Полная версия

Главная arrow БЖД arrow БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ). ЧАСТЬ 1

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Закон толерантности, опасные и чрезвычайно опасные воздействия

Американский зоолог В. Шелфорд в начале XX в. сформулировал закон толерантности, который гласит: «Лимитирующим фактором процветания популяции (организма) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, а диапазон между ними определяет величину выносливости (предел толерантности) организма к заданному фактору» (рис. 2.1).

Толерантность — способность организма переносить неблагоприятное влияние того или иного фактора среды.

Зона оптимума с точкой комфорта (точка максимума жизненного потенциала) и зоны допустимых значений фактора воздействия являются областью нормальной жизнедеятельности, а зоны с большими отклонениями фактора от оптимума называются зонами угнетения. Пределы толерантности по фактору воздействия совпадают со значениями минимума и максимума фактора, за пределами которых существование организма невозможно (это — зона гибели).

Проиллюстрируем сказанное.

Пример 2.1. В естественных условиях на поверхности Земли температура атмосферного воздуха изменяется от -88 до +60 °С, в то время как температура внутренних органов человека за счет терморегуляции его орга-

Зависимость жизненного потенциала от интенсивности

Рис. 2.1. Зависимость жизненного потенциала от интенсивности

фактора воздействия:

1 — зона оптимума (комфорта); 2 — зона допустимой жизнедеятельности; 3 — зона угнетения; 4 — зона гибели; 5 — зона жизни

низма сохраняется комфортной, близкой к 37 X. При выполнении тяжелых работ и высокой температуре окружающего воздуха температура тела может повышаться на 1—2 °С. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек, — +43 X, минимальная — +25 °С.

Температура воздуха в рабочих и жилых помещениях, на улицах и в природных условиях существенно влияет на состояние организма человека, изменяя ci o жизненный потенциал. При низких температурах нам холодно, при высоких — жарко. При температуре воздуха более 30 X работоспособность человека значительно надает.

Установлено, что на жизненный потенциал человека влияет зависимость комфортных температур окружающей среды от категории тяжести выполняемых им работ (легкая, средняя, тяжелая), периода года и некоторых других параметров микроклимата. Так, для человека, выполняющего легкую работу, комфортная температура (зона 1 на рис. 2.1) летом составляет 23—25 X, зимой — 22—24 °С; для человека, занимающегося тяжелым физическим трудом, летом — 18—20 °С, зимой — 16—18 X.

Па рис. 2.2 показана зависимость жизненного потенциала человека от изменения температуры окружающего его воздуха при длительном выполнении легких работ.

Отклонения температуры среды от комфортных значений на + 2—5 X (зона II на рис. 2.2) считаются допустимыми, поскольку не оказывают влия2.2. Закон толерантности, опасные и чрезвычайно опасные воздействия 51

Зависимость жизненного потенциала человека от температуры окружающего воздуха при длительном выполнении легких работ

Рис. 2.2. Зависимость жизненного потенциала человека от температуры окружающего воздуха при длительном выполнении легких работ:

I — зона комфорта, ?окр= 21^23 °С; II — зона допустимых температур, t0Kр > 17 °С и ?окр < 26 °С; III — опасная зона, ?окр = 26-^40 °С,

?окр < 17 °С; IV— зона чрезвычайной опасности, ?окр> 40 °С

и tOKp < 0 °С

ние на здоровье человека, а лишь уменьшают производительность его деятельности.

Дальнейшие отклонения температуры окружающего воздуха от допустимых значений (зона III на рис. 2.2) сопровождаются тяжелыми воздействиями на организм человека и ухудшением его здоровья (нарушение дыхания, сердечной деятельности и др.).

При еще больших отклонениях температур окружающего воздуха от допустимых значений (зона IV на рис. 2.2) возможен перегрев (гипертермия) или переохлаждение (гипотермия) организма человека, а также получение им тепловых или холодовых травм.

Необходимо отметить, что классическая кривая Шслфорда имеет отношение только к природным факторам воздействия (например, температура окружающей среды). Факторы, полностью чуждые организму, могут иметь зону комфортности вблизи нуля интенсивности и только один максимальный предел воздействия. Это хорошо иллюстрирует процесс влияния акустических колебаний на организм человека.

Пример 2.2. Интенсивность / акустических колебаний в атмосферном воздухе (интенсивность звука) зависит от мощности Р, Вт, источника звука, расстояния R от источника до объекта воздействия (человека) и свойств среды (воздуха), в которой эти колебания распространяются. В этом случае / = (Р- Ф)/ (nR2К) [Вт/м2], где Ф — фактор направленности излучения звука; К — коэффициент, учитывающий уменьшение интенсивности звука на пути его распространения за счет затухания в воздухе и на различных препятствиях; в воздухе К = 1 при расстояниях до 50 м и отсутствии препятствий.

