Лекция 1.
Раздел 1. Теоретические основы безопасности жизнедеятельности.
Тема 1.1. Основные понятия, термины и определения.
БЖД — научная дисциплина, изучающая опасности и защиту от них во всех сферах деятельности человека.
Цель БЖД- обеспечение безопасности.
Цель = БС + ПТ + СЗ + ПР + КТ
БС — достижение безаварийных ситуаций
ПТ — предупреждение травматизма
СЗ — сохранение здоровья
ПР — повышение работоспособности
КТ — повышение качества труда
Для достижения поставленной цели необходимо решить две группы задач:
1. Научные (мат. модели в системах человек-машина; Среда обитания-человек-опасные (вредные) производственные факторы; человек-ПК и т.д.)
2. Практические (обеспечение безопасных условий труда при обслуживании оборудования)
С момента своего появления на Земле Человек перманентно живет и действует в условиях постоянно изменяющихся потенциальных опасностей, то есть деятельность Человека потенциально опасна /О.Н. Русак/. Перефразируя аксиому о потенциальной опасности, можно констатировать - Жизнедеятельность человека потенциально опасна.
Аксиома предопределяет, что все действия человека и все компоненты среды обитания, прежде всего технические средства и технологии, кроме позитивных свойств и результатов, обладают способностью генерировать травмирующие и вредные факторы. При этом любое новое позитивное действие или результат неизбежно сопровождается возникновением новых негативных факторов.
В настоящее время перечень реально действующих негативных факторов значителен и насчитывает более 100 видов. К наиболее распространенным и обладающим достаточно высокими концентрациями или энергетическими уровнями относятся вредные производственные факторы: запыленность и загазованность воздуха, шум, вибрации, электромагнитные поля, ионизирующие излучения, повышенные или пониженные параметры атмосферного воздуха (температуры, влажности, подвижности воздуха, давления), недостаточное и неправильное освещение, монотонность деятельности, тяжелый физический труд и др.
Реализуясь в пространстве и времени, опасности причиняют вред здоровью Человека. В свою очередь, люди являются составной часть той или иной социальной группы, общества, государства. Следовательно, опасности - это то, что угрожает не только Человеку, но и обществу и государству в целом. Значит, профилактика опасности и защита от них - актуальнейшая гуманная и социально-экономическая проблема, в решении которой Государство не может не быть заинтересованным.
Обеспечение безопасности деятельности - задача первостепенного приоритета для личности, общества государства. Абсолютной безопасности не бывает. Под безопасностью понимается такой уровень опасности с которым на данном этапе научного и экономического развития можно смириться. Безопасность - это приемлемый риск. Как достичь эту цель? Единственный способ состоит в образовании Человека. Другого пути просто нет.
Опасности по своей природе потенциальны (т.е. скрыты), перманентны (т.е. постоянны) и тотальны (т.е. всеобщи). Следовательно нет на Земле Человека, которому не угрожают опасности. Но зато есть тьма людей, которые об этом не подозревают. Их сознание работает в режиме отчуждения от реальной жизни.
Для выработки идеологии безопасности, формирования соответствующего мышления и поведения и служит наука безопасность жизнедеятельности.
Безопасность жизнедеятельности (БЖД) - это область научных знаний, изучающая общие проблемы опасности, угрожающие каждому Человеку и разрабатывающая соответствующие способы защиты от них во всех сферах деятельности и любых условиях обитания Человека.
Деятельность - специфическая человеческая форма активного отношения к окружающему миру, содержание которой составляет его целесообразное изменение и преобразование. Всякая деятельность включает в себя цель, средство, результат и сам процесс деятельности. Формы деятельности многообразны. Они охватывают практические, интеллектуальные, духовные процессы, протекающие в быту, общественной, культурной, трудовой, научной, учебной и других сферах жизни.
Модель процесса жизнедеятельности в наиболее общем виде можно представить состоящей из двух элементов: человека и среды его обитания. Между собой эти элементы связаны двухсторонними связями
Прямые связи человека со средой очевидны.
Обратные связи обусловлены всеобщим законом реактивности материального мира.
Система “человек – среда” является двухцелевой:
1) одна цель состоит в достижении определенного эффекта в процессе деятельности;
2) вторая – в исключении нежелательных последствий от этой деятельности.
Другими словами, окружающая нас природа рассматривается человеком с двух противоположных позиций. С одной стороны, для нормального существования нам необходимо обеспечивать стабильность всех факторов окружающей среды. Например, потепление, изменение давления, влажности, уровня радиации, уменьшение количества растений и т.д. может оказывать вредное влияние на человеческий организм. Насколько важна эта проблема, можно судить по возросшей роли “зеленых” в политической жизни развитых стран.
С другой стороны, жизнедеятельность человека невозможна без пагубного воздействия на природу. Извлечение полезных ископаемых, различные загрязнения грунта, вод и воздуха, выделение большого количества тепла – вот лишь небольшая часть “последствий” человеческой деятельности, которые оказывают вредное влияние на окружающую среду.
Именно в одновременности этих двух сторон состоит противоречие во взаимодействии человека с природной средой. Человеческая практика дает основание утверждать, что любая деятельность потенциально опасна (так называемая “аксиома о потенциальной опасности”).
Тема взаимодействия человека и окружающей среды выходит за пределы какой-либо одной науки или области человеческой деятельности. Это предопределило необходимость появление новой области знаний – безопасности жизнедеятельности (БЖД).
БЖД – комплексная дисциплина, изучающая возможности обеспечения безопасность человека применительно к любому виду человеческой деятельности.
БЖД решает три взаимосвязанные задачи:
- Идентификация опасностей, т.е. распознавание вида опасности с указанием ее количественных характеристик и координат опасности.
- Защита от опасностей на основе сопоставления затрат и выгод.
- Ликвидация возможных опасностей (исходя из концепции остаточного риска).
Опасность - центральное понятие в безопасности жизнедеятельности.
Опасность – это явление, процессы, объекты, способные в определенных условиях наносить ущерб здоровью человека непосредственно или косвенно.
Опасность хранят все системы, имеющие энергию, химически или биологически активные компоненты и др.
Данное определение опасности в БЖД является наиболее общим и включает такие понятия как опасные, вредные факторы производства, поражающие факторы и пр.
Существует несколько способов классификации опасностей:
- по природе происхождения:
а) природные;
б) технические;
в) антропогенные;
г) экологические;
д) смешанные.
- по локализации:
а) связанные с литосферой;
б) связанные с гидросферой;
в) связанные с атмосферой;
г) связанные с космосом.
- по вызываемым последствиям:
а) утомление;
б) заболевание;
в) травма;
г) летальный исход и др.
Согласно официальному стандарту опасности делятся на физические, химические, биологические и психофизические.
Физические опасности
Физические опасности – движущиеся машины и механизмы, повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны,аномальная температура воздуха,повышенный уровень шума, вибраций. звуковых колебаний и т.д.
Химические опасности – общетоксичные, раздражающие, канцерогенные, мутагенные и т.д.
Биологические опасности – патогенные микроорганизмы (в т.ч. вирусы) и продукты их жизнедеятельности.
Психофизические опасности – физические и нервно-психические перегрузки.
Указанные классификации носят частный характер, поскольку осуществляют классификацию только по какому-либо одному признаку. Поэтому более объемлющей представляется следующая классификация.
Все опасности (факторы, приводящие к появлению опасности), по объекту воздействия, времени и пространству представляется целесообразным разделить на три группы:
1- факторы, непосредственно влияющие на оператора, степень воздействия которых может накапливаться или релаксировать во времени – факторы инкубационного действия;
2- факторы мгновенного действия, носящие случайный характер, воздействие которых распространяется на оператора или локализовано ноксосферой;
3- факторы экологического воздействия, как правило, опосредственного действия, проявляющиеся вне оператора, вне данного производства, но являющиеся следствием реализации конкретного технологического процесса на данном производстве.
Такая классификация является наиболее удобной при анализе конкретного производства, т.к. позволяет выявить, спрогнозировать и дать количественную оценку возможным опасностям еще на ранних стадиях технологической подготовки производства.
Химические опасности – общетоксичные, раздражающие, канцерогенные, мутагенные и т.д.
Биологические опасности – патогенные микроорганизмы (в т.ч. вирусы) и продукты их жизнедеятельности.
Психофизические опасности – физические и нервно-психические перегрузки.
Указанные классификации носят частный характер, поскольку осуществляют классификацию только по какому-либо одному признаку. Поэтому более объемлющей представляется следующая классификация.
Все опасности (факторы, приводящие к появлению опасности), по объекту воздействия, времени и пространству представляется целесообразным разделить на три группы:
1- факторы, непосредственно влияющие на оператора, степень воздействия которых может накапливаться или релаксировать во времени – факторы инкубационного действия;
2- факторы мгновенного действия, носящие случайный характер, воздействие которых распространяется на оператора или локализовано ноксосферой;
3- факторы экологического воздействия, как правило, опосредственного действия, проявляющиеся вне оператора, вне данного производства, но являющиеся следствием реализации конкретного технологического процесса на данном производстве.
Такая классификация является наиболее удобной при анализе конкретного производства, т.к. позволяет выявить, спрогнозировать и дать количественную оценку возможным опасностям еще на ранних стадиях технологической подготовки производства
Здоровье - естественное состояние организма, характеризующееся его уравновешенностью с окружающей средой и отсутствием каких-либо болезненных изменений.
“Здоровье - это состояние полного физического, духовного и социального благополучия” - Устав Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).
Опасность - явление, процессы, объекты, свойство предметов, способные в определенных условиях наносить ущерб здоровью человека.
Безопасность - состояние деятельности, при котором с определенной вероятностью исключено проявление опасностей, или отсутствие чрезмерной опасности, или, безопасность — состояние объекта защиты, при котором воздействие на него всех потоков вещества, энергии и информации не превышает максимально допустимых значений.
