Понятие о проблеме БЖД

Общие вопросы безопасности жизнедеятельности

Ликвидация химической аварии и ее последствий

Ликвидация должна включать в себя:

- удаление максимально возможного количества АХОВ из обвалованного объема;

- рекультивация земли;

- дегазация оборудования, зданий и людей.

Наилучший результат достигается путем откачки АХОВ из обвалованного пространства в специальную аварийную емкость. Оставшийся слой неоткаченного АХОВ внутри обваловки следует засыпать веществом- нейтрализатором. Продукты реакции удаляются.

Под зеркалом разлива обязательно образуется слой земли, пропитанный АХОВ высокой концентрации. Для рекультивации земли следует:

- подобрав вещество- нейтрализатор, смачивать поверхность зеркала разлива его раствором до нейтрализации на всю глубину;

- слой земли на уровень промочки срывают и увозят на захоронение в специальном месте. Параллельно проводят дегазацию зданий, сооружений, оборудования, обрабатывая раствором вещества-нейтрализатора.

Жизнь и деятельность человека есть процесс непрерывного взаимодействия с окружающей средой.

В настоящее время все взаимодействия разделяют на четыре вида:

1. Физические взаимодействия (гравитационное с Землёй, механическое с опорой, электромагнитное, радиационное и т.д.);

2. Химические взаимодействия (взаимодействия с химическими веществами, поступающими в организм с пищей, водой, при дыхании и в процессе контактов с окружающими);

3. Биологические взаимодействия (взаимодействия главным образом с микроорганизмами, проникающими внутрь человека с пищей, водой и т.д.);

4. Информационное взаимодействие (обусловленное обменом любой информацией).

В ходе взаимодействий человек обменивается с окружающей средой энергией, веществом и информацией с определёнными интенсивностями и плотностями.

- энергия, ее плотности (объемная, поверхностная, линейная) и интенсивность обмена энергией

масса, ее плотности (объемная, поверхностная) и интенсивность массового обмена.

I; - информация и скорость (интенсивность) обмена информацией.

Обобщением огромного фактического материала условленно, что последствия взаимодействия человека с окружающей средой зависят от количества энергии и вещества, участвующих во взаимодействии (для краткости будем называть их в дальнейшем количеством взаимодействия) и от интенсивности обмена ими (интенсивности взаимодействия).

Выделяют 5 последствий взаимодействия в зависимости от количества и интенсивности его:

1. Количество и интенсивность взаимодействия минимальны. Участие в таких взаимодействиях субъективно человеком никак не ощущается, поскольку их интенсивность и количество меньше пороговых значений, способных вызвать раздражение соответствующих рецепторов. Объективно участие в таких взаимодействиях также не изменяет состояния организма человека, поскольку организм есть сложная система, для изменения состояния которой данные количество и интенсивность взаимодействия недостаточны.

2. Количество и интенсивность взаимодействия больше. В результате участия в таком взаимодействии человек улучшает свое состояние, т.е. либо приобретает свойства, которых у него не было ранее, либо улучшает уже имеющиеся свойства, либо восстанавливает свойства, утраченные им по какой-то причине.

Примеры:

- физические взаимодействия: человек берет гантели и начинает перемещать их в пространстве определенным образом (механически взаимодействовать с ними); если гантели подобраны правильно – не очень легкие и не очень тяжелые, - (интенсивность взаимодействия именно второго уровня), и если он потратит на эти упражнения достаточно времени (количество взаимодействия именно второго уровня), то получит новое свойство – силу и выносливость (или восстановит их на прежнем уровне);

- химические взаимодействия: пусть, например, болит голова; человек принимает лекарство (вводит в себя химическое соединение), которое, участвуя в химическом взаимодействии с другими химическими веществами организма человека, приводит к выздоровлению;

- биологические взаимодействия: при угрозе эпидемии проводится прививки – людям вводят небольшое количество ослабленных микробов или вирусов данного типа, – в результате чего они не только не заболевают от этого, но и приобретают новое свойство – иммунитет к данным вирусам или микробам;

- информационные взаимодействия: студент слушает лекцию; если преподаватель произносит фразы не слишком быстро, давая ему возможность не только услышать, но и понять о чем идет речь, то студент приобретает новые знания.