Уровень звука обычно выражают в дБ и определяют по формуле L = 10 lg (///о), где /0 = 10~12 Вт/м2, который называют порогом слышимости.

Реальные уровни звука в местах возможного пребывания человека могут изменяться в весьма широких пределах от 0 до 160 дБ и сопровождаются широкой гаммой ответных реакций организма человека (рис. 2.3).

При уровнях звука до 20 дБ человек чувствует себя комфортно (точка 1 на рис. 2.3), не реагируя негативно на наличие звуков в окружающей его среде; уровни звука до 50 дБ (точка 2 на рис. 2.3) не влияют на здоровье человека, занимающегося интеллектуальной деятельностью, а у людей,

Зависимость жизненного потенциала человека от воздействия на него акустических колебаний

Рис. 23. Зависимость жизненного потенциала человека от воздействия на него акустических колебаний:

I — зона комфорта; II — зона допустимых воздействий; III — опасная зона; IV — зона чрезвычайной опасности

связанных с физическим трудом, верхняя граница может быть расширена до 80 дБ (точка 7 на рис. 2.3). Эти значения уровня звука (точки 2 и 7) соответствуют предельно допустимым условиям воздействия звука на человека в процессе его деятельности.

Дальнейший рост уровня звука свыше 80 дБ при длительных его экспозициях (до нескольких лет) может приводить к тугоухости, а при уровнях звука 140 дБ (точка 3 на рис. 2.3) и выше возможно травмирование человека из-за разрыва барабанных перепонок или контузии. При уровнях 160 дБ (точка 4 на рис. 2.3) может наступить смерть человека.

Из рассмотренного следует, что изменяя потоки в среде обитания, можно получить ряд характерных видов воздействия потоков на человека:

  • — комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным условиям воздействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха; предпосылки для проявления наивысшей работоспособности и как следствие максимальной 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 воздействия 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, и (или) приводят к деградации среды обитания;

— чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать разрушения в среде обитания. Гибель организма происходит при значениях фактора воздействия, лежащих вне зоны толерантности, ее можно рассматривать как процесс распада организма на простые системы.

Па основании изложенного выше можно сформулировать аксиому о воздействии среды обитания на человека

в виде: «Воздействие среды обитания на человека может быть

позитивным или негативным, характер воздействия определяют параметры потоков веществ, энергий и информаций».

Отметим, что применительно к любому живому телу аксиому о воздействии среды обитания па него следует формулировать в виде: «Воздействие среды обитания на живое тело может быть позитивным или негативным, характер воздействия определяют параметры потоков и способность живого тела воспринимать эти потоки».

Из четырех характерных видов воздействия среды обитания на человека первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) являются недопустимыми для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития среды обитания.

Для современного состояния совокупности систем «человек — техносфера» характерны два вида негативных ситуаций, связанных с воздействием опасностей на человека:

I ситуация — длительное воздействие постоянных или переменных опасностей ограниченной интенсивности в локальных, региональных и глобальных зонах. Сюда относятся ситуации, связанные с длительным действием опасностей на производстве, в быту и в городе, а также действия глобальных опасностей (потепление климата, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, повышение радиоактивного фона атмосферы);

II ситуация — кратковременные импульсные воздействия опасностей высокой интенсивности в локальных и региональных зонах. Сюда относятся ситуации, связанные с техногенными авариями, катастрофами и стихийными бедствиями.

При анализе процесса воздействия опасностей следует учитывать следующее:

  • — аксиому об одновременном воздействии опасностей;
  • - наличие совокупного воздействия опасностей на объект защиты.

Аксиома об одновременном воздействии опасностей

утверждает:

«Потоки вещества, энергии и информации, генерируемые их источниками, не обладают избирательностью по отношению к объектам защиты и одновременно воздействуют на человека, природную среду и техносферу, находящихся в зоне их влияния».

Из этой аксиомы следует, например, что вибрация любого здания одновременно воздействует на людей, строительные материалы и конструкции, коммуникации и устройства, находящиеся в нем. Результат воздействий вибрации одной интенсивности на все находящиеся в здании объекты может быть различным (опасным или неопасным) и полностью определяется способностью объекта защиты (человек, коммуникация и т.п.) к восприятию возникшей в этом здании вибрации.

При оценке воздействия опасностей на объект защиты необходимо также учитывать, что любой объект воспринимает одновременно все потоки вещества, энергии и информации, поступающие в зону его пребывания в соответствии с аксиомой о совокупном воздействии опасностей. «На любой объект защиты одновременно воздействуют все потоки, поступающие извне в зону его пребывания».

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>