Критерии комфортности, безопасности и экологичности техносферы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Учебное пособие

Рязань 2006

УДК 614.8.084

Безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие /Ю.В. Зайцев; Рязан. гос. радиотехн. ун-т. Рязань, 2006. 144 с.

Излагаются основные идеи и концепции безопасности жизнедеятельности. Описаны характерные опасные и вредные факторы среды обитания. Приведены требования действующих документов, способы и средства обеспечения безопасности.

Предназначено для студентов всех специальностей заочной формы обучения, изучающих дисциплину «Безопасность жизнедеятельности». Может быть использовано дипломниками при написании раздела «Безопасность и экологичность проекта».

Табл. 17. Ил. 11. Библиогр.: 9 назв.

Безопасность жизнедеятельности, опасные и вредные факторы, нормирование, законодательные и нормативные документы, охрана труда, чрезвычайные ситуации, пожарная безопасность

Печатается по решению редакционно-издательского совета РГРТУ.

Рецензент: кафедра безопасности жизнедеятельности и экологии Рязанского государственного радиотехнического университета (зав. кафедрой Зайцев Ю.В.).

З а й ц е в Юрий Васильевич

Безопасность жизнедеятельности

Редактор М.Е. Цветкова

Корректор С.В. Макушина

Подписано в печать .06. Формат бумаги 60х84 1/16.

Бумага газетная. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 9,0.

Уч.-изд. л. 9,0. Тираж 300 экз. Заказ

Рязанский государственный радиотехнический университет.

390005, Рязань, ул. Гагарина, 59/1.

Редакционно-издательский центр РГРТ © Рязанский государственный

радиотехнический университет

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Основные понятия, термины и определения

Жизнедеятельность - это специфическая форма активного отношения к окружающему миру, направленная на его изменение и преобразование, в основе которой лежат биологические процессы. повседневная деятельность и отдых, способ существования человека. Человек, как и всё живое на Земле, существует в биосфере. Однако в последнее время биосфера постепенно утрачивала своё господствующее значение и в населённых людьми регионах стала превращаться в техносферу. Техносфера - это регион биосферы, в прошлом преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и бытовым условия жизнедеятельности. Техносфера представляет собой территории, занятые городами и поселками, промышленными зонами и предприятиями. Развитие техносферы происходит за счет преобразования природной среды. Техносфера не саморазвивающаяся среда, она рукотворна и после создания может только деградировать. В настоящее время 75 % населения Земли проживают в техносфере или зоне перехода от техносферы к биосфере, где условия обитания существенно отличаются от биосферных, прежде всего повышенным влиянием на человека негативных техногенных факторов.

В новых техносферных условиях все чаще биологическое взаимодействие стало замещаться процессами физического и химического взаимодействия, причём уровни физических и химических факторов воздействия в XX веке непрерывно нарастали, часто оказывая негативное влияние на человека и природу. Первопричиной многих негативных процессов в природе и обществе явилась антропогенная деятельность общества, не сумевшего создать техносферу необходимого качества как по отношению к человеку, так и по отношению к природе. В настоящее время, чтобы решить возникающие проблемы, человек должен совершенствовать техносферу, снизив её негативное влияние до допустимых уровней.

В жизненном цикле человек и окружающая его среда обитания образуют постоянно действующую систему «человек - среда обитания».

Среда обитания - это окружающая человека среда, характеризующаяся совокупностью динамически меняющихся факторов (физических, химических, биологических, психофизиологических, информационных, социальных), способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдалённое воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

В процессе жизнедеятельности человек встречается с различными средами обитания: природной, производственной, городской, бытовой и др.

Производственная среда – это пространство, в котором совершается трудовая деятельность человека.

Бытовая среда – это среда, в которой человек реализует свои потребности вне производственной деятельности.

Центральным элементом системы «человек – среда обитания» является человек, а другие элементы образуют «условия жизнедеятельности», т.е. совокупность факторов, влияющих на человека. В то же время человек, изменяя параметры среды обитания, влияет на условия жизнедеятельности.

Свойства элементов окружающей человека среды и их состояния по отношению к человеку могут быть благоприятными, не создающими угрозы здоровью человека, и неблагоприятными, когда такая угроза возникает. Неблагоприятные условия отождествляются с опасностью. Опасность - это негативное свойство живой и неживой материи, способное причинять ущерб самой материи: людям, природной среде, материальным ценностям.

Одним из качеств жизнедеятельности является её потенциальная опасность. Потенциальный Потенциальностьхарактер опасности жизнедеятельности заключается в том, что она носит скрытый характер и обычно проявляется при трудно предсказуемых условиях. При идентификации (выявлении) потенциальных опасностей необходимо учитывать прямые и косвенные взаимодействия объектов системы. Источниками опасностей могут быть естественные процессы и явления, техногенная среда, действия людей. Опасности могут реализовываться в виде выделений энергии, преобразования вещества, передачи информации и проявляются в пространстве и во времени.

В то же время жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии и информации. Человеку эти потоки необходимы для удовлетворения своих потребностей в пище, воде, воздухе, солнечной энергии, информации об окружающей среде и т. п. Кроме того, В то же время человек в окружающую среду выделяет потоки механической и интеллектуальной энергии, потоки масс в виде различных отходов, потоки тепловой энергии и др. Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда эти потоки находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой. Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека или природную среду. В естественных условиях такие воздействия наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях. В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены её элементами (машины, сооружения и т.п.) и действиями человека.

Различают опасности естественного, техногенного и антропогенного происхождения. Естественные опасности обусловлены климатическими и природными явлениями, которые представляют непосредственную угрозу для жизни и здоровья людей (землетрясения, извержения вулканов, снежные лавины, сели, наводнения, штормы, молнии, повышенная активность Солнца, туман, гололёд и т. д.). Техногенные опасности создают элементы техносферы (машины, сооружения, вещества). В настоящее время перечень реально действующих техногенных опасностей значителен и включает более 100 видов (запыленность и загазованность воздуха, шум, ультразвук, инфразвук, вибрации, электромагнитные поля, ионизирующие излучения, электрический ток; аномальная температура, влажность и скорость движения воздуха; недостаточная освещенность, химические вещества и смеси, пожар, факторы трудового процесса и др.). Антропогенные опасности возникают в результате ошибочных или несанкционированных действий человека или групп людей.

При анализе опасностей условно различают вредные и опасные факторы среды обитания.

Вредный фактор - это фактор среды, воздействие которого может вызывать заболевание или другое нарушение состояния здоровья, повреждение здоровья потомства. негативное воздействие на человека, которое приводит к ухудшению самочувствия или заболеванию. Опасный фактор - это фактор среды, воздействие которого негативное воздействие на человека, которое может приводит привести к внезапному резкому ухудшению здоровья человека или к травме (в том числе с летальным исходом).

Опасности по вероятности воздействия на человека и среду обитания разделяют на потенциальные, реальные и реализованные.

Потенциальная опасность представляет угрозу общего характера, не связанную с пространством и временем воздействия. Наличие таких опасностей находит свое отражение в утверждении, что жизнедеятельность человека потенциально опасна. Оно предопределяет, что все действия человека и все компоненты среды обитания, прежде всего технические средства и технологии, кроме позитивных свойств и результатов, обладают способностью генерировать опасные и вредные факторы.

Реальная опасность всегда связана с конкретной угрозой воздействия на человека, она координирована в пространстве и во времени.

Реализованная опасность – это факт воздействия реальной опасности на человека или среду обитания. Реализованные опасности принято разделять на происшествия, аварии, катастрофы и стихийные бедствия.

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

Чрезвычайное происшествие (ЧП) – это событие, происходящее кратковременно и обладающее высоким уровнем негативного воздействия.

Авария – это происшествие в технической системе, не сопровождающееся гибелью людей.

Катастрофа – это происшествие в технической системе, сопровождающееся гибелью людей.

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

Чрезвычайная ситуация (ЧС) – это состояние объекта или территории, обычно после ЧП, при котором возникает угроза жизни и здоровья здоровью для группы людей, наносится материальный ущерб населению и экономике, деградирует природная среда.

Каждый компонент окружающей среды может быть объектом защиты от опасности. К объектам защиты относятся человек, сообщество, государство, биосфера, техносфера и т. п. Основное желаемое состояние объектов защиты – безопасное. Оно реализуется при отсутствии опасностей или снижении их до предельно допустимых уровней воздействия.

Безопасность - это состояние объекта защиты, при котором воздействие на него всех потоков вещества, энергии и информации не превышает максимально допустимых значений. Термин «безопасность» имеет практическое значение лишь применительно к системе «объект защиты – источник опасности». Отсутствие объекта защиты и, тем более, ли источника опасности переводит разговор о безопасности в беспредметную область.

Историческим приоритетом обладают системы обеспечения безопасности человека, который на всех этапах своего развития стремился к обеспечению комфорта, личной безопасности и сохранению своего здоровья. Создание надёжного жилища - не что иное, как стремление обеспечить себя и свою семью защитой от естественных негативных факторов: молнии, осадков, диких животных, пониженной и повышенной температуры, солнечной радиации и т.п. Но появление жилища стало грозить человеку возникновением новых негативных воздействий, например, обрушением жилища, при внесении в него огня — - отравлением при задымлении, ожогами и пожарами.

Значимость проблем в системах безопасности непрерывно увеличивается, поскольку растёт не только число, но и энергетический уровень негативных воздействий. Если уровень влияния естественных негативных факторов практически стабилен на протяжении столетий, то большинство антропогенных факторов непрерывно повышает свои энергетические показатели (рост напряжений, давлений и др.) при совершенствовании и разработке новых видов техники и технологии (появление ядерной энергетики, концентрация энергоресурсов и т.п.).

В последние годы развивается и набирает силу новая интегральная система обеспечения безопасности людей – «Безопасность жизнедеятельности человека в техносфере», решающая задачу комплексного обеспечения безопасности в системе «человек – среда обитания» в техносферных условиях.

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) - это область знаний о комфортном и безопасном взаимодействии человека с окружающей средой. Основная цель БЖД - защита человека от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности. Составляющими БЖД являются охрана окружающей среды, охрана труда и безопасность в чрезвычайных ситуациях.

Критерии комфортности, безопасности и экологичности техносферы

Человек может в определённых пределах управлять процессом в системе «человек – среда обитания». Характер такого управления является двухцелевым. Одной целью является достижение определённого хозяйственного или другого эффекта. Другая цель – исключение нежелательных последствий в процессе реализации первой цели. Одновременная реализация обеих целей может быть сопряжена с необходимостью преодоления множества трудностей и противоречий и в общем случае является сложной задачей.

Возможны следующие характерные состояния взаимодействия человека и техносферы:

- комфортное (оптимальное), когда потоки вещества, энергии и информации соответствуют оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха, 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 дДопус­тимоего взаимодействиявзаимодействие гарантирует невозможность возникновения и раз­вития необратимых негативных процессов у человека и в среде оби­тания;

- опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, 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 разрушения в природной среде.

Существуют критерии комфортности, безопасности и экологичности.

В качестве критериев комфортности жизненного пространства помещений устанавливают значения параметров микроклимата (температура воздуха, его влажность и подвижность) и естественного и искусственного освещения.

Критериями безопасности техносферы являются ограничения, вводимые на концентрации веществ и потоки энергий в жизненном пространстве. При этом для веществ с учётом их вредности и особенности воздействия на организм устанавливаются предельно допустимые значения концентраций ПДК, которые недопустимо превышать:

C_i < ПДК_i ,

где C_i – концентрация i-го вещества в жизненном пространстве;

ПДК_i – предельно допустимая концентрация i-го вещества в жизненном пространстве.

Для потоков энергии допустимые значения устанавливаются соотношениями:

I_i < ПДУ_i ,

где I_i – интенсивность i-го потока энергии;

ПДУ_i – предельно допустимая интенсивность i-го потока энергии.

Конкретные значения ПДК и ПДУ устанавливаются нормативными актами. Государственной системы санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации.

Критериями экологичности источника воздействия на среду обитания являются предельно допустимые выбросы (сбросы) и предельно допустимые излучения энергии источниками загрязнения. Соблюдение этих критериев гарантирует безопасность жизненного пространства.

Опираясь на значения ПДК и ПДУ и зная фоновые значения концентраций веществ (С_ф) и потоков энергии (I_ф) в конкретном жизненном пространстве, можно определить предельно допустимые выбросы (сбросы) примесей (энергии) для конкретных источников загрязнения среды обитания. Так, например, при определении предельно допустимого выброса (ПДВ) вещества в атмосферный воздух источник загрязнения должен выполнять условие:

C < ПДК - С_ф ,

где С – концентрация вещества в жизненном пространстве, которая может быть создана источником загрязнения.

Предельно допустимые выбросы (сбросы) и предельно допустимые излучения энергии источниками загрязнения среды обитания являются критериями экологичности источника воздействия на среду обитания. Соблюдение этих критериев гарантирует безопасность жизненного пространства.

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

Риск – это вероятность реализации негативного воздействия в зоне пребывания человека.

Вероятность возникновения чрезвычайных происшествий применительно к техническим объектам и технологиям оценивают на основе статистических данных или теоретических исследований. При использовании статистических данных величину риска определяют по формуле

R = (N_ЧС / N_О ) ≤ R_ДОП ,

где R – риск; N_ЧС– число чрезвычайных событий в год; N_О– общее число событий в год; R_ДОП– допустимый риск.

В настоящее время сложились представления о величинах приемлемого (допустимого) и неприемлемого риска. Концепция приемлемого риска состоит в стремлении к такой малой опасности, которую приемлет общество в данный период времени. Приемлемый риск сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями её достижения.

Риск естественной и принудительной смерти людей от воздействия условий жизни и деятельности имеет следующие значения:

- сердечно-сосудистые заболевания – 10^-2;

- злокачественные опухоли, автомобильные аварии – 10^-3;

- несчастные случаи на производстве – 10^-4;

- аварии на ж/д, водном и воздушном транспорте, пожары и взрывы – 10^-5;

- проживание вблизи ТЭС (при нормальном режиме работы) – 10^-6;

- все стихийные бедствия – 10^-7.;

проживание вблизи АЭС (при нормальном режиме работы) – 10^-8.

Риск с уровнем 10^-6 за год считается пренебрежимо малым, при этом дальнейшее снижение риска считается нецелесообразным. Риск с уровнем более 10^-3 считается неприемлемым.

Следует заметить, что несмотря на то, что потоки масс и энергий при авариях технических систем формируются, как правило, спонтанно, на их величину и вероятность возникновения можно оказывать влияние ограничением запасов масс веществ и энергий в одном объекте, контролем за состоянием объекта, введением защитных зон, использованием предохранительных средств и др.