3. Количество и интенсивность взаимодействия ещё больше. В результате участия в таком взаимодействии и за время участия в нем в организме человека происходят негативные изменения, которые самостоятельно проходят, если на достаточное время интенсивность взаимодействия уменьшится до 1-го или 2-го уровня.

Примеры:

- физические взаимодействия: во время рабочего дня работник выполнял тяжелую работу и очень устал; дома он отдохнул (то есть выполнял либо легкую, либо не очень тяжелую работу) и на следующий день готов снова выполнять тяжелую работу; другой пример: человек на некоторое время оказался в очень шумном помещении (в турбинном цехе ТЭС); поскольку повышенный шум – стрессор, то у человека повысится давление крови; если пребывание в шумном помещении будет не продолжительным, то после перехода в менее шумные помещения давление восстановится на прежнем уровне;

- химические взаимодействия: на кожу человека попало небольшое количество, не очень концентрированной серной кислоты; сообразив, что произошло он быстро смыл ее водой, в этом случае не надолго появится небольшое покраснение кожи; другой пример: в кучке грибов, которые съел человек, оказался один несъедобный, в результате человек заболеет, но если больше таких грибов он есть не будет – всё через некоторое время пройдет;

- биологические взаимодействия: человек съел немного немытых фруктов, в результате в его организм попало некоторое количество микробов или вирусов; болезненное состояние возникнет, но если больше таких фруктов он есть не будет, то через некоторое время всё пройдет;

- информационное взаимодействие: если, например, лекция посвящена сложному ранее совершенно неизвестному вопросу и преподаватель говорит быстро, то для осмысления услышанного требуется много интеллектуальных усилий – слушатели быстро устают.

4. Количество и интенсивность взаимодействия ещё больше. За время участия в таких взаимодействиях в организме человека возникают такие негативные изменения, которые силами самого организма не могут быть ликвидированы ни при каких условиях – требуется стороннее вмешательство (лечение).

Примеры:

- физические взаимодействия: человек решил поднять очень тяжелый предмет при этом, вследствие большой нагрузки на позвоночник произошло смещение межпозвоночных дисков - возникло заболевание (остеохондроз);

- химические взаимодействия: при подземной добыче угля в воздухе очень большая концентрация не только угольной пыли, но и пыли пустой породы; это пыли, которые при длительном их вдыхании вызывают опасное заболевание – силикоз легких; другой пример: человек съел много ядовитых грибов – отравился, – и его поместили в больницу;

- биологические взаимодействия: человек съел много немытых фруктов (ввел в семя много болезнетворных микробов и вирусов), в результате тяжелое заболевание желудочно-кишечного тракта;

- информационное взаимодействие: если человеку приходится длительное время обрабатывать информацию, поступающую с большой скоростью, то или возникнет тяжелое расстройство нервной системы, или он не будет успевать её правильно обработать и начнет совершать ошибки опасные как для его самого, так и для окружающих.

5. При еще большей интенсивности и количестве взаимодействия за время участия в этом взаимодействии наступит смерть.

Очевидно, что человек, как правило, одновременно участвует во взаимодействиях разных видов, интенсивность которых различна. Математически это можно сформулировать в виде следующей системы уравнений:

(1.1)

(1.2)

(1.3)

где:

W_∑ - суммарное количество различных видов энергии, которыми человек обменивается с окружающей средой за интервал времени от t_o до t_k;

М_∑ - суммарная масса веществ, которыми человек обменивается с окружающей средой за интервал времени от t_o до t_ok;

I_∑ - суммарное количество информации, получаемое человеком различными способами за интервал времени от t_o до t_ok;

интенсивность обмена i-м видом энергии;