Следует отметить, что термин “безопасность” часто используют для оценки качества источника опасности, говоря о неспособности источника генерировать опасности. Настало время, когда для описания такого свойства источников опасности необходимо найти иной термин. Такими терминами могут быть: “неопасность”, “совместимость”, “экологичность” и т.п.
Экологичностъ источника опасности — состояние источника, при котором соблюдается его допустимое воздействие на техносферу и/или биосферу.
Идентификация опасности - процесс распознавания образа опасности, установления возможных причин, пространственных и временных координат, вероятности проявления, величины и последствий опасности.
Потенциальный - возможный, скрытый.
Цель - то, что ожидается в результате определенным образом направленных действий.
Причина - событие, предшествующее и вызывающее другое событие, именуемое следствием.
Ущерб здоровью - это любое проявление нарушения здоровья.
Условия деятельности - совокупность факторов среды обитания, воздействующих на человека.
Различают опасности естественного и антропогенного происхождения. Естественные опасности обусловливают стихийные явления, климатические условия, рельеф местности и т.п. Ежегодно стихийные явления подвергают опасности жизнь около 25 млн. человек. Так, например, в 1990 г. в результате землетрясений в мире погибло более 52 тыс. человек. Этот год стал наиболее трагичным в минувшем десятилетии, учитывая, что за период 1980...1990 гг. жертвами землетрясений стали 57 тыс. человек.
Негативное воздействие на человека и среду обитания, к сожалению, не ограничивается естественными опасностями. Человек, решая задачи своего материального обеспечения, непрерывно воздействует на среду обитания своей деятельностью и продуктами деятельности (техническими средствами, выбросами различных производств и т.п.), генерируя в среде обитания антропогенные опасности. Чем выше преобразующая деятельность человека, тем выше уровень и число антропогенных опасностей — вредных и травмирующих факторов, отрицательно воздействующих на человека и окружающую его среду.
Опасность хранят все системы, имеющие энергию, химически или биологически активные компоненты, а также характеристики, несоответствующие условиям жизнедеятельности человека.
Опасности носят потенциальный характер. Актуализация опасностей происходит при определенных условиях, именуемых причинами. Признаками, определяющими опасность, являются: угроза для жизни, возможность нанесения ущерба здоровью, нарушение условий нормального функционирования органов и систем человека.
Опасность - понятие относительное.
Номенклатура опасностей.
Виды опасностей: (имеется своя номенклатура куда в алфавитном порядке заносятся все опасности начиная с алкоголя (а) и заканчивая ядовитыми веществами (я)).
При выполнении конкретных исследований составляется более подробная номенклатура опасностей для отдельных объектов. Полезность номенклатур состоит в том, что они содержат полный перечень потенциальных опасностей и облегчают процесс идентификации. Процедура составления номенклатуры имеет профилактическую направленность.
Таксономия опасностей.
Таксономия - наука о классификации и систематизации сложных явлений, понятий, объектов. Поскольку опасность является понятием сложным, иерархическим, имеющим много признаков, таксономирование их несет важную роль в организации познания безопасности жизнедеятельности, позволяет глубже познать природу опасности.
По происхождению различают 6 групп опасностей: природные, техногенные, антропогенные, экологические, социальные, биологические.
По характеру воздействия на человека опасности можно разделить на 5 групп: механические, физические, химические, биологические, психофизиологические.
По времени проявления отрицательных последствий опасности делятся на импульсивные и кумулятивные.
По локализации опасности бывают: связанные с литосферой, гидросферой, атмосферой, космосом.
По вызываемым последствиям: утомление, заболевание, травмы, аварии, пожары, летальные исходы и т.д.
По приносимому ущербу: социальный, технический, экологический, экономический.
Сферы проявления опасностей: бытовая, спортивная, дорожно-транспортная, производственная, военная и др.
По структуре (строению) опасности делятся на простые и производные, порождаемые взаимодействием простых.
По реализуемой энергии опасности делятся на активные и пассивные.
К пассивным относятся опасности, активизирующиеся за счет энергии, носителем которой является сам человек. Это - острые (колющие и режущие) неподвижные элементы; неровности поверхности, по которой перемещается человек; уклоны, подъемы; незначительное трение между соприкасающимися поверхностями (скольжение) и др.
Различают признаки опасности: априорные (предвестники) и апостериорными (следы).
Идентификация опасностей.
Опасности носят потенциальный, т.е. скрытый характер.
Под идентификацией понимается процесс обнаружения и установления количественных, временных, пространственных и иных характеристик, необходимых и достаточных для разработки профилактических и оперативных мероприятий, направленных на обеспечение жизнедеятельности.
В процессе идентификации выявляются номенклатура опасностей, вероятность их проявления, пространственная локализация (координаты), возможный ущерб и другие параметры, необходимые для решения конкретной задачи.
Главное заключается в установлении возможных причин проявления опасности. Полностью идентифицировать опасность очень трудно. Например, причины некоторых аварий и катастроф остаются невыясненными долгие годы или навсегда. Можно говорить о разной степени идентификации: более или менее полной, приближенной, ориентировочной и т.п.
Причины и следствия.
Условия, при которых реализуются потенциальные опасности, называются причинами.
Причины характеризуют совокупность обстоятельств, благодаря которым опасности проявляются и вызывают те или иные нежелательные последствия.
Формы нежелательных последствий, или ущерба, разнообразны: травмы различной тяжести, заболевания, урон окружающей среде и др.
Опасность, причины, следствия являются основными характеристиками таких событий, как несчастный случай, чрезвычайная ситуация, пожар и т.д.
Триада “опасность - причины - нежелательные следствия” - это логический процесс развития, реализующий потенциальную опасность в реальный ущерб (последствие). Как правило, этот процесс включает несколько причин, т.е. является многопричинным. Одна и та же опасность может реализовываться в нежелательное событие через разные причины.
В основе профилактики несчастных случаев по существу лежит поиск причин.
Аксиома о потенциальной опасности человеческой деятельности.
Ни в одном виде деятельности невозможно достичь абсолютной безопасности. Следовательно - любая деятельность потенциально опасна.
Квантификация опасностей.
Квантификация - это введение количественных характеристик для оценки сложных, качественно определяемых понятий. Наиболее распространенной оценкой опасности является риск. Риск: - частота реализации опасностей (это отношение числа тех или иных неблагоприятных последствий к их возможному числу за определенный период). При этом необходимо указать класс последствий, т.е. ответить на вопрос: риск чего?
Лекция 2.
Тема 1.2. Основные положения теории риска.
Одной из основных задач БЖД является определение количественных характеристик опасности (идентификация). Только зная эти характеристики можно на базе общих методов разработать эффективные частные методы обеспечения безопасности и оценивать существующие технические системы и объекты с точки зрения их безопасности для человека.
При анализе технических систем широко используется понятие надежности.
Надежность - свойство объекта выполнять и сохранять во времени заданные ему функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.
Надежность является внутренним свойством объекта. Оно проявляется во взаимодействии этого объекта с другими объектами внутри технической системы, а также с внешней средой, являющейся объектом, с которым взаимодействует сама техническая система в соответствии с ее назначением. Это свойство определяет эффективность функционирования технической системы во времени через свои показатели. Являясь комплексным свойством, надежность объекта ( в зависимости от его назначения и условий эксплуатации) оценивается через показатели частных свойств - безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохранности - в отдельности или определенном сочетании.
При анализе безопасности технической системы, характеристики ее надежности не дают исчерпывающей информации. Необходимо провести анализ возможных последствий отказов технической системы в смысле ущерба, наносимого оборудованию и последствий для людей, находящихся вблизи него. Таким образом, расширение анализа надежности, включение в него рассмотрения последствий, ожидаемую частоту их появления, а также ущерб, вызываемый потерями оборудования и человеческими жертвами, и является оценкой риска. Конечным результатом изучения степени риска может быть, например, такое утверждение: “Возможное число человеческих жертв в течение года в результате отказа равно N человек”.
Можно дать следующее определение риска: риск - частота реализации опасностей. Количественная оценка риска - это отношение числа тех или иных неблагоприятных последствий к их возможному числу за определенный период.
Пример. Определить риск гибели человека на производстве за год, если известно, что ежегодно погибает около n =14000 человек, а численность работающих составляет N =140 млн. человек:
R=1,4*104 /1,4*108
R=1*10-4
С точки зрения общества в целом интересно сравнение полученной величины со степенью риска обычных условий человеческой жизни, для того чтобы получить представление приемлемом уровне риска и иметь основу для принятия соответствующих решений.
По данным американских ученых индивидуальный риск гибели по различным причинам, по отношению ко всему населению США за год составляет:
Автомобильный транспорт |
3´10-4 |
Падение |
9´10-4 |
Пожар и ожог |
4´10-5 |
Утопление |
3´10-5 |
Отравление |
2´10-5 |
Огнестрельное оружие и станочное оборудование |
1´10-5 |
Водный, воздушный транспорт |
9´10-6 . |
Падающие предметы, эл. ток |
6´10-6 . |
Железная дорога |
4´10-6 |
Молния |
5´10-7 |
Ураган, торнадо |
4´10-7 |
Таким образом, полная безопасность не может быть гарантирована никому, независимо от образа жизни.
При уменьшении риска ниже уровня 1´10-6 в год общественность не выражает чрезмерной озабоченности и поэтому редко предпринимаются специальные меры для снижения степени риска (мы не проводим свою жизнь в страхе погибнуть от удара молнии). Основываясь на этой предпосылке, многие специалисты принимают величину 1´10-6 как тот уровень, к которому следует стремиться, устанавливая степень риска для технических объектов. Во многих странах эта величина закреплена в законодательном порядке. Пренебрежимо малым считается риск 1´10-8 в год.
Необходимо отметить, что оценку риска тех или иных событий можно производить только при наличии достаточного количества статистических данных. В противном случае данные будут не точны, так как здесь идет речь о так называемых “редких явлениях”, к которым классический вероятностный подход не применим. “Так, например, до чернобыльской аварии риск гибели в результате аварии на атомной электростанции оценивался в 2´10-10 в год”
Различают индивидуальный и социальный риск.
Индивидуальный риск характеризует опасность определенного вида для отдельного индивидуума. Социальный (точнее групповой) - это риск для группы людей. Социальный риск это зависимость между частотой событий и числом пораженных при этом людей.
Для сравнения риска и выгод предлагается ввести экономический эквивалент человеческой жизни. Такой подход вызывает возражение среди определенного круга лиц, которые утверждают, что жизнь свята и бесценна, а финансовые сделки вокруг нее не допустимы. Однако на практике с неизбежностью возникает необходимость в такой оценке. Именно в целях безопасности людей, ставится вопрос: “Сколько надо израсходовать средств, чтобы спасти человеческую жизнь”. По зарубежным исследованиям человеческая жизнь оценивается от 650 тыс. до 7 млн. долл. США.
Таким образом, должны рассматриваться все технические и социальные аспекты в их взаимосвязи. При этом возможно обеспечить приемлемый риск, который сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет собой некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями ее достижения.
Затрачивая чрезмерные средства на повышение надежности технических систем, можно нанести ущерб социальной сфере. Величина приемлемого риска определяется уровнем развития общества и темпами научно - технического прогресса.
Начальный импульс к созданию численных методов оценки надежности был дан авиационной промышленностью. После первой мировой войны в связи с увеличением интенсивности полетов и авиакатастроф были выработаны критерии надежности для самолетов и требования к уровню безопасности. В частности, проведен сравнительный анализ одномоторных и многомоторных самолетов с точки зрения успешного завершения полета и выработаны требования по частоте аварий, отнесенных к 1ч. полетного времени. К 1960г., например, было установлено, что одна катастрофа приходится в среднем на 1млн. посадок. Таким образом, для автоматических систем посадки самолетов можно было бы установить требования по уровню риска, не превышающего одной катастрофы на 1´107 посадок.
Дальнейшее развитие математического аппарата надежности применительно к сложным системам последовательного типа показало невозможность применения старого закона “цепь не прочнее, чем самое слабое ее звено”
Следует отметить, что процедура определения риска весьма приблизительна. Можно выделить 4 методических подхода к определению риска.
Инженерный подход, опирающийся на статистику, расчет частот, вероятностный анализ безопасности.
Модельный подход, основанный на построении моделей воздействия опасностей на отдельного человека или группы людей.
Экспертный подход.
Социологический подход, основанный на опросе населения.
Концепция приемлемого (допустимого) риска.
Традиционная техника безопасности базируется на требовании - обеспечить абсолютную безопасность. Как показала практика, такая концепция неадекватна законам техносферы - обеспечить нулевой риск в действующих системах невозможно.
Современный мир отверг концепцию абсолютной безопасности и пришел к концепции приемлемого (допустимого) риска, суть которой в стремлении к такой безопасности, которую приемлет общество в данный период времени.
Восприятие риска и опасности общественностью субъективно.
Приемлемый риск сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет собой некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями ее достижения. Затрачивая чрезмерные средства на повышение безопасности, можно нанести ущерб социальной сфере, например, ухудшить медицинскую помощь. При увеличении затрат технический риск уменьшается, но растет социальный. Суммарный риск имеет минимум при определенном соответствии между инвестициями в технической и социальной сферах. Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе риска, с которым общество пока вынуждено мириться.
Максимально приемлемым уровнем индивидуального риска гибели обычно считается величина 10-6в год (В некоторых странах, например в Голландии).
Максимально приемлемым риском для экосистем считается тот при котором может пострадать не более 5% видов биогеоценоза.
Управление риском.
Как повысить уровень безопасности?
Для этой цели средства можно расходовать по трем направлениям:
а) совершенствование технических систем и объектов;
б) подготовка персонала;
в) ликвидация последствий.
Переход к оценке риска открывает новые возможности повышения безопасности: к техническим, организационным, административным добавляются экономические методы управления риском. К последним относятся: страхование, денежная компенсация ущерба, платежи за риск и др.
В основе управления риском лежит методика сравнения затрат и получаемых выгод от снижения риска.
Последовательность изучения опасностей.
Стадия 1 - предварительный анализ опасности (ПАО)
Шаг 1. Выявить источники опасности.
Шаг 2 - определить части системы, которые могут вызвать эти опасности.
Шаг 3-Ввести ограничения на анализ (исключить опасности, которые не будут изучаться).
Стадия II - выявление последовательности опасных ситуаций.
Стадия III - анализ последствий.
Системный анализ безопасности.
Системный анализ - это совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам (безопасности).
Система - это совокупность взаимосвязанных компонент, взаимодействующих между собой. Под компонентами системы понимаются не только материальные объекты, но и отношения и связи. Система, одним из элементов которой является человек, называется эргатической. (Пример эргатической системы: “человек-машина-окружающая среда).
Принцип системности рассматривает явления в их взаимной связи, как целостный комплекс. Результат, который дает система, называют системообразующим элементом. Например, такое системное явление как горение (пожар) возможно при наличии следующих компонентов: горючее вещество, окислитель, источник воспламенения. При исключении хотя бы одного из перечисленных компонентов система разрушается.
Системы могут иметь качества, которых может не быть у элементов их образующих. Это свойство систем, именуемое эмерджентностью, лежит в основе системного анализа вообще и проблем безопасности, в частности.
Цель системного анализа безопасности состоит в том, чтобы выявить причины, влияющие на появление нежелательных событий (аварий, катастроф и т.д.) и разработать предупредительные мероприятия, уменьшающие вероятность их появления.
Методы анализа.
Анализ безопасности может осуществляться априорно или апостериорно, т.е. до или после нежелательного события. Метод может быть прямым или обратным.
Исследователь выбирает такие нежелательные события, которые являются возможными для данной системы, и пытается составить набор различных ситуаций, которые могут привести к их появлению.
Анализ выполняется после того, как нежелательные события уже произошли. Цель такого анализа - разработка рекомендаций на будущее.
Априорный и Апостериорный анализы дополняют друг друга.
Прямой метод анализа состоит в изучении причин, чтобы предвидеть последствия. При обратном методе анализируются последствия, чтобы определить причины.
Конечная же цель всегда одна - предотвращение нежелательных ситуаций.
Имея вероятность и частоту возникновения первичных событий, можно, двигаясь снизу вверх, определить вероятность венчающего события. Основной проблемой при анализе безопасности является установление параметров или границ системы. Если система будет чрезмерно ограничена, то появляется возможность получения разрозненных несистематизированных предупредительных мер, т.е. некоторые опасные ситуации могут остаться без внимания. С другой стороны, если система слишком обширна, то результаты анализа могут оказаться крайне неопределенными.
Лекция 3.
Раздел 2. Опасности техносферы.
Тема 2.1. Причины, виды и масштабы негативного воздействия в техносфере.
Среда обитания современного человека - это техносфера, которая включает производственную, окружающую городскую и бытовую среды. Мир техносферных опасностей определяется, прежде всего, опасностью технических и техногенных объектов, промышленных технологий, естественных опасностей окружающей природной среды, опасностью технических средств, используемых человеком в повседневной жизни.
Техносфера - это преобразованная человеком часть биосферы, в которой наряду с природными опасностями присутствуют опасности, связанные с деятельностью человека, осуществляемой в интересах удовлетворения своих все возрастающих жизненных потребностей.
Экологический энциклопедический словарь 1 определяет техносферу как часть биосферы, разрушенной и коренным образом преобразованной людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических и техногенных объектов в целях наилучшего соответствия социально-экономическим (но не экологическим) потребностям человека.
В связи с ростом численности населения планеты, возрастанием его социально-экономических потребностей преобразование биосферы и расширение техносферы неизбежно. Закономерности взаимодействия компонентов техносферы, круговорота, миграции и трансформации в ней веществ и энергий отличны от биосферных закономерностей и требуют специального изучения. Поэтому закономерным является возникновение новой науки - экологии техносферы (техносферной экологии). Задачей экологии техносферы является изучение указанных выше закономерностей и определение параметров экологической ниши каждого вида, организма и сообществ техносферы. Знание экологии техносферы является исходной для формирования благоприятной для человека техносферы, обеспечения ее безопасности и определения допустимых техногенных и антропогенных нагрузок на окружающую природную среду.
Причины формирования техносферы
Техносфера характеризуется по сравнению биосферой более широкой номенклатурой опасностей и негативных воздействий, высокой вероятностью, величиной уровня и последствий (ущерба) их реализации.
Опасность - это неизбежное потенциальное свойство биосферы и техносферы способное оказывать негативное воздействие на человека и компоненты биосферы и техносферы. Опасности могут быть приемлемыми (допустимыми), неприемлемыми (недопустимыми) и критическими (чрезвычайными). Комплекс опасностей техносферы взаимосвязан и выступает как единая система связанных и влияющих друг на друга компонентов.
Важнейшим этапом изучения опасностей является их идентификация. Идентификация опасностей заключается в:
- выявлении опасностей и определении их полной номенклатуры;
- оценке последствий их воздействия (биологического, экономического) на человека и техносферу и определении их допустимых уровней;
- определении (расчетном или инструментальном путем) их пространственно-временных и количественных характеристик;
- установлении причин реализации опасности.
В связи с быстрым развитием техники и технологий, появлением новых веществ, изменением уровней и спектральных характеристик физических полей номеклатура опасностей и негативных воздействий постоянно расширяется и видоизменяется. Оперативная их идентификация и информирование о них - актуальная задача современности.
Методы управления неизбежным техносферным риском сложны, так как осуществляются в многофакторном пространстве, характеризующимся множеством взаимосвязей и неопределенностей. Однако опыт управления техносферным риском постепенно накапливается по мере развитие теории риска, накопления статистических баз данных, практики проб и ошибок.
Управление безопасностью в техносфере требует принятия верных стратегических и тактических управленческих решений. Это невозможно без полной и достоверной оперативной информации об экологической обстановке, диагностики состояния безопасности технических объектов. Поэтому важнейшим направлением обеспечения безопасности в техносфере является создание систем и средств контроля и постоянного мониторинга состояния техносферы и элементов обеспечения безопасности.
Безопасность техносферы можно определить как состояние техносферы, при котором обеспечивается приемлемый уровень риска реализации опасностей и допустимая величина вредных воздействий на человека и природную среду. Безопасность обеспечивается комплексной системой мер защиты человека и природной среды от опасностей и негативных воздействий, формируемых деятельностью самого человека и природных опасностей.
Потребность в безопасности - это одна из основных, наряду с физиологическими, потребностей человека, ибо природа даровала ему стремление защищать свою жизнь и жизнь близких людей. На протяжении многовековой эволюции человек на опыте вырабатывал приемы своей защиты сначала от природных опасностей, а затем от опасностей, создаваемых в результате собственной деятельности. На определенном этапе развития человечества и, прежде всего, в 20 веке темпы преобразования человеком биосферы стали настолько стремительными, что определение способов защиты на основе опыта стало отставать от темпов техногенных преобразований. Освоение новых видов энергии, получение новых химических и биологических веществ потребовало научного осмысления вопросов безопасности, превентивной оценки предстоящих нововведений. Это привело к необходимости разработки научных основ безопасного и устойчивого развития человечества и определения допустимых границ вмешательства в биосферные процессы. Формирование науки о безопасности, как интегративной науки, синтезирующей физико-математические, химические, биологические, медицинские, социальные, психологические и экономические науки, находится на начальном этапе.
Безопасность в техносфере предусматривает обеспечение экологической безопасности, промышленной безопасности, производственной безопасности (безопасности труда), безопасности в чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера, информационной безопасности. Также как взаимосвязаны между собой компоненты техносферной опасности, так и отдельные компоненты системы обеспечения безопасности выступают как единый комплекс связанных между собой методов и средств обеспечения безопасности человека и природной среды. В настоящее время отдельные составляющие науки о безопасности хорошо разработаны и продолжают развиваться, но их объединение на общей методологической основе происходит медленно. Для этого есть объективные и субъективные причины. Объективные причины заключаются в сложности, многокритериальности и комплексности этой науки, недостаточной разработанности основных принципов, методов и гипотез научных исследований. Субъективные причины состоят в том, что по-прежнему и управление и научные исследования осуществляются по отдельным составляющим безопасности, а органа, координирующего комплексные исследования, ни в системе государственного управления, ни в структуре Российской академии наук нет.
Весьма важным научным направлением в обеспечении безопасности в техносфере является разработка экономических механизмов обеспечения безопасности. Нет сомнения, что экономическое регулирование будет занимать все большее место в управлении безопасностью и только в органичном сочетании с законодательным и нормативно-техническим регулированием способно обеспечить экотехнологичное и ориентированное на приоритеты безопасности развитие экономики. Актуальными являются разработка методов оценки возможных и реальных экономических ущербов, экстернальных экономических издержек, страхования рисков и ответственности, торговли квотами на загрязнение, оценки стоимости природных ресурсов и т.д. На-пример, реализация основополагающих принципов "загрязнитель платит" и "природопользователь платит" невозможно без разработки адекватных методик расчета ущербов и оценки природных ресурсов. До сих пор отсутствуют методики оценки ущербов за энергетическое загрязнение окружающей среды (радиоактивное, электромагнитное, виброакустическое), темпы роста которых очень велики. В результате юридические и физические лица не несут никакой экономической ответственности за загрязнения такого рода. Существующие же методики оценки ущербов от ингредиентных загрязнений приблизительны и не имеют серьезного эколого-экономического обоснования. В результате система платежей за выбросы, сбросы, размещение отходов и штрафов за загрязнение до сих пор не стали действенными механизмами экономического регулирования. Размеры платежей и штрафов не редко являются предметом экономико-правовых споров. Физические лица практически лишены возможности предъявления экономических обоснованных претензий к предприятиям-загрязнителям селитебных зон. Развитие экологического страхования сдерживается отсутствием надежных методик расчета экономических последствий аварий.
Не меньше проблем и в экономике безопасности труда. Только реальная оценка экономических потерь, связанных с травмами, профессионально обусловленными заболеваниями, снижением производительности и работоспособности, утратой трудовых ресурсов, будет экономически стимулировать работодателя к вложению финансовых средств в повышение безопасности и улучшение условий труда.
Не только состояние техники, технологий, компетенции в области безопасности определяют ее уровень. Сам человек, являясь наряду с природной средой объектом защиты, является генератором (источником) опасностей. Несмотря на автоматизацию технически и технологических процессов, по-прежнему ключевым элементом во всех сферах жизни и деятельности остается человек, призванный обслуживать, управлять, контролировать технические системы и процессы, принимать быстрые и часто неординарные, не свойственные любой интеллектуальной технической системе, решения в критических ситуациях. Практика показывает, что в основе травматизма и аварийности часто лежат не инженерно-конструкторские ошибки, а организационно-психологические причины. Эмоциональное и психическое состояние человека играет огромную роль. Современная техносфера характеризуется не только быстрым ростом потоков энергий и веществ, но и крайне стремительным нарастанием информационных потоков, в которых наряду с полезной и положительной очень много неверной и негативной информации. Со стороны определенных групп людей, обществ на людей может оказываться намеренное или не преднамеренное отрицательное психическое воздействие. Избыточно-негативная информация снижает уровень безопасности, увеличивает риск опасности, исходящей от самого человека, но и отсутствие правильной и дозированной информации приводит к аналогичному эффекту. Человек, обеспечивающий безопасность коллектива, и человек, заботящийся о личной безопасности и безопасности близких людей, должен иметь объек-тивную и проверенную информацию об уровне безопасности, состоянии среды его обитания, возможных угрозах, новых законах и нормативно-правовых актах, изменении правил поведения, работы и т.д.
Принципы обеспечения безопасности в техносфере.
Ориентирующие (Активность оператора; Гуманизация деятельности; Деструкции; Замены оператора; Классификации; Ликвидации опасности; Системности; Снижения опасности).
Технические (Блокировки; Вакуумирования; Герметизации; Защиты расстоянием; Компрессии; Прочности; Слабого звена; Экранирования. )
Организационные (Защита временем; Информации; Резервирования; Несовместимости; Нормирования; Подбора кадров; Последовательности; Эргономичности.)
Управленческие (Адекватности; Контроля; Обратной связи; Ответственности; Плановости; Стимулирования; Управления; Эффективности.)
Принцип нормирования, например, заключается в установлении таких параметров, соблюдение которых обеспечивает защиту человека от соответствующей опасности. Пример: ПДВ, ПДС, ПДК, ПДУ, нормы переноски и подъема тяжести, продолжительность трудовой деятельности и др.
Принцип слабого звена состоит в том, что в рассматриваемую систему вводится элемент, который чутко реагирует на изменения соответствующего параметра, предотвращая опасное явление. Пример: предохранительные клапана, разрывные мембраны, предохранители и др.
Принцип информации заключается в передаче и усвоении персоналом сведений, выполнение которых обеспечивает соответствующий уровень безопасности. Пример: обучение, инструктажи, маркировка оборудования и др.
Принцип классификации состоит в делении объектов на классы и категории по признакам, связанным с опасностями. Пример: санитарно-защитные зоны (5 классов), категории производств (помещений) по взрыво-пожарной опасности (А,Б,В,Г,Д) и др.
Методы обеспечения безопасности.
Гомосфера - пространство (зона), где находится человек в процессе деятельности.
Ноксосфера - пространство где постоянно существуют или периодически возникают опасности. Совмещение гомосферы и ноксосферы недопустимо с позиции безопасности. Обеспечение безопасности достигается тремя основными методами:
Метод А, состоит в пространственном и (или) временном разделении гомосферы и ноксосферы. Это достигается средствами дистационного управления, автоматизации, роботизации, организации и др.
Метод Б, состоит в нормализации ноксосферы, путем исключения опасностей. Это включает совокупность мероприятий, защищающих человека от шума, газа, пыли, опасности травмирования и др. средствами коллективной и индивидуальной защиты.
Метод В, включает гамму приемов и средств, направленных на адаптацию человека к соответствующей среде и повышению его защищенности. Данный метод реализует возможности профотбора, обучения, психологического воздействия СИЗ и т.д.
В реальных условиях реализуется комбинация названных методов.
Средства обеспечения безопасности
Средства обеспечения безопасности делятся на средства коллективной (СКЗ) и индивидуальной (СИЗ). В свою очередь СКЗ и СИЗ делятся на группы в зависимости от характера опасностей, конструктивного исполнения, области применения и т.д..
ПРОЯВЛЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ.
Под экологическими опасностями понимаются опасности для жизнедеятельности человека, возникающие опосредованно, вследствие изменения системных параметров окружающей природной среды. Такие опасности имеют ряд специфических черт, связанных, во-первых, с причинами их происхождения и, во-вторых, с системными особенностями окружающей среды.
Экологические опасности можно разделить на природные, возникающие как результат стихийных явлений, и антропогенные, являющиеся следствием хозяйственной деятельности Человечества.
Антропогенные экологические опасности постоянно возрастают вследствие определенного направления
Лекция 4.
Тема 3.1. Характеристика основных форм деятельности человека. Эргономика.
Классификация основных форм деятельности
В современных формах трудовой деятельности чисто физический труд не играет существенной роли.
Физиологическая классификация трудовой деятельности используется для характеристики отдельных профессий.
Формы труда, требующие значительной мышечной активности, - вид трудовых операций, который имеет место при отсутствии механизированных средств для работы.
Групповые формы труда - конвейер - определяются дроблением процесса на операции, заданным ритмом, строгой последовательностью выполнения операций, автоматической подачей деталей к каждому рабочему месту с помощью движущейся ленты конвейера.
Механизированные формы труда - особенностями являются изменение характера мышечных нагрузок и усложнение программы действий, требуются специальные знания и двигательные навыки.
Формы труда, связанные с частично автоматизированным производством, - человек выключается |
из процесса непосредственной обработки предмета труда, который целиком выполняет механизм, его задача ограничивается выполнением простых операций по обслуживанию станка.
Формы труда, связанные с управлением производственными процессами и механизмами, - человек включен в систему правления как необходимое оперативное звено - чем менее автоматизирован процесс управления, тем больше его участие.
Формы интеллектуального (умственного) труда представлены профессиями, относящимися к сфере материального производства и вне его, и характеризуются необходимостью переработки большого объема разнородной информации с мобилизацией памяти, внимания, частотой стрессовых ситуаций.
Операторский труд в условиях механизированного производства - основными становятся функции контроля за работой машин.
Управленческий труд руководителей учреждений, предприятий характеризуется чрезмерным ростом объема информации, возрастанием дефицита времени для ее переработки, повышенной личной ответственностью за принятие решений, периодическим возникновением конфликтных ситуаций.
Творческий труд - наиболее сложная форма трудовой деятельности, требующая значительного объема памяти, напряжения внимания, повышенной степени нервно-эмоционального напряжения.
Труд преподавателей и медицинских работников отличается постоянными контактами с людьми, повышенной ответственностью, дефицитом времени и информации для принятия правильного решения, что обусловливает высокую степень нервно-эмоционального напряжения.
Труд учащихся и студентов характеризуется напряжением основных психических функций, таких как память, внимание, восприятие; наличием стрессовых ситуаций (экзамены, зачеты).
Пути повышения эффективности трудовой деятельности человека
Сохранить работоспособность можно только при сочетании физического и умственного труда, постоянной тренировке и правильном чередовании труда и отдыха, при наличии активного интереса к работе. Резкое уменьшение физического труда отрицательно сказывается на I физическом и психическом здоровье человека.
Важным условием высокой работоспособности является постепенность включения в работу. Для повышения эффективности трудовой деятельности работающий человек должен знать динамику работоспособности, ее различные фазы.
Фаза врабатывания - организм приспосабливается, настраивается к режиму работы. Улучшаются координация, точность и быстрота движений, вырисовывается оптимальная рабочая поза, устанавливается экономный режим дыхания и кровообращения.
Фаза устойчивого рабочего состояния, которая отличается наивысшей индивидуальной эффективностью работы. Через 3-4 часа работоспособность снижается. К этому времени предусмотрен перерыв, по истечении которого наступает фаза врабатывания, но более короткая, чем в начале трудового дня. Устойчивое рабочее состояние длится меньше и переходит в фазу частичного утомления, требующую мобилизации ресурсов организма. Большое значение имеет период постепенного «вхождения в работу». Всякая новая функция должна уравновеситься с системой уже имеющихся функций и навыков. Более продуктивны плановая деятельность, хорошо продуманная и отработанная привычная последовательность , и определенная система в труде.
Более продуктивной и менее утомительной является работа, выполняемая в определенной последовательности.
Соблюдение определенного усвоенного организмом ритма и темпа - важнейший фактор работоспособности. Внешняя ритмика движений и трудовых приемов постепенно приобретает упорядоченный характер, возникает усвоение ритма, состояние высокой и устойчивой работоспособности. Чем больше человек тренирован, опытен в работе, тем автоматичнее, легче и экономнее (в смысле затраты энергии) выполняет он данную работу.
Ритм работы - основа высокой работоспособности. Ритмичность в работе должна быть умеренной, целесообразно и правильно подобранной в соответствии с физиологическими возможностями организма. Отсутствие очередности в выполнении технологических операций, неравномерные нагрузки в течение дня, недели, месяца снижают работоспособность, приводят к неорганизованности в работе, появлению ошибок, к быстрой утомляемости, тем самым нарушая согласованную работу всех физиологических функций организма и приводя к переутомлению.
Эргономические основы безопасности жизнедеятельности
Безопасность жизнедеятельности является комплексной дисциплиной, опирающейся на разработки и достижения разных наук. Одной из таких наук является эргономика. Термин "эргономика" впервые ввел польский естествоиспытатель В. Ястшембовский. В 1857 году он опубликовал свою работу "Черты эргономики ,то есть науки о труде". А в начале XX века российские учёные В. Бехтерев и В. Мясищев обосновали необходимость создания научной дисциплины - "Эргонологии".
Эргономика занимается вопросами повышения эффективности целенаправленной деятельности человека. Эргономика, в основном, изучает человека во время трудовой деятельности. Однако существуют такие направления, как "Эргономика в быту", "Эргономика спорта"и др.
Эргономика исследует взаимодействие человека с искусственной (технической) средой. При этом человеку свойственны некоторые ограничения, которые конструктору необходимо принимать во внимание. Сложность исследования связана с особенностями человека и разнообразием проектируемых ситуаций, которые следует учитывать. Конструкции, порождающие те или иные ситуации, могут быть как относительно простые (рукоятки инструментов, вспомогательные приспособления), так и чрезвычайно сложные (щиты управления блоками электростанции, приборные панели самолета).
Специалисты в области эргономики выделяют 5 видов совместимостей между психофизиологическими характеристиками человека и характеристиками среды: информационную, биофизическую, энергетическую, пространственно-антропометрическую и технико-эстетическую.
Информационная совместимость >- это совместимость техники психофизиологическим возможностям человека.
Оператор управляет сложными системами с помощью органов управления (кнопки, рычаги, выключатели), совокупность которых образует сенсорное поле; при этом оператор наблюдает показания приборов, экранов, схем, вслушивается в сигналы, т.е. пользуется средствами отображения информации (СОИ).
Биофизическая совместимость- создание такой окружающей среды, которая обеспечивает высокую работоспособность и нормальное физиологическое состояние оператора. Эта задача стыкуется с требованиями охраны труда.
При этой совместимости учитывается терморегулирование организма человека, зависимое от параметров микроклимата, а также виброакустические характеристики среды и освещенность.
Энергетическая совместимость- это согласование органов управления с оптимальными возможностями оператора в отношении прилагаемых усилий, затрачиваемой мощности, скорости и точности движений.
Антропометрическая совместимость - это учет размеров тела человека, возможности обзора пространства, учет положения (позы) оператора в процессе работы с целью минимальной затраты физических сил.
При этом учитывается объем рабочего места, зоны досягаемости для конечностей оператора, расстояние от оператора до приборного пульта и т. п.
Технико-эстетическая совместимость заключается в удовлетворенности человека в обращении с машиной (дизайн, художественное оформление конструкций).
Важной частью эргономики является анатомия человека, которая составляет теоретическую основу антропометрии и биомеханики.
Антропометрия, или измерение человека, позволяет получить данные, необходимые для правильного расположения органов управления и определения размеров рабочих пространств.
На практике любая конструкция рассчитывается на 90% населения, так как крайние точки кривой нормального распределения - это небольшой процент людей в рамках одной группы, размеры которых отличаются от средних значений для данной группы.
Например, факт существования людей ростом более 2 м ещё не является основанием для того, чтобы это учитывать при проектировании высоты потолков. И, напротив, в некоторых случаях необходимо учитывать, что средние размеры человека, в данной группе населения, меняются в зависимости от возраста, пола, национальности и даже от социального и экономического положения.
Например, замечено, что рост работников управленческого аппарата, в среднем, на несколько сантиметров выше, чем неквалифицированных рабочих.
Биомеханика изучает приложение сил телом человека. При этом необходимо учитывать, что:
человека необходимо учить эффективному приложению сил, так как в условиях техносферы инстинктивные способности зачастую не реализуются
человек, в отличие от низших животных, может приложить мышечную силу того же порядка, что и масса тела.
Эффективная биомеханика требует знания анатомии, в частности, расположения основных групп мышц, их состава и способа приведения их в действие.
Физиология вносит в эргономику два важных компонента: физиологию труда и гигиену труда. Физиология труда изучает процесс производства энергии организмом человека.
Энергозатраты исследуются для определения количества потребляемой химической энергии, содержащейся в человеческом организме, что, в свою очередь, учитывается для определения ожидаемой продолжительности непрерывной работы в течение смены, частоты и продолжительности перерывов в работе.
Эргономика учитывает рекомендации по гигиене труда, которые зависят от параметров окружающей среды - метеорологических условий, освещения, шума, вибрации и др. При этом учитываются такие характеристики человека как возраст, пол, пригодность к работе и т.д.
Учитывая, что во многих авариях и катастрофах виноват сам человек, и при этом цена таких ошибок постоянно возрастает, можно сказать, что существенный вклад в эргономику вносит психология, которая может оказаться полезной в определении человеческих ошибок и даёт возможность разобраться, почему люди их совершают.
В процессе трудовой деятельности неизбежно взаимодействие с другими людьми, поэтому необходимо иметь определенные познания о закономерностях общения людей, руководства, поведения отдельного работника в организации, группового поведения, а также о взаимодействии людей с окружающей средой.
Рекомендации эргономики зачастую, ставят цель обеспечить выполнение конкретной работы с определённым эффектом. Под эффектом будем понимать не только экономический результат, но и устранение вредного воздействия на здоровье, и сведение риска несчастных случаев к минимуму.
Лекция 5.
Тема 3.3. Психофизиологическая деятельность человека и психология в проблеме безопасости.
Психология труда - раздел психологии, посвященный изучению психологических особенностей творческой, трудовой деятельности человека в целях повышения производительности труда и формирования профессионально важных качеств личности. Опыт свидетельствует, что в основе аварийности и травматизма часто лежат не инженерно-конструкторские дефекты, а организационно - психологические причины: низкий уровень профессиональной подготовки; недостаточное воспитание производственной дисциплины; допуск к опасным видам работ лиц с повышенным риском травматизма; пребывание людей в состоянии утомления или других психологических состояниях, снижающих надежность (безопасность) деятельности специалиста. Международный опыт и наши исследования свидетельствуют, что 50¸80 % травм в быту и на производстве происходит по вине самих пострадавших.
В организационном отношении психологию безопасности труда следует рассматривать как неотъемлемую часть управления трудовым процессом.
Под психологией безопасности труда понимается применение психологических знаний для обеспечения безопасности деятельности человека. Психологией безопасности труда рассматриваются психологические процессы, психические свойства, анализируются различные формы психических состояний, наблюдаемых в процессе трудовой деятельности. Структуру психологии безопасности труда составляют следующие направления. Психология обучения профессии и безопасности труда, психология воспитания в процессе обучения профессиональной осторожности. Знание психологии позволяет разработать оптимальные режимы труда специалистов в течение дня, недели, по характеру деятельности и т.п. В структуре психической деятельности человека различают три основные группы компонентов: психические процессы, свойства и состояния. Психические процессы составляют основу психической деятельности. Без них невозможно формирование знаний и приобретение жизненного опыта. Различают познавательные, эмоциональные и волевые психические процессы (ощущения, восприятия, память и др.). Психические свойства (качества личности) - это ее существенные особенности (направленность, характер, темперамент). Среди качеств личности выделяют интеллектуальные, эмоциональные, волевые, моральные, трудовые. Свойства устойчивы и постоянны.
Психические состояния отличаются разнообразием и временным характером, определяют особенности психической деятельности в кон-кретный момент(период) и могут положительно или отрицательно сказываться в течение всех психических процессов. Исходя из задач психологии труда и проблем психологии безопасности труда целесообразно выделять производственные психические состояния и особые психические состояния, имеющие большое значение в организации профилактики аварийности и производственного травматизма.
Эффективность деятельности (работоспособности) человека базируется на уровне психического напряжения(стресса).Психическое напряжение оказывает положительное влияние на результаты труда до определенного предела. Превышение критического уровня активации ведет к снижению результатов труда вплоть до полной утраты работоспособности. Чрезмерные формы психического напряжения обозначаются как запредельные. Нормальная нагрузка (эмоциональная стимуляция) оператора не должна превышать 40...60 % максимальной нагрузки, т.е. нагрузки до предела, когда наступает снижение работоспособности.
Запредельные формы психического напряжения вызывают дезинтеграцию психической деятельности различной выраженности, что в первую очередь ведет к снижению индивидуального свойственного человеку уровня психической работоспособности. В более выраженных формах психического напряжения утрачивается живость и координация действий, могут появляться непродуктивные формы поведения и другие отрицательные явления. В зависимости от преобладания возбудительного или тормозного процессов можно выделить два типа запредельного психического напряжения - тормозной и возбудимый.
Тормозной тип - характеризуется скованностью и замедленностью движений. Специалист не способен с прежней ловкостью производить профессиональные действия. Снижается скорость ответных реакций. Замедляется мыслительный процесс, ухудшается воспоминание, появляются рассеянность и другие отрицательные признаки, не свойственные данному человеку в спокойном состоянии.
Возбудимый тип - проявляется гиперактивностью, многословностью, дрожанием рук и голоса. Операторы совершают многочисленные, не диктуемые конкретной потребностью действия. Они проверяют состояния приборов, поправляют одежду, растирают руки. В общении с окружающими они обнаруживают раздражительность, вспыльчивость, не свойственную им резкость, грубость, обидчивость.
Таким образом, запредельные формы психического напряжения лежат нередко в основе ошибочных действий и неправильного поведения операторов в сложной обстановке. Длительные психические напряжения и особенно их запредельные формы ведут к выраженным состояниям утомления. Среди особых психических состояний, имеющих значение для психической надежности оператора, необходимо выделить пароксизмальные расстройства сознания, психогенные изменения настроения, состояния, связанные с приемом психически активных средств (стимуляторов, транквилизаторов, алкогольных напитков).
Пароксизмальные состояния - группа расстройств различного происхождения(органические заболевания головного мозга, эпилепсия, обмороки), характеризующихся кратковременной (от секунд до нескольких минут) утратой сознания. При выраженных формах наблюдаются падения человека и судорожные движения тела и конечностей. Пароксизмальные состояния в операторской деятельности могут быть причиной губительных последствий, особенно для водителей автотранспорта, верхолазов, монтажников, строителей, работающих на высоте. Современные средства психофизиологического исследования позволяют своевременно выявлять лиц со скрытой наклонностью к пароксизмальным состояниям.
Психогенные изменения настроения и аффективные состояния возникают под влиянием психических воздействий. Снижение настроения и апатия могут длиться от нескольких часов до 1...2 месяцев. Снижение настроения наблюдается при гибели родных и близких людей, после конфликтных ситуаций. При этом появляются безразличие, вялость, общая скованность, заторможенность, затруднение переключения внимания, замедление темпа мышления. Снижение настроения сопровождается ухудшением самоконтроля и может быть причиной производственного травматизма.
Под влиянием обиды, оскорбления, производственных неудач могут развиваться аффективные состояния (аффект - взрыв эмоций). В состоянии аффекта у человека развивается психогенное (эмоциональное) сужение объема сознания. При этом наблюдаются резкие движения, агрессивные и разрушительные действия. Лица, склонные к аффективным состояниям, относятся к категории с повышенным риском травматизма и не должны назначаться на специальности с высокой ответственностью.
Лекарственные и алкогольные изменения психического состояния связаны с употреблением психически активных средств. Прием легких стимуляторов (чай, кофе) помогает в борьбе с сонливостью и может способствовать повышению работоспособности на короткий период. Однако прием активных стимуляторов (первитин, фенамин) лицами, занятыми на ответственных видах работ, способен вызвать отрицательный эффект (ухудшается самочувствие, уменьшается подвижность, скорость реакций).
Распространенное среди населения употребление транквилизаторов (седуксен, элениум) представляет особую проблему. Оказывая выраженное спокойствие и предупреждая развитие неврозов, эти препараты могут снижать психическую активность, замедлять реакции, вызывать апатию и сонливость.
Пьянство и алкоголизм также представляют серьезную проблему для безопасности труда. Недопустимость употребления алкогольных напитков в рабочее время и отрицательное влияние их на работоспособность общеизвестны. По различным данным автомобильный травматизм в 40...60 % случаев связан с употреблением алкоголя, производственный травматизм со смертельным исходом в 64 % случаев обусловлен также приемом алкоголя и ошибочными действиями погибших. С позиции безопасности труда особое значение имеет пост алкогольная астения (похмелье). Развиваясь в дни после употребления алкоголя, она не только уменьшает работоспособность человека, но и ведет к заторможенности и снижению чувства осторожности.
Длительное употребление алкоголя вызывает алкоголизм - болезненное привыкание к алкоголю, сопровождающееся различной степенью деградации личности. Специалисты, страдающие алкоголизмом, утрачивают свойственную им аккуратность и точность в работе. Они все чаще допускают ошибки и становятся неспособными к решению сложных творческих задач, к быстрой и правильной ориентации в ненормальных производственных ситуациях.
Большое значение в уменьшении травматизма с точки зрения психологии имеет ликвидация монотонного труда; устранение перебоев производственного процесса и штурмовщины; организация отдыха и хорошего питания; организация кабинетов психологической разгрузки; введение элементов эстетизации труда и т.д.
Гигиена труда - отрасль медицинской науки, изучающая трудовую деятельность человека и окружающую производственную среду с точки зрения их возможного воздействия на организм и разрабатывающая гигиенические рекомендации для создания благоприятных и здоровых условий труда. Гигиена труда неразрывно связана с эстетикой. Эстетическая оценка явлений зависит от того, какое впечатление она оказывает на человека, на его психику. Существуют теплые цвета (красный, оранжевый, желтый); холодные (фиолетовый, голубой, зеленый). Холодные цвета успокаивают; теплые цвета возбуждают. Предметы холодного цвета кажутся более тяжелыми. Темные оттенки производят гнетущее впечатление. Светлые - увеличивают освещенность и улучшают настроение человека. Существуют таблицы, с помощью которых можно выбрать цветовую гамму для окраски интерьеров, соответствующих характеру труда. Так, если работа требует сосредоточенности, то рекомендуется применять холодные цвета. При работе, периодически требующей интенсивности физической нагрузки, рекомендуются теплые цвета. Правильная эстетика интерьеров в некоторых производствах дает повышение производительности труда до 5 %.
Тема 3.4. Физиология труда и комфортные условия жизнедеятельности.
Физиология труда - изучает функциональное состояние организма человека под влиянием его рабочей деятельности и физиологическое обоснование средств организации трудового процесса, способствующих длительному поддержанию работоспособности человека на высшем уровне. Существенными показателями физиологии труда являются:
- Рациональная компоновка постов управления.
- Удобное размещение приборов и оборудования с учетом принципов функциональной организации, значимости, последовательного использования, оптимального расположения, частоты.
- Организация рабочего места. При проектировании рабочего места необходимо учитывать следующее: если при прямой позе сидя мышечную работу принять равной единице, то при прямой позе стоя мышечная работа составляет1,6; принаклонной позе сидя - 4; при наклонной позе стоя - 10.
- Изучение и оценка различных видов органов управления и т.д.
Лекция 6.
Раздел 4. Защита от опасных воздействий в техносфере.
Тема 4.1. Воздействие негативных факторов и защита от них. Вредные вещества.
Многие производственные процессы в строительстве, стройиндустрии, производстве стройматериалов связаны с выделением в воздух вредных веществ.
Вредное вещество – вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья (ГОСТ 12.1.007- 91).
По характеру воздействия на организм человека вредные вещества подразделяют на следующие группы:
- Токсические (пары ртути, ацетон, бензин) – вещества, вызывающие отравление или оказывающие наркотическое воздействие
- Раздражающие (хлор, сернистый газ, сероводород, аммиак) – вещества, оказывающие раздражающее воздействие на органы дыхания, кожу, слизистые оболочки
- Сенсибилизирующие (аммиак, ацетон) – вещества, являющиеся аллергенами
- Канцерогенные (бензин, нитросоединения) – вещества, вызывающие развитие опухолей
- Мутагенные (пирит) – вещества, вызывающие наследственные изменения
- Вещества, влияющие на репродуктивную функцию (пары ртути, некоторые органические соединения)
По степени воздействия на организм человека вредные вещества подразделяют на 4 класса опасности:
1. Чрезвычайно опасные - ПДК менее 0,1 мг/м (берилий, ртуть, сурьма, кварцевая пыль);
2. Высокоопасные – ПДК - 0,1-1,0 мг/м (окислы азота, анилин, бензол, пыль гранита);
3. Умеренно опасные – ПДК - 1,1-10,0 мг/м (вольфрам, борная кислота, угольная пыль);
4. Малоопасные – ПДК - более 10,0 мг/м (аммиак, ацетон, пыль известняка).
Токсичность – это способность вещества оказывать отрицательное воздействие на организм человека, приводить к нарушению процессов жизнедеятельности и вызывать отравляющие или наркотические воздействия.
Токсические вещества (яды) – вещества, которые попадают в организм в небольших количествах, вступают в нем в химическое или физико – хим. взаимодействие с тканями и при определенных условиях вызывают нарушение здоровья.
Ядовитые свойства могут проявлять все вещества, даже такие, как поваренная соль в больших дозах, но к ядам относятся только те, которые свое вредное воздействие проявляют в обычных условиях и в небольших количествах.
Производственными ядами чаще всего являются промежуточные или конечные продукты производства, но это могут быть также примеси, вспомогательные вещества, отходы.
Действие ядов может быть общим и местным.
Общее действие развивается в результате всасывания яда в кровь, при этом может проявляться избирательность, выражающаяся в преимущественном поражении тех или иных органов.
При местном действии преобладает повреждение тканей на местах соприкосновения их с ядом: раздражения, воспаления и ожоги кожных и слизистых покровов.
Производственные отравления могут быть острыми и хроническими.
Острые отравления возникают в случае аварий и чаще бывают групповыми, они характеризуются кратковременным поступлением яда в организм в относительно большом количестве – при высокой концентрации в воздухе, сильном загрязнении кожных покровов или при ошибочном приеме внутрь.
Острые отравления характеризуются яркими клиническими проявлениями непосредственно в момент действия яда или через небольшой скрытый период.
Хронические отравления возникают постепенно, при длительном действии ядов, проникающих в организм в небольших количествах. Они развиваются вследствие накопления в организме ядов.
Большая часть производственных отравлений возникает в результате вдыхания токсических паров, газов, аэрозолей (около 95 % всех отравлений).
Токсический эффект при действии разных доз концентраций ядов может проявиться в форме гибели организма или различных функциональных и других изменений. В первом случае токсичность выражают в виде смертельных (летальных) доз, а во втором – действующих или пороговых концентраций. Летальные дозы (ЛД) и концентрации (ЛК) могут вызвать единичные случаи гибели или гибели всех организмов.
Так как эти величины колеблются в широких пределах, приняты средне смертельные дозы (ЛД50) и концентрации (ЛК50), которые устанавливаются методами статистической обработки.
Токсичность ядов тем больше, чем меньше величины ЛД50 и ЛК50.
ГОСТ 12.11.007 – 76 дает такое определение термина «средняя смертельная доза при введении в желудок» – доза вещества, вызывающая гибель 50 % организмов при однократном введении в желудок,
«средняя смертельная концентрация в воздухе» - концентрация вещества, вызывающая гибель 50 % организмов при 2- 4 часовом ингаляционном воздействии.
Определение смертельных доз концентраций необходимо для оценки опасности новых химических веществ, установления возможности острых отравлений на производстве.
Непосредственное действие ядов на производстве встречается редко, работающие подвергаются одновременному воздействию нескольких веществ, т.е. комбинированному воздействию ядов.
Различают несколько видов комбинированного действия ядов:
- Однородное действие – компоненты смеси действуют на одни и те же органы, в этом случае суммарный эффект смеси равен сумме действующих компонентов.
- Независимое действие – компоненты смеси действуют на разные системы, токсические эффекты не связаны друг с другом.
При современном состоянии технологических процессов и средств борьбы с поступлением ядов в рабочую зону требование отсутствия их в зоне дыхания работающих часто не реально. В связи с этим возникает необходимость обоснования допустимых (безвредных) концентраций.
Предельно – допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны – это такие концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований.
Акустические и механические колебания.
Производственный шум.
Шум—это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах.
1. Источники шума. Источниками шума на производстве являются станки по механической обработке металлов, дерева и пластмасс, прессы, штамповочные машины, внутризаводской транспорт, внутрицеховые краны, механизированный и электрифицированный инструмент, системы вентиляции, аэродинамические установки и др. Техника и технология, использующие ультразвук, широко применяются в различных отраслях экономики для целей активного воздействия на вещества (пайка, сварка, лужение, механическая обработка и обезжиривание деталей и т. д.), структурного анализа и контроля физико-механических свойств вещества и материалов (дефектоскопия), для обработки и передачи сигналов в радиолокационной и вычислительной технике.
Шум отрицательно влияет на организм человека, и в первую очередь на его центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения, повышает кровяное давление. Производственный шум нарушает информационные связи, что вызывает снижение эффективности и безопасности деятельности человека, так как высокий уровень шума мешает услышать предупреждающий сигнал опасности. Кроме того, шум вызывает обычную усталость. При действии шума снижаются способность сосредоточения внимания, точность выполнения работ, связанных с приемом и анализом информации, и производительность труда. При постоянном воздействии шума работающие жалуются на бессонницу, снижение зрения, вкусовых ощущений, расстройство органов пищеварения и т. д. Энергозатраты организма при выполнении работы в условиях шума больше, т. е. работа оказывается более тяжелой. Шум, отрицательно воздействуя на слух человека, может вызывать три возможных исхода.
Временно (от минуты до нескольких месяцев) снизить чувствительность к звукам определенных частот, вызвать повреждение органов слуха или мгновенную глухоту.
Чаще всего снижение слуха развивается в течение 5—7 лет и более.
2. Нормирование производственного шума. При нормировании шума используют два метода: нормирование по предельному спектру шума и нормирование уровня звука в дБА.
Первый метод нормирования является основным для постоянных шумов. Здесь нормируются уровни звуковых давлений в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500,1000,2000,4000, 8000. Шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней, значения которых приведены в ГОСТ 12.1.003 — 83
Максимальные величины ультразвука в зонах, предназначенных для контакта рук оператора с рабочими органами приборов и установок на протяжении рабочего дня, регламентируются ГОСТ 12.1.001—89
3. Методы и средства защиты от шума. Для снижения шума в производственных помещениях применяют различные методы: уменьшение уровня шума в источнике его возникновения; звукопоглощение и звукоизоляция; установка глушителей шума; рациональное размещение оборудования; применение средств индивидуальной защиты.
Для уменьшения механического шума необходимо своевременно проводить ремонт оборудования, заменять ударные процессы на безударные, шире применять принудительное смазывание трущихся поверхностей, применять балансировку вращающихся частей.
Значительное снижение шума достигается при замене подшипников качения на подшипники скольжения (шум снижается на 10...15 дБ), зубчатых и цепных передач — клиноременными и зубчатоременными передачами, металлических деталей—деталями из пластмасс, использование смазочных материалов .
Снижения аэродинамического шума можно добиться уменьшениемnскорости газового потока, улучшением аэродинамики конструкции, звукоизоляции и установкой глушителей. Электромагнитные шумы снижают конструктивными изменениями в электрических машинах.
Широкое применение получили методы снижения шума на пути его распространения посредством установки звукоизолирующих и звукопоглощающих преград в виде экранов, перегородок, кожухов, кабин, облицовки стен, потолков, использование глушителей и др.
Звукоизолирующими кожухами закрывают наиболее шумные машины и механизмы, локализуя таким образом источник шума. Для машины, выделяющей теплоту (электродигатели, компрессоры и т. п.), кожухи снабжают вентиляционными устройствами с глушителями. Кожух должен плотно закрывать источник шума, но при этом не соединяться жестко с механизмом, так как это дает отрицательный эффект — кожух становится дополнительным источником шума.
Экраны устанавливают между источником шума и рабочим местом.
Глушители шума применяются в основном для уменьшения шума различных аэродинамических установок и устройств. Они разделяются на адсорбционные, реактивные и комбинированные. Адсорбционные глушители, содержащие звукопоглощающий материал, поглощают поступившую в них звуковую энергию, а реактивные отражают ее обратно к источнику. В комбинированных глушителях происходит как поглощение, так и отражение звука .
Физическая сущность звукоизолирующих преград состоит в том, что наибольшая часть звуковой энергии отражается от специально выполненных массивных ограждений из плотных твердых материалов (металла, дерева, пластмасс, бетона и др.) и только незначительная часть проникает через ограждение.
Средствами индивидуальной защиты от шума являются ушные вкладыши, наушники и шлемофоны. Эффективность индивидуальных средств защиты зависит от используемых материалов, конструкции, силы прижатия, правильности ношения. Ушные вкладыши вставляют в слуховой канал уха. Их изготовляют из легкого каучука, эластичных пластмасс, резины, эбонита и ультратонкого волокна. Они позволяют снизить уровень звукового давления на 10... 15 дБ.
Лекция 7. Чрезвычайные ситуации мирного и военного времени .
Содержание:
Введение
Классификация ЧС.
1. Стихийные бедствия:
1.1. – землетрясения
1.2. – наводнения
1.3. – ураганы, тайфуны, штормы, бури, смерчи
1.4. – селевые потоки и оползни
1.5. – метели, бураны, пурга, вьюга, снежные заносы
1.6. – пожары
2. Чрезвычайные ситуации техногенного характера:
2.1. – аварии и их характеристики
2.2. – аварии на химически и радиационно опасных объектах
2.3. – аварии на взрывопожароопасных объектах
2.4. – аварии на гидродинамических объектах
2.5. – аварии на транспорте
3. Чрезвычайные ситуации военного времени:
3.1. – ядерное оружие
3.2. – химическое оружие
3.3. – биологическое (бактериологическое) оружие
Список использованной литературы
Введение
Стихийные бедствия, промышленные аварии и катастрофы на транспорте, экологические последствия антропогенного воздействия на биосферу, применение противником в случае военных действий различных видов оружия, создают ситуации, опасные для жизни и здоровья населения.
Возникновение любой чрезвычайной ситуации вызывается сочетанием действий объективных и субъективных факторов.
В условиях чрезвычайных ситуаций общество, движимое естественным стремлением к самосохранению, предпринимает осознанные, заранее предусмотренные меры, направленные на обеспечение безопасности жизнедеятельности. Проблема защиты в чрезвычайных ситуациях включает в себя множество аспектов, которые необходимо учитывать при разработке мероприятий по обеспечению безопасности населения, устойчивости объектов народного хозяйства и охране биосферы от антропогенного воздействия.
Выбор мероприятий, сил и средств защиты зависит от вида, специфики, протекания чрезвычайных ситуаций, характера порождающих факторов и тяжести последствий.
Классификация чрезвычайных ситуаций по масштабу распространения
Локальные (частные) чрезвычайные ситуации не выходят территориально и организационно за пределы рабочего места или участка, малого отрезка дороги, усадьбы или квартиры. К локальным относятся чрезвычайные ситуации, в результате которых пострадало не более 10 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности не более 100 человек, либо материальный ущерб составляет не более 1 тыс. минимальных размеров оплаты труда.
Региональные чрезвычайные ситуации - такие ЧС, которые распространяются на территорию нескольких областей (краев, республик) или экономический район. Для ликвидации последствий таких ЧС необходимы объединенные усилия этих территорий, а также участие федеральных сил. К региональным относятся ЧС, в результате которых пострадало от 50 до 500 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности от 500 до 1000 человек, либо материальный ущерб составляет от 0,5 до 5 млн. минимальных размеров оплаты труда.
Национальные (федеральные) чрезвычайные ситуацииохватывают обширные территории страны, но не выходят за ее границы. Здесь задействуются силы, средства и ресурсы всего государства. Часто прибегают и к иностранной помощи. К национальным относятся ЧС, в результате которых пострадало свыше 500 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности более 1000 человек, либо материальный ущерб составляет более 5 млн. минимальных размеров оплаты труда.
Глобальные (трансграничные) чрезвычайные ситуации выходят за пределы страны и распространяются на другие государства. Их последствия устраняются силами и средствами как пострадавших государств, так и международного сообществ
Классификация чрезвычайных ситуаций по темпу развития
- внезапные (взрывы, транспортные аварии, землетрясения и т.д.);
- стремительные (пожары, выброс газообразных сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ), гидродинамические аварии с образованием волн прорыва, сель и др.),
- умеренные (выброс радиоактивных веществ, аварии на коммунальных системах, извержения вулканов, половодья и пр.);
- плавные (аварии на очистных сооружениях, засухи, эпидемии, экологические отклонения и т.п.). Плавные (медленные) чрезвычайные ситуации могут длиться многие месяцы и годы, например, последствия антропогенной деятельности в зоне Аральского моря.
Классификация чрезвычайных ситуаций по происхождению: стихийные бедствия, техногенные ЧС, антропогенные и экологические ЧС, социально-политические конфликты.
1. Стихийные бедствия.
Стихийные действия сил природы, пока еще не в полной мере подвластные человеку, наносят экономике государства и населению огромный ущерб.
Стихийное бедствие – катастрофическое природное явление (или процесс), который может вызвать человеческие жертвы, значительный материальный ущерб и другие тяжелые последствия. Наиболее опасные природные явления – землетрясения, наводнения, ураганы, бури, штормы, смерчи, сели, оползни, снежные заносы, лавины, пожары. Стихийные бедствия возникают внезапно и носят чрезвычайный характер. Они могут разрушать здания и сооружения, уничтожать ценности, нарушать процессы производства, вызывать гибель людей и животных.
1.1. Землетрясения.
Землетрясение– это природное явление, сопровождающееся подземными толчками и колебаниями земной поверхности, появлением трещин, смещений в грунте, грязевых потоков, снежных лавин, цунами и т.д. Землетрясения обычно охватывают обширные территории. При сильных землетрясениях нарушается целостность грунта, разрушаются здания и сооружения, выводятся из строя коммунально-энергетические сите, возможны человеческие жертвы.
Интенсивность землетрясений на поверхности земли измеряют в баллах. В нашей стране принята международная шкала MSK-64 (шкала Медведева, Шпонхойтера, Карника), в соответствии с которой землетрясения подразделяются по силе толчков на поверхности земли на 12 баллов. Условно их можно разделить на слабые (1-4 балла), сильные (5-8 баллов) и сильные, или разрушительные (8 баллов и выше).
При 3-балльном землетрясении колебания отмечаются немногими и только в помещении; при 5-балльном – качаются висящие предметы и все люди в помещении отмечают толчки; при 6-балльном – появляются повреждения в зданиях, при 8-балльном появляются трещины в стенах, разрешение карнизов и труб. 10-балльное землетрясение сопровождается всеобщим разрушением зданий и нарушением поверхности земли, 12-балльное – приводит к изменению ландшафта.
В зависимости от причины возникновения, землетрясения бывают:
– тектонические – возникают в результате перемещения масс земной коры под влиянием внутренних напряжений;
– вулканические – возникают при извержении вулканов. Обычно охватывают небольшие районы и сопровождаются потоками лавы, выбросами пепла и газов. При извержении подводных вулканов могут образовываться огромные волны-цунами и образовываются новые острова;
– обвальные – наблюдаются при обрушении сводов подземных карстовых пустот. Обычно имеют локальный характер и в большинстве случаев существенных разрушений не приносят;
– моретрясения – резкие колебания воды в морях и океанах, возникающие при землетрясениях, очаг которых находится под дном моря (океана) или в прибрежных районах.
Основным способом снижения потерь и ущерба при землетрясениях является строительство сейсмостойких зданий и сооружений.
В сейсмически опасных районах каждая семья намечает и выполняет ряд мероприятий: готовит и хранит в определенном месте запас продуктов, аптечки первой медицинской помощи и другие необходимые предметы; устанавливает заранее место сбора семьи, составляет список телефонов медицинской и других аварийных служб; размещает мебель так, чтобы она не могла упасть на спальные места и перекрыть выход из квартиры; заранее определяет наиболее безопасные места, где можно переждать толчки.
Самая лучшая мера защиты – это быстро (в течение 15-20 секунд после первого толчка) покинуть помещение, отойти от него на открытое место. Если это невозможно – укрыться в заранее выбранном месте: дверном проеме, в проемах внутренних вертикальных стен, углах, образованных капитальными стенами, местах у колонн и под балками каркаса.
После прекращения подземных толчков необходимо убедиться в отсутствии ранений и оказать помощь окружающим людям, немедленно покинуть помещение. Не пользоваться лифтом, спускаться по лестнице, предварительно убедившись в ее прочности. Нельзя подходить, а также входить в явно поврежденные здания. Принять участие в ликвидации последствий землетрясения.
1.2. Наводнения.
Наводнение – это значительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере, водохранилище, вызываемого притоком воды в период снеготаяния или ливней, ветровых нагонов воды, при заторах льда на реках, прорыве плотин и ограждающих дамб, завалах рек при землетрясениях, горных обвалах или селевых потоках. Наводнения часто сопровождаются человеческими жертвами и наносят огромный материальный ущерб: повреждаются и разрушаются жилые и производственные здания, автомобильные и железные дороги, линии электропередач, связи, гибель скота и урожая сельскохозяйственных культур, порча и уничтожение сырья, топлива, продуктов питания, кормов и удобрений и др.
Наводнения можно прогнозировать: установить время, характер, ожидаемые его размеры и своевременно организовать предупредительные меры, значительно снижающие ущерб, создать благоприятные условия для проведения спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ. О прогнозируемом затоплении население оповещается заранее. В сообщении об угрозе наводнения даются гидрометеоданные, указывается порядок действий населения и порядок эвакуации.
Перед эвакуацией необходимо отключить газ, воду, электричество, потушить горящие печи, перенести на верхние этажи зданий (чердаки) ценные вещи и предметы, закрыть окна и двери первых этажей и обить их досками. При получении предупреждения об эвакуации необходимо собрать необходимые документы, деньги и ценности, медицинскую аптечку, комплект одежды по сезону, запас продуктов на несколько дней и прибыть на сборный пункт отправки в безопасный район.
При внезапном наводнении необходимо: как можно быстрее занять ближайшее возвышенное место и быть готовым к эвакуации по воде плавсредствами или пешим порядком вброд; не терять самообладание, не поддаваться панике, принять меры, позволяющие спасателям обнаружить людей (в светлое время это достигается вывешиванием на высоком месте белого или цветного полотнища, а в ночное – подачей световых сигналов); до прибытия помощи оставаться на верхних этажах, крышах, деревьях и других возвышающихся местах. Для самоэвакуации можно использовать лодки, катера, плоты из бревен и других подручных средств.
После спада воды следует остерегаться порванных и провисших проводов, категорически запрещается использовать продукты питания, попавшие в воду и употреблять воