожи состоит в участии в процессах регуляции общего обмена веществ в организме, особенно, водного, минерального и углеводородного. Считают, что кожу можно условно рассматривать как железу внешней и внутренней секреции, с обширной поверхностью, богато снабженной сосудами, тесно связанную со всеми внутренними органами и другими эндокринными железами. Кожа и нервная система имеют одно эндодермальное происхождение. Следовательно, кожа - ϶ᴛᴏ “периферический мозг”, неутомимый сторож, который всегда начеку, постоянно извещает центральный мозг о каждой агрессии и опасности.
Ощущение вибрации . При ритмичных последовательных прикосновениях к коже каждое из них воспринимается как раздельное, пока не будет достигнута критическая частота, при которой ощущение последовательных прикосновений переходит в специфическое ощущение вибрации. Учитывая зависимость отусловий и места раздражения f кр= 5-20 Гц.
При f > f кр от анализа собственно тактильной чувствительности переходят к анализу вибрационной. Частотный диапазон вибрационной чувствительности 5 – 12000 Гц.
Вибрационная чувствительность , по мнению большинства исследователей, обусловлена теми же рецепторами, что и тактильная, в связи с этим топография распределения вибрационной чувствительности по поверхности тела аналогична тактильной.
Движение головы, её положение в пространстве, а также вибрацию головы ощущает и оценивает вестибулярный аппарат человека. Он представляет собой организованную гидродинамическую систему. В её состав входят три пустотелые кольца неправильной формы (полукружные каналы 7 на рис.1.2), расположенные примерно под прямым углом друг к другу и образующие пространственную систему координат. Каналы заполнены жидкостью (по физическим свойствам близкой к воде) и разделены желеобразными клапанами (купулами) перекрывающими канал и пронизанными нервными окончаниями. Когда человек наклоняется, кивает головой, подвергается воздействию вибрации жидкость по инерции давит на купулы, раздражает нервные окончания в них, которые подают мозгу информацию о характере движения, о вибрации головы.
Размер вестибулярного аппарата приблизительно равен размеру горошины.
Кинестетический анализатор (проприоцепция) обеспечивает ощущение положения и движений тела и его частей. Имеется три вида рецепторов, воспринимающих:
а) растяжение мышц при их расслаблении – ʼʼмускульные веретенаʼʼ;
б) сокращение мышц – сухожильные органы Гольджи;
в) положение суставов (предопределяющие так называемое ʼʼсуставное чувствоʼʼ).
Последние пока неизвестны; предполагается, что их функции выполняют глубинные рецепторы давления, предопределяющие подкожную чувствительность и суставное чувство сводится к подкожным ощущениям давления в определенных местах.
С помощью анализаторов человек получает обширную информацию об окружающем мире, но в коре головного мозга анализируется и оценивается не вся поступающая информация, а наиболее важная. Для организма важен анализ не только внешнего мира, но и то, что происходит в нем самом! Т.е., кроме перечисленных внешних анализаторов существуют анализаторы внутренние, ᴛ.ᴇ. сенсорная система, которая сигнализирует о деятельности внутренних органов, о состоянии нашей внутренней среды. Это интероцептивный, висцеральный анализатор.
Размещено на реф.рф
Постоянство внутренней среды – условие свободного существования организма.
Сегодня под внутренней средой принято понимать: кровь, (точнее, плазму крови), лимфу и межклеточную жидкость (ликвору, в т.ч. и спинно-мозговую жидкость).
Поддержание специфического метаболизма (обмена веществ), ᴛ.ᴇ. первоосновы жизни, возможно только при поддержании строгого динамического постоянства внутренней среды организма. Этот основополагающий принцип был назван ʼʼгомео-стазомʼʼ.
Можно назвать несколько параметров внутренней среды, поддержание которых особенно важно для жизни. Это содержание кислорода, углекислого газа, водородных ионов, ряда минеральных веществ, градиенты гидростатического давления, температуры и др.
Размещено на реф.рф
Диапазон колебаний этих параметров очень невелик.
Благодаря такому строгому постоянству внутренней среды живое существо может находиться в различных условиях внешней среды. Для обеспечения этого существует регуляторный аппарат, составной частью которого является интероцептивный анализатор, воспринимающий и передающий в ЦНС сигналы не только об изменениях внутренней среды, но и от всех внутренних органов.
Информация, получаемая из внешней и внутренней среды, определяет работу функциональных систем организма и поведение человека.
Помимо сенсорных, в организме функционируют другие системы, которые или морфологически отчетливо оформлены (кровообращения, пищеварения) или являются функциональными (терморегуляции, иммунологической защиты). В таких системах существует автономная регуляция и их можно рассматривать как самостоятельные, саморегулирующие цепи, имеющие собственную обратную связь.
Между всеми системами организма существуют взаимосвязи, и организм человека в функциональном отношении представляет собой единое целое. Одной из важнейших функциональных систем организма является нервная система, которая связывает между собой различные системы и части организма.
Нервная система функционирует по принципу рефлекса. Рефлексом называют любую ответную реакцию организма, осуществляющуюся с участием нервной системы.
В случаях экстремального воздействия на организм нервная система формирует защитно-приспособительные реакции, определяет соотношение воздействующего и защитного эффектов. Не менее важным её свойством как саморегулирующей системы является опережающая мобилизация тех нервных импульсов, которые возникают в рецепторах приспособительного эффекта͵ то есть формирование защитных реакций в организме должно происходить быстрее, чем нарастание действующих раздражителей.
Основным системообразующим фактором для отдельных физиологических систем является гомеостаз– стремление к внутреннему уравновешиванию. Гомеостаз – относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость базовых физиологических функций организма. Человек постоянно приспосабливается к изменяющимся условиям окружающей среды благодаря гомео-стазу – универсальному свойству сохранять и поддерживать стабильность работы различных систем организма в ответ на воздействия, нарушающие эту стабильность. Любые физиологические, физические, химические или эмоциональные воздействия, будь то температура воздуха, изменение атмосферного давления или волнение, радость, печаль бывают поводом к выходу организма из состояния динамического равновесия.
При этом, автоматически, на базе единства гуморальных (с использованием ферментов, витаминов, гормонов и т.д.) и нервных механизмов регуляции осуществляется саморегуляция физиологических функций, обеспечивающая поддержание жизнедеятельности организма на постоянном уровне. При малых уровнях воздействия раздражителя человек просто воспринимает информацию, поступающую извне. Он видит окружающий мир, слышит его звуки, вдыхает аромат различных запахов, осязает и использует в своих целях воздействие многих факторов.
При высоких уровнях воздействия проявляются нежелательные биологические эффекты. Компенсация изменений факторов среды обитания оказывается возможной благодаря активации систем, ответственных за адаптацию (приспособление).
Гомеостаз и адаптация – два конечных результата͵ организующих функциональные системы.
Вмешательство внешних механизмов в состояние гомеостаза приводит к адаптивной перестройке, в результате которой одна или несколько функциональных систем компенсируют возможную дискоординацию для восстановления равновесия. Вначале происходит мобилизация функциональной системы, адекватной к данному раздражителю, затем, на фоне некоторого снижения резервных возможностей организма включается система специфической адаптации и обеспечивает крайне важно е повышение функциональной активности организма. В безвыходных ситуациях, когда раздражитель чрезмерно силён, эффективная адаптация не формируется и сохраняется нарушение гомеостаза, стимулируемый этими нарушениями стресс достигает чрезвычайной интенсивности и длительности; в такой ситуации возможно развитие заболеваний.
В процессе трудовой деятельности человек расплачивается за адаптацию к производственным факторам. Расплата за эффективный труд или оптимальный результат трудовой деятельности носит название ʼʼцена адаптацииʼʼ, причем, нередко расплата формируется в виде перенапряжения или длительного снижения функциональной активности механизмов нервной регуляции как наиболее легко ранимых и ответственных за постоянство внутренней среды.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, защитные приспособительные реакции имеют три стадии:
1) нормальная физиологическая реакция;
2) нормальная адаптационная реакция;
3) патофизиологические адаптационные изменения с вовлечением в процесс анатомо-морфологических структур (структурные изменения на клеточно-тканевом уровне).
Классификация факторов среды обитания - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Классификация факторов среды обитания" 2017, 2018.
3.2.1.Классификация негативных факторов
Научная классификация негативных факторов позволяет определить место и значимость каждого фактора при решении проблемы обеспечения безопасности жизнедеятельности людей. В государственных стандартах, других нормативных документах, а также в литературных источниках приведены многочисленные классификации негативных факторов .
Рассмотрим классификацию, приведенную в ГОСТ 12.0003-74. В ней систематизированы опасные и вредные производственные факторы по четырем признакам: по происхождению, характеру воздействия на людей, природную среду и хозяйственные объекты, по среде проявления опасности степени воздействия на человека.
Негативные факторы по происхождению делятся на две группы:
1) естественные (действуют в природной среде);
2) антропогенные (действуют в бытовой, городской, транспортной и производственной средах).
По характеру действия на человека негативные факторы подразделяются на четыре группы: физические, химические, биологические и психофизические .
По сфере проявления опасности негативные факторы, действующие в системе “человек - среда обитания”, делятся на бытовые, производственные, дорожно-транспортные, спортивные, военные и т. д.
По степени воздействия на человека различают утомляющие и раздражающие, вызывающие заболевания, травмирующие и вызывающие смерть.
Рассмотрим подробнее классификацию негативных факторов по характеру воздействия на человека.
Физическими негативными факторами являются:
1) ударные, сейсмические, гидродинамические волны и осколочные поля;
2) тепловые и световые излучения высокой интенсивности;
3) повышенные ионизирующие излучения;
4) электрический ток, электрические и магнитные поля и электромагнитные излучения;
5) виброакустические факторы (шум, вибрация, инфразвуковые и колебания);
6) движущиеся машины, механизмы, части оборудования, заготовки, материалы и изделия; обрушивающиеся конструкции и горные породы;
7) запыленность и загазованность воздуха, повышенная или пониженная аэроионизация воздуха;
8) повышенная или пониженная температура и влажность почвы, воздуха, поверхностей оборудования и материалов;
9) повышенное или пониженное барометрическое давление;
10) повышенное излучение оптического диапазона (лазерное, ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное);
11) недостаточная освещенность естественным или искусственным светом и повышенная яркость или контрастность, блескость света;
12) повышенная пульсация светового потока;
13) острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях инструмента, оборудования, заготовок;
14) высота, падающие предметы и т. д.
Химические негативные факторы - это действие вредных веществ на организм человека через его органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы и слизистые оболочки. Вредным веществом принято называть вещество, которое при действии на организм человека может привести к смерти, травме, вызвать профессиональное заболевание или временное нарушение здоровья.
По характеру воздействия на человека вредные вещества подразделяются на следующие группы:
· общетоксические (вызывают отравления всего организма);
· раздражающие (действуют на органы дыхания и слизистые оболочки);
· сенсибилизирующие (вызывают аллергические реакции);
· канцерогенные (вызывают образование раковых клеток);
· мутагенные (изменяют наследственные признаки клеток организма человека);
Используется также и более подробная классификация вредных веществ, по которой они подразделяются следующим образом:
1) вещества нервно-паралитического действия (боевые отравляющие вещества типа «Зарин», «Зоман», «Ви-икс»);
2) вещества кожно-нарывного действия (боевые отравляющие вещества типа иприт и люизит);
3) вещества общеядовитого действия (промышленные вещества: окись углерода, синильная кислота, динитрофенол и др.);
4) удушающие вещества (хлор, сернистый ангидрид, сероводород, оксилы азота, фосген и др.);
5) нейтральные вещества (аммиак, гептил и др.);
6) метаболические вещества (диоксины, этиленоксид, метилбромид, метил-хлорид и другие вещества, нарушающие обмен веществ;
7) вещества нейротропного действия (сероуглерод, фосфорорганические соединения и другие вещества, поражающие нервную систему человека).
В литературных источниках приводятся и другие классификации вредных веществ по характеру их воздействия на человеческий организм. Однако все они имеют существенный недостаток (в том числе и классификации, рассмотренные выше) - одни и те же вещества могут быть отнесены к разным группам, так как очень часто вредное вещество оказывает комбинированное действие на организм человека. Например, аммиак при небольших концентрациях в воздухе оказывает общетоксическое действие (нейтральное), а при больших концентрациях - удушающее и нейротропное действие. Диоксины при небольших концентрациях вызывают нарушение обмена веществ, а в больших концентрациях - смертельное отравление организма человека.
Биологические негативные факторы подразделяются на две группы: патогенные микроорганизмы и токсины. Патогенные микроорганизмы - это возбудители инфекционных болезней чрезвычайно малого размера, не имеющие цвета, запаха и вкуса. В зависимости от их размера, строения и биологических свойств они делятся на бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты, грибки и простейшие. Токсины - это токсические продукты жизнедеятельности микробов, грибков и вирусов, которые вызывают отравления и различные заболевания людей и животных.
Психофизиологические негативные факторы делятся на физические и нервно-психические перегрузки человеческого организма. Физические перегрузки носят статический и динамический характер. Нервно-психические перегрузки подразделяются на четыре вида: умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов центральной нервной системы, монотонность труда и эмоциональные перегрузки.
3.2.2. Характеристика и уровни действия негативных факторов, действующих в системе “человек - среда обитания”
Квалифицированное решение проблемы обеспечения безопасности жизнедеятельности невозможно без четкого представления о физической сущности всех негативных факторов, о величине параметров, определяющих действие негативных факторов, и их опасных уровнях. В рамках данного лекционного курса нет возможности дать подробную характеристику всех негативных факторов, действующих на людей, хозяйственные и бытовые объекты, окружающую природную среду. Ниже приводится краткая характеристика и параметры, определяющие действие наиболее опасных и широко распространенных негативных факторов.
Ударные, сейсмические и гидродинамические волны - это области сильного сжатия газообразной, твердой или жидкой среды, перемещающиеся в пространстве. Осколочные поля – это фрагменты зданий, сооружений и оборудования, перемещающиеся в области действия ударных, сейсмических и гидродинамических волн.
Источниками возникновения воздушных ударных волн являются сильные взрывы и катастрофические движения воздуха в нижних слоях атмосферы. Ураганы, смерчи, бури и другие катастрофические движения атмосферного воздуха также сопровождаются действием воздушных ударных волн. Параметрами, характеризующими негативное действие воздушной ударной волны, являются:
1) величина избыточного давления во фронте ударной волны (êРф);
2) скоростной напор воздушных масс, перемещающихся в пространстве после взрыва (êРск);
3) избыточное давление воздушных волн, отраженных от преград (êРотр);
4) продолжительность действия ударной волны (t).
Основным параметром, используемым для характеристики разрушающего и поражающего действия ударной волны, является величина êРф, т. к. степень разрушения зданий, сооружений и характер травмирования людей определяется в основном этим параметром.
При взрыве ядерных боеприпасов на поверхности земли или в атмосфере, при взрыве конденсированных (твердых или жидких) веществ, а также при объемном взрыве (взрыв газовоздушной смеси) воздушная ударная волна распространяется во все стороны от центра взрыва.
Сейсмические волны возникают при тектонических землетрясениях, извержениях вулканов, падениях метеоритов и при действии других космических тел. Силу сейсмических волн оценивают по двенадцатибалльной шкале Рихтера.
Гидродинамическая волна – это мощный поток жидкости, движущийся с высокой скоростью при порыве гидротехнических сооружений, затоплении шахт, рудников, метрополитенов и других подобных аварий, а также при действии природных сил (цунами, тайфунов, штормов). В качестве параметров, определяющих негативное действие гидродинамической волны, используют скорость движения волны (v) и высоту ее гребня (h).
В табл. 1 приведены пороговые и поражающие уровни ударных, сейсмических и гидродинамических волн при их воздействии на людей, здания, сооружения, оборудование и природные объекты.
Тепловые потоки и световые излучения - это электромагнитная энергия, перемещающаяся в пространстве (воздушной, жидкой и твердой среде). Электромагнитные излучения инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой области спектра могут поднимать температуру окружающей среды в диапазоне от нескольких градусов до 4000 °С.
В процессе жизнедеятельности человек подвергается воздействию различных опасностей, под которыми обычно понимают явления, процессы, объекты, способные наносить ущерб здоровью человека, т. е. вызывать различные нежелательные последствия.
Человек подвергается воздействию опасностей в своей трудовой деятельности. Свойство живой и неживой материи оказывать негативное воздействие на саму материю (людей, животный и растительный мир, материальные ценности) с причинением ей ущерба называют опасностью. Источниками опасностей на Земле является все живое и неживое. Опасности постоянно присутствуют в пространстве и времени и реализуются в виде потоков вещества, энергии и информации.
Опасности могут иметь естественное и антропогенное происхождение. Естественные опасности возникают в природном мире; их источниками являются стихийные явления, климатические условия, геологические образования и др. Человек в процессе своей хозяйственной деятельности генерирует антропогенные опасности, воздействуя на среду обитания через технологические процессы, посредством техники и продуктов (отходов) производства.
В производственной среде, которая является частью техносферы, имеются многочисленные источники опасностей для жизни и здоровья работающих. К ним относят здания и сооружения; технологическое, энергетическое, подъемно-транспортное оборудование; транспорт; инструмент и другие материальные объекты.
Техногенные опасности подразделяют на: потенциальные и реальные. Потенциальные опасности включают факторы, несущие скрытую угрозу здоровью работников. Реальные опасности в данный момент или на протяжении какого-либо времени негативно воздействуют на человека.
Источниками опасности являются, например, работающий двигатель, нагретые поверхности, вращающиеся лопасти вентилятора, ременные передачи, отработанные газы. При воздействии на работника они могут привести к ожогу, травме рук, отравлению.
Одна из особенностей системы «человек – производственная среда» заключается в том, что работник выступает в этой среде одновременно и как объект негативного воздействия производственной среды, и как инициатор образования реальных опасностей. Его воздействия на источник опасностей являются результатом усталости, невнимательности, непрофессионализма, умышленного или случайного нарушения правил охраны труда и т. п. Источниками опасности являются также объективные факторы природного (ветер, гроза, влажность и др.) и техногенного (выход из строя оборудования, пробой изоляции в электрических цепях, разгерметизация емкостей и др.) характера.
В условиях производства на человека в основном воздействуют техногенные (связанные с техникой) опасности, которые принято называть опасными и вредными производственными факторами.
Опасным производственным фактором (ОПФ) называют такой производственный фактор, воздействие которого на работающего приводит к травме или к резкому ухудшению здоровья. Травмой называют повреждение тканей организма и нарушение его функций внешним отрицательным воздействием. Травма является результатом несчастного случая – воздействия ОПФ на работающего при выполнении им трудовых обязанностей. К опасным производственным факторам относят:
– электрический ток большой силы и напряжения;
– раскаленные тела;
– возможность падения с высоты самого работающего или различных деталей и предметов;
– оборудование, работающее под давлением выше атмосферного;
Вредным производственным фактором (ВПФ)называют такой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению трудоспособности. Заболевания, возникающие под воздействием ВПФ, называют профессиональными заболеваниями.
К вредным производственным факторам относят:
– неблагоприятные метеорологические условия;
– запыленность и загазованность воздушной среды;
– воздействие шума, инфра– и ультразвука, вибрации;
– наличие электромагнитных полей, лазерного и ионизирующих излучений.
Все опасные и вредные производственные факторы подразделяют на физические, химические, биологические и психофизиологические.
К физическим факторам относят электрический ток; кинетическую энергию движущихся машин и оборудования; повышенное давление паров или газов в сосудах; недопустимо высокие уровни шума, вибрации, инфра– и ультразвука; недостаточную освещенность; электромагнитные поля; ионизирующие излучения.
Химические факторы представляют собой вредные для организма человека вещества в различных состояниях. Химические факторы (химические вещества в виде паров, газов, аэрозолей, жидкостей, твердых веществ) группируют:
– по характеру воздействия – токсические, раздражающие, сенсибилизирующие (вызывающие аллергические заболевания), канцерогенные (вызывающие онкологические заболевания), мутагенные (приводящие к изменениям в организме на генном уровне), влияющие на репродуктивную функцию человека;
– по пути проникновения в организм – через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы, слизистые оболочки.
Биологические факторы характеризуют воздействие на организм работника различных патогенных микроорганизмов, а также растений и животных.
Психофизиологические факторы – это физические и эмоциональные перегрузки, факторы тяжести и напряженности труда, умственное перенапряжение, монотонность труда, стрессы.
Четкой границы между опасными и вредными производственными факторами часто не существует.
Состояние условий труда, при котором исключено воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов, называют безопасностью труда. Безопасность жизнедеятельности в условиях производства называют охраной труда.
Охрану труда определяют как систему законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Охрана труда включает производственную санитарию, технику безопасности, пожарную и взрывную безопасность, а также законодательство по охране труда.
Производственная санитария – это система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих ВПФ.
Техника безопасности – система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих ОПФ.
Пожарная и взрывная безопасность – это система организационных и технических средств, направленных на профилактику и ликвидацию пожаров и взрывов, а также ограничение их последствий.
Одна из самых распространенных мер по предупреждению неблагоприятного воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов – использование средств коллективной и индивидуальной защиты. Например, при загрязнении пылью воздушной среды в процессе производства в качестве коллективного средства защиты может быть рекомендована общеобменная приточно-вытяжная вентиляция (коллективная защита), а в качестве индивидуального – респиратор (индивидуальная защита).
Решение задачи абсолютной безопасности труда либо технически неосуществимо, либо экономически нецелесообразно, так как стоимость разработки безопасной техники обычно превышает эффект от ее применения. Поэтому при разработке современного оборудования создают максимально безопасные машины, оборудование, установки и приборы, с тем чтобы свести риск при работе с ними к минимуму.
Уровень допустимого негативного воздействия ВПФ и ОПФ на человека устанавливают через следующие нормативные величины, определенные стандартами, гигиеническими и санитарными нормами, правилами по охране труда и другими нормативно-правовыми актами:
– предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны (для пыли, паров и аэрозолей), мг/м 3 . Например, ПДК оксида углерода для помещений с постоянным пребыванием людей составляет 20 мг/м 3 ;
– предельно допустимые уровни (ПДУ) воздействия факторов на рабочем месте (для энергетических факторов, излучений, тока и др.). Так, для шума в цехе ПДУ не превышает 80 децибел (дБ);
– предельные значения (диапазон) параметров технологического процесса, микроклимата, физических тел и др. Например, в холодный период года температура воздуха в помещении для постоянных рабочих мест при выполнении работ средней тяжести категории 26 (ГОСТ 12.1.005-88) должна находиться в пределах 15…21 °C;
– предельно допустимые количества материалов или веществ, хранимых на рабочих местах. Например, указывается, что наибольшее количество легковоспламеняющихся жидкостей на рабочем месте не должно превышать сменную норму;
– безопасные минимальные расстояния до опасных объектов (движущихся грузов или частей оборудования, источников электромагнитных или других полей и т. п.).
Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы характеризуются параметрами трудовых (рабочих) нагрузок и показателями воздействия этих нагрузок на человека.
Для характеристики безопасности воздействия опасных и вредных производственных факторов физической природы используют понятие предельно допустимого уровня (ПДУ) данного конкретного фактора.
По загрязнению окружающей среды промышленными объектами в настоящее время в городах на первое место выходит автотранспорт (80 % и более), второе место занимает энергетика, далее следуют химическая, металлургическая, строительная и другие отрасли промышленности.
Из перечисленных выше факторов производственной среды некоторые являются только вредными, некоторые – только опасными, некоторые – как вредными, так и опасными – в зависимости от своей величины.
Рис. 1 Опасные и вредные производственные факторы
Промышленные загрязнения отличаются многообразием видов и многочисленностью источников. Если в начале 20 века в промышленности применялось 19 химических элементов, то в середине века промышленное производство стало использовать около 50 элементов, а в 70 – х годах – практически все элементы таблицы Менделеева. Это существенно сказалось на составе промышленных выбросов и привело к качественно новому загрязнению атмосферы, в частности, аэрозолями тяжелых и редких металлов, синтетическими соединениями. не существующими и не образующимися в природе. радиоактивными. канцерогенными. бактериологическими и другими веществами.
Загрязнение атмосферы при испытании и эксплуатации энергетических установок.
Наибольшие загрязнения атмосферного воздуха поступают от энергетических установок, работающих на углеводородном топливе (бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, уголь, природный газ и др.). Количество загрязнений определяется составом объёмом сжигаемого топлива и организацией процесса сгорания.
Основными источниками загрязнения атмосферы являются транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) и тепловые электрические станции (ТЭС). Доля загрязнений атмосферы от газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) и ракетных двигателей (РД) пока незначительно поскольку их применение в городах и крупных промышленных центров ограниченно. В местах активного использования ГТДУ и РД (аэродромы. испытательные станции. стартовые площадки) загрязнения поступающие в атмосферу от этих источников. сопоставимый с загрязнениями от ДВС и ТЭС. обслуживающих эти объекты.
Основные компоненты вбрасываемые в атмосферу при сжигании различных видов топливо в энергоустановках - не токсичные диоксид углеродаСО2 и водяной пар Н2О. Однако кроме них в атмосферу выбрасываются и вредные вещества, такие, как оксид углерода, оксиды серы, азота, соединения свинца, сажа, углеводороды, в том числе канцерогенный бенз(а)пирен и несгоревшие частицы твердого топлива и т. п.
При сжигании твердого топлива в котлах ТЭС образуется большое количество золы, диоксида серы, оксида азота. Так, например, подмосковные угли имеют в своём составе 2, 5 6, 0 % серы и до 30 –50 % золы. Дымовые газы, образующиеся при сжигании мазута, содержат оксиды азота, соединения ванадия и натрия, газообразные и твердые продукты не полного сгорания. Перевод установок на жидкое топливо существенно уменьшает золообразование, но практически не влияет на выбросы SO2 так как мазуты, применяемые в качестве топлива, содержат 2 и более % серы.
При сжигании природного (неочищенного) газа в домовых выбросах также содержаться оксид серы и оксиды азота. Следует отметить, что наибольшее количество азота образуется при сжигании жидкого топлива.
ВОЗДЕЙСТВИЕ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ НА СРЕДУ ОБИТАНИЯ
Энергетические загрязнения.
Шум в окружающей среде – в жилых и общественных зданиях, на прилегающих к ним территориях создаётся одиночными или комплексными источниками, находящимися с наружи или внутри здания. Это прежде всего транспортные средства, техническое оборудование промышленных и бытовых предприятий, вентиляторные газотурбокомпрессорные установки, станции для испытания ГТДУ и ДВС. различные аэрогазодинамические установки, санитарно - техническая оборудование жилых зданий, электрические трансформаторы. Без принятия соответствующих мер по снижению шума его уровни могут существенно превышать (на 20-50 дБ) нормативные величины. За последние десятилетия наблюдается непрерывное увеличение шума в крупных городах. Расчет показывает, что ближайшие 20-30 лет уровни шума на скоростных и городских магистралях возрастут на 7-10 дБ. Высокие уровни шума имеют место в жилых домах, школах, больницах, местах отдыха населения и т. д.; что приводит к повышению нервного напряжения.
Шумы, действующие на человека классифицируются по спектральным и временным характеристикам.
По характеру спектра шумы подразделяют на широкополосные , имеющие непрерывный спектр шириной более одной октавы и тональные , в спектре которых есть слышимые дискретные тона.
Человек реагирует на шум в зависимости от субъективных особенностей организма, привычного шумового фона. Раздражающие действия шума зависит прежде всего от его уровня, а также от спектральных и временных характеристик. Считается, что шум с уровнем ниже 60 дБ вызывает нервное раздражение, поэтому неслучайно, что рядом исследователей установлено прямая связь между возрастающим уровнем шума в городах и увеличения числа нервных заболеваний.
Источники инфразвуковых волн.
Инфразвуковые источники могут быть как естественные (обдувание сильным ветром строительных сооружений или водных поверхностей), так и искусственными (промышленными). К последним относят: механизмы с большой поверхностью, совершающие вращательное или возвратно-поступательное движение (виброгрохоты, виброплощадки и т. п.), с числом рабочих циклов не более 20 раз в секунду (инфразвук механического происхождении) ; реактивные двигатели; ДВС большей мощности; турбины; мощные аэродинамические установки; вентиляторы. компрессоры и другие установки создающие большие турбулентные массы потоков газов (инфразвук аэродинамического происхождения); транспорт. Инфразвук воспринимается человеком за счет слуховой и тактильной чувствительности. так при частотах 2-5 Гц и уровне звукового давления 100-125 дБ наблюдается осязаемое движение в барабанных перепонках из-за изменения давления в среднем ухе. затрудненное глотание. головная боль. Повышение уровня до 125 – 137 дБ может вызвать вибрацию грудной клетки чувство “ падения “летаргию. Инфразвук с частотой 15 –20 Гц вызывает чувство страха. Известно влияние инфразвука на вестибулярный аппарат и снижение слуховой чувствительности. Все названные аномалии приводят к нарушению нормальной жизнедеятельности человека и проявляются даже на достаточно удаленных от источников инфразвука расстояниях до 800м. Инфразвук может указывать и косвенное воздействие дребезжание стекол, посуды и др., что в свою очередь обуславливает высокочастотные шумы с уровнем более 40 дБ.
Источники вибраций.
Технологическое оборудование ударного действия (молоты и прессы), мощные энергетические установки (насосы, компрессоры, двигатели), рельсовый транспорт предприятий и коммунального хозяйства (метрополитен, трамваи), а также железнодорожный транспорт относятся к источникам вибрации.
Во всех случаях вибрации распространяются по грунту и достигают фундаментов общественных жилых зданий, часто вызывая звуковые колебания. Передача вибраций через фундаменты и грунт может способствовать их неравномерной осадке, приводящей к разрушению расположенных на них инженерных и строительных конструкций. Особенно это опасно для грунтов, насыщенных влагой. Источником вибрации может быть инженерное оборудование зданий (лифты, насосные установки), системы отопления, канализации, мусоропроводов.
Источники электромагнитных полей (ЭМП).
Повсеместно имеется естественное магнитное поле земли, напряженность которого увеличивается с широтой. Однако известны и глобальные региональные аномалии поля в местах залежей железной руды. Наблюдение и результаты экспериментов показали, что электромагнитные излучения космического, земного и околоземного происхождения играют определенную роль в организации жизненных процессов на земле. Так давно известна высокая степень влияния солнечной активности на все виды биологической деятельности живых организмов на рост эпидемий различных инфекционных заболеваний. С изменением интенсивности геомагнитного поля связывают годовой прирост деревьев, урожай зерновых культур, в случае обострения инфаркта миокарда и психический заболеваний среди населения, а также число дорожных катастроф.
Электрическое поле может стати причиной воспламенения или взрыва паров горючих материалов и смеси в результате электрических разрядов при соприкосновении предметов и людей с машинами и механизмами.
Источники ионизирующих излучений.
Воздействие ионизирующего излучения на человека может происходить в результате внешнего и внутреннего облучения. Внешнее облучение вызывают источники рентгеновского гамма - излучения и потоки протонов и нейронов. находящееся вне организма. Внутреннее облучение вызывает альфа и бета- частицы, которые попадают с радиоактивными веществами в организм человека через органы дыхания и пищеварительный тракт.
Наибольшую опасность представляет аварийные режимы работы атомных электростанций. В мире работает более 370 энергетических реакторов, на которых произошло уже более 150 аварий с утечкой радиоактивных веществ. Так авария на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС впервые дни после аварии привела к повышению уровня радиации над естественным фоном до 1000 – 1500 раз в зоне около станций и до 10 – 20 раз в радиусе 200 – 250 км. При аварии все продукты ядерного деления высвобождается в виде аэрозолей (за исключением газов и йода) и распространяются в атмосфере в зависимости от силы и направления ветра. Размеры облака в поперечнике могут изменяться от 30 до 300 метров. а размеры зон загрязнения в безветренную погоду могут иметь радиус до 180 км мощности реактор 100 МВт.
Развитие атомной энергетики сопровождается ростом радиоактивных отходов предприятий по добыче и переработке ядерного горючего.
Главную опасность в экологическом отношении представляет отходы заводов по переработки тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов).
Последствия промышленного загрязнения окружающей среды.
Неуклонный рост поступлений токсичных веществ в окружающую среду прежде всего отражается на здоровье населения ухудшается качество продукции сельского хозяйства, снижает урожайность, преждевременно разрушает жилище, металлоконструкций промышленных и гражданских сооружений, оказывает влияние на климат отдельных регионов и состояние озонового слоя земли, приводит к гибели флоры и фауны.
Загрязнение атмосферы.
Поступающие в атмосферу оксиды углерода, серы, азота, углеводорода, соединения свинца, пыль и т. д. оказывают различное токсическое воздействие на организм человека. Приведем свойства некоторых примесей.
Оксид углерода СО.
Бесцветный не имеющий запаха газ. Воздействуют на нервную и сердечно сосудистую систему, вызывает удушье. Первичные симптомы отравления оксидом углерода (появления головной боли) возникает у человека через 2-3 часа его пребывания в атмосфере, содержащей 200 –220 мг/ м3 СО; при более высоких концентрациях СО появляется ощущение пульса в висках, головокружение. Токсичность СО возрастает при наличие в воздухе оксидов азота в этом случае концентрация СО в воздухе необходимо снижать в ~ 1, 5 раза.
Оксиды азота
В атмосферу выбрасывается в основном диоксид азота NO2 – бесцветный не имеющий запаха ядовитый газ, раздражающе действующий на органы дыхания. Особенно опасный оксиды азота в горах, где они, воздействуя с углеводородами выхлопных газов образуют фотохимический туман – смог, отравляющее действии оксидами азота начинаются с легкого кашля. При повышении концентрации NОх возникает сильный кашель, рвота, иногда головная боль. При контакте с влажной поверхностью слизистой оболочке оксиды азота образуют кислоты НNO3 и HNO2, которые приводят к отёку легких.
Диоксид серы SО2. Бесцветный газ с острым запахом, уже в малых концентрациях (20-30 мг/ м3) создаёт неприятный вкус во рту, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательные пути.
Наиболее чувствительные к SO2 хвойные и лиственные леса, так как он накапливается в листьях и хвое. При содержании SO2 в воздухе от 0, 23 до 0, 32 мг/ м3 происходит усыхание сосны за 2 – года в результате нарушения фотосинтеза и дыхания хвои. Аналогичные изменения у лиственных деревьев возникают при концентрации SO2 0, 5 –1, 0 мг/ м3.
Углеводороды обладают наркотическим действием, в малых концентрациях вызывают головную боль, головокружение и т. п. Так, при вдыхании в течение 8 ч. паров бензина ~ 600 мг/м3 возникают головные боли, кашель неприятное ощущение в горле.
Альдегиды. При длительном воздействии на человека альдегиды вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей, а при повышенных концентрациях (для формальдегида 20-70 мг/м3) отмечается головная боль, слабость, потеря аппетита, бессонница.
Соединения свинца. В организм через органы дыхания поступает ~ 50 % соединений свинца. Под действием свинца нарушается синтез гемоглобина, возникают заболевание дыхательных путей, мочеполовых органов, нервной системы. Особенно опасны соединения свинца детей дошкольного возраста. В крупных городах содержание свинца в атмосфере достигает 5-38 мкм / м3. что превышает естественный фон в 10*4 раз.
Нормирование примесей атмосферы.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) примесей. Основной физической характеристикой примесей атмосферы является концентрация – масса (мг) вещества в единицы объёма (м3) воздуха при нормальных условиях. Концентрации примесей определяет физическое, химическое и др. виды воздействия на человека и окружающую среду и служит основным параметром при нормирования содержания примесей в атмосфере.
ПДК – это максимальная концентрация примесей в атмосфере. отнесенная к определённому времени осреднения. которая при периодическом воздействии или на протяжение всей жизни человека не оказывает ни на него. ни на окружающую среду в целом вредного действия (включая отдельные последствия).
Если вещество оказывает на окружающую природу вредное действие в меньших концентрациях чем на организм человека, то при нормировании исходят из порога действия этого вещества на окружающую природу.
Максимальная разовая ПДК – основная характеристика опасности вредного вещества. Она устанавливается для предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, световой чувствительности, изменение биоэлектрической активности головного мозга и др.) при кратковременном воздействии атмосферных примесей. Среднесуточная ПДК установлена для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и др. влияния вещества на организм человека. Приоритет научного обоснования допустимых концентраций примесей в атмосфере принадлежит советским ученым и прежде всего В. Я. Рязанову.
Предельно допустимые выбросы (ПДВ) примесей. В соответствии с требованиями ГОСТ 17. 2. 3. 02-78 для каждого проектируемого и действующего промышленного предприятия устанавливается предельно допустимый выброс вредных веществ в атмосферу при условии, что выбросы вредных веществ от данного источника совокупности с другими источниками (с учетом перспективы их развития) не создадут приземною концентрацию, превышающую ПДК.
ПДВ устанавливают для каждого источника загрязнения атмосферы. Для неорганизованных выбросов из совокупности мелких одиночных источников (вентиляционные выбросы, выброс стационарных энергоустановок и т. п.)
Методы контроля и приборы для измерения концентрации газообразных примесей в атмосфере.
Отбор проб воздуха при анализе газоообразных примесей осуществляется за счет протягивания воздуха через специальные твердые или жидкие поглотители, в которых газовая примесь конденсируется либо адсорбируется. В последние годы в качестве сорбентов для концентрирования микропримесей используют растворимые не органические химабсорбенты. пленочные полимерные сорбенты (полисорбы. порапаки. тенаке и др.), позволяющие улавливать из загрязненного воздуха самые различные химические вещества. Важным достоинством полимерных сорбентов являются их гидрофобность влага воздуха не концентрируется в ловушки и не мешает анализу и способность сохранять в течение длительного времени без изменения первоначальной состав пробы.
Универсальный газовый анализатор УГ-2 серийно выпускаемой отечественной промышленностью позволяет определить концентрацию 16 различных газов и паров. Погрешность измерения не превышает +10% и –10% от верхнего предела каждой шкалы.
Основные мероприятия по защите окружающей среды.
Защита окружающей среды – это комплексная проблема, требующая усилий ученых многих специальностей. Наиболее активной формой защиты окружающей среды от вредного воздействия выбросов промышленных предприятий является полной переход к безотходным и малоотходным технологиям и производствам, это потребует решение целого комплекса сложных технологических, конструкторских и организационных задач, основанных на использовании новейших научно - технических достижений. В качестве дополнительных средств защиты применяют: аппараты и системы для очистки газовых выбросов сточных вод от примесей; глушители шума при сбросе газов в атмосферу; виброизоляторы технологического оборудования; экраны для защиты от ЭМП и др. Эти средства защиты постоянно совершенствуются и широко внедряются в технологические и эксплуатационные циклы во всех отраслях народного хозяйства.
Дополнительные средства защиты окружающей среды применяют на транспорте и передвижных энергоустановках. Это – глушители, нейтрализаторы отработавших газов ДВС, глушители шума компрессорных установок и ГТДУ, виброизоляторы рельсового транспорта и т. д.