интенсивность обмена j-м видом вещества;

интенсивность получения информации k-м способом;

n, m, l – соответственно количество видов энергии и вещества, участвующих во взаимодействиях с человеком, и количество видов информации об окружающей среде в данный промежуток времени. Читатели, на основании собственного опыта, вероятно, представляют, что различные виды энергии, вещества и информации оказывают на человека разное по силе и последствиям воздействие. Это наиболее очевидно для химических взаимодействий. Например, вода. Взрослому человеку ежедневно в зависимости от веса и характера выполняемой работы требуется от 1,5 до 2,5 литров (т.е. килограмм) воды и это количество совершенно неопасно. В то же время однократный прием внутрь нескольких граммов цианистого калия вызовет мгновенную смерть. Тоже для физических взаимодействий. Наверное, каждый человек по утрам пьёт чай или кофе. Пусть человек выпивает утром бокал горячего чая (300 г воды температурой 51,6 ^оС). Тогда, если его нормальная температура 36,6 ^оС, а удельная теплоемкость чая с≈4,2 Дж/г∙^оС, то он ввел в себя этой процедурой за 5 минут примерно 18900 Дж энергии и получил удовольствие от нее. С другой стороны, если человек за эти же 5 минут получит 18900 Дж энергии с помощью, например, γ-излучения, что для 60-ти килограммового человека означает получение поглощенной дозы 315 Грэй, то он неминуемо погибнет через несколько дней.

Биологические взаимодействия. Каждую осень и зиму происходит увеличение количества острых респираторно-вирусных заболеваний, вызываемых присутствием в воздухе соответствующих патогенных вирусов и микробов. И, хотя из каждой тысячи жителей, заболевает несколько десятков человек, болезнь протекает не очень тяжело и крайне редко приводит к летальному исходу. С другой стороны, если в среде обитания окажутся микробы сибирской язвы, чумы, оспы и т.п. опасных инфекций, то, при отсутствии необходимых противоэпидемиологических мероприятий, из каждой тысячи жителей заболеют несколько сотен, болезнь у большинства будет очень тяжелой и, к сожалению, многие погибнут.

Информационные взаимодействия. О них можно говорить очень много, ограничимся самым распространенным примером. Человек в кинотеатре посмотрел «Войну и мир» Сергея Бондарчука или последнюю версию «Титаника» со спецэффектами и получил от этого удовольствие, несмотря на огромное количество информации. На другой день его пригласили на опознание трупа близкого человека, увидев который он упал в обморок.

Из сказанного следует, что соотношения (1.1)÷(1.3) нуждаются в корректировке. В них следует ввести коэффициенты, учитывающие влияние различных видов физических, химических и информационных взаимодействий на последствия участия в таких взаимодействиях, своего рода «коэффициент опасности» различных видов энергии, вещества и информации. Тогда в левых частях соотношений (11.)÷(1.3) должны стоять некие эквивалентные количества энергии, вещества и информации. С учетом сказанного эти соотношения можно представить в следующем виде:

(1.4)

(1.5)

(1.6)

где:

W_Э, M_Э, I_Э – эквивалентные количества энергии, вещества и информации получаемые или отдаваемые человеком, участвующим в n физических, m химических и l информационных взаимодействиях в течении времени t_o ÷ t_ok;

k_i, k_j, k_k – коэффициенты, учитывающие степень опасности отдельных видов энергии, вещества и информации; остальные обозначения прежние.

Соотношения (1.4)÷(1.6) позволяют понять причины возникновения проблемы обеспечения безопасности жизнедеятельности человечества и её обострения на современном этапе развития земной цивилизации. Они, по мнению многих исследователей, в том числе и автора этих строк которое он отстаивает на протяжении 15 лет, заключаются в изменении характера взаимодействия человека с окружающей средой. Это изменение заключается в том, что по мере своего развития человечество осваивает и во всё больших масштабах использует всё большее количество более разнообразных видов взаимодействий со всё более возрастающей интенсивностью. Причём этот процесс с каждым десятилетием идет всё быстрее. В самом деле, всего 250 лет назад из физических взаимодействий в наличии были лишь те, что являлись общими для всего живого на Земле плюс механические взаимодействия с помощью простейших механизмов (рычаг, блок, полиспаст, колесо) плюс тепловые взаимодействия с огнём костра, печи, камина. С появлением паровых машин резко возросло разнообразие механических взаимодействий и их интенсивность. Менее 150 лет назад стало широко применяться электричество как энергоноситель и сразу появилось несколько новых видов взаимодействий (электрические и магнитные) с огромным и всё возрастающим количеством электроприборов и электроустановок не только на работе, но и дома. Чуть более 110 лет назад электромагнитные волны существовали только в трудах десятка физиков-теоретиков и в знаменитых опытах Генриха Герца. Но уже в 20-х ÷ 60-х годах прошлого века радио волны сотен радиостанций заполнили эфир, в 70-х ÷ 90-х к ним добавились сотни телевизионных станций, а в настоящее время идет стремительное насыщение эфира электромагнитными излучениями десятков тысяч базовых станций и десятков миллионов переносных станций сотовой связи. Всего 60 лет назад взаимодействия человечества с ионизирующими излучениями ограничивались фоновыми значениями, в которых человечество возникло и эволюционировало. В настоящее время на Земле работают сотни энергоблоков АЭС, моря и океаны бороздят сотни подводных и надводных кораблей с ядерными силовыми установками, на тысячах промышленных предприятий источники ионизирующих излучений используются в технологических процессах. С химическими взаимодействиями дело обстоит ещё серьёзнее. На заре человечества люди использовали только те химические вещества, которые уже имелись в природе. Средневековые алхимики положили начало созданию веществ, ранее отсутствовавших в природе. А сейчас в неудачный год химики во всём мире создают две сотни новых веществ, а в удачный – до восьмисот! Причем, многие вещества обладают совершенно необычными свойствами и приводят к появлению чрезвычайно интенсивных химических взаимодействий (например, боевые отравляюще вещества, химические средства борьбы с сорняками и вредителями сельскохозяйственных культур и т.п.). Не отстают и микробиологи, правда, их достижения не так широко известны. Но и они регулярно создают новые виды микроорганизмов, которые используются для создания лекарственных препаратов, пищевых добавок, моющих средств и т.д. То же и в области информационных взаимодействий, ибо на людей обрушился буквально поток информации, которая, к тому же, подается весьма агрессивно.

Что же делать человечеству в этих условиях? Из соотношений (1.4)÷(1.6) следует, что необходимо уменьшить значения W_Э, M_Э и I_Э до допустимых. Как следует из (1.4)÷(1.6) этого можно добиться одним из следующих способов.

1.Формирование такого проведения человека в техносфере, которое исключает его участие в неблагоприятных взаимодействиях или во взаимодействиях, без которых можно обойтись. Для этого человек должен знать, какие взаимодействия и в какой степени опасны, без каких взаимодействий он может обойтись без ущерба для своих интересов. Действия, формирующие данное поведение, являются дополнительными и требуют затрат сил и средств, что часто противоречит целям действия человека.

2.Ограгичить время участия во взаимодействиях. Зная допустимые значения для каждого вида взаимодействия, а также интенсивность взаимодействия можно из соотношений (1.4)÷(1.6) определить допустимое время. При этом так же требуются дополнительные знания (в частности значений интенсивности взаимодействий и их допустимого количества, методов расчета допустимого времени) и дополнительные затраты сил и времени на расчет t_доп. Этот способ в настоящее время нашел самое широкое применение. Его основной недостаток в том, что иногда допустимое время меньше необходимого времени участия в данном взаимодействии. Например, пожарный должен вынести из очага пожара пострадавших. При этом он участвует в тепловом взаимодействии с пламенем пожара и в химических взаимодействиях с продуктами горения. Допустимое время каждого из этих взаимодействий несколько секунд или десятков секунд. Ясно, что за это время пожарный не сумеет оказать пострадавшим необходимую помощь.

3.Этот метод защиты используется в том случае, когда интенсивность взаимодействия велика, а допустимое время меньше требуемого для выполнения работы. Метод предполагает расположение между человеком и источником взаимодействия некоего защитного устройства, уменьшающего интенсивность взаимодействия так, что количество взаимодействия полученное в течении заданного времени не превысит допустимого значения.

(1.7)

(1.8)

Решая (1.7)÷(1.8) относительно К_ОСЛ при заданных интенсивностях взаимодействий и времени участия в них можно определить требуемое значение коэффициента ослабления. В данном случае также требуются дополнительные знания о том, какое защитное устройство применить, исправно ли оно, а также желание человека воспользоваться этим устройством.

На практике для обеспечения безопасности жизнедеятельности человечество использует все перечисленные методы, особенность применения которых и составляет предмет науки БЖД.

Наука БЖД включает в себя: производственную безопасность (охрану труда), безопасность в ЧС и экологию. В данном курсе будет рассмотрено содержание первых двух разделов.

В заключении представляется необходимым обсудить вопрос о принципах выбора значений W_ДОП и М_ДОП для конкретных взаимодействий, тем более, что понятие допустимого значения интенсивности и количества взаимодействия будет нами широко использоваться. Как следует из вышесказанного, желательно поддерживать интенсивность и количество каждого взаимодействия на таком уровне, при котором негативные последствия не возникают вовсе. Это по нашей классификации соответствует 2-му или 1-му уровням последствий. С научной и инженерной точек зрения нет никаких проблем с обеспечением данного уровня практически всех взаимодействий: учеными разработаны методы решения этих задач, а инженерами они воплощены в конкретные защитные устройства и организационные мероприятия. Однако, как ни цинично это звучит, комфортно жить в современном мире – слишком дорогое удовольствие, которое земная цивилизация себе позволить пока не может. Поэтому в развитых странах в настоящее время принят следующий подход. Среда обитания человека разделена на 2 зоны: производственную и селитебную. В последней располагается жильё, зоны отдыха, лечебные и т.п. учреждения. В ней стараются поддерживать интенсивность и количество взаимодействия, соответствующие 2-му уровню последствий, а в производственной зоне допускают более интенсивные взаимодействия. Таким образом, за время работы в организме человека могут возникнуть неблагоприятные изменения, но за время нахождения его в селитебной зоне они должны самостоятельно исчезнуть к началу следующего рабочего дня. Государства, по мере экономических возможностей, уменьшают допустимые значения количества и интенсивности взаимодействий в производственной зоне, но происходит это постепенно. Так в СССР в 1983 году были уменьшены на 5 дБ допустимые значения уровней звукового давления на рабочих местах. Для достижения этих новых нормативных значений по расчетам группы профессора Заборова требовались материальные затраты в объёме 20 млрд. рублей. Для сравнения: годовой бюджет СССР, в то время 2-й в мире державы, составлял 600 млрд. руб. Этот пример наглядно иллюстрирует причину постепенности перехода к комфортным условиям во всей среде обитания человека.

Подводя итог всему сказанному, приведем общепринятые определения понятий, которые нами будут широко использоваться в данном курсе.

Все виды взаимодействий, в которых участвует или может участвовать человек, называются факторами.

Производственными факторами называются факторы, действующие на производстве.

Вредными производственными факторами называются факторы, воздействие которых приводит к появлению профессионального заболевания или другого ухудшения здоровья; по приведенной в начале классификации это соответствует последствиям 3-го и 4-го уровня.

Опасными производственными факторами называются факторы, воздействие которых приводит тяжелой форме профессионального заболевания, увечью или гибели человека; по приведенной в начале классификации это соответствует последствиям 5-го уровня.

Дата добавления: 2014-01-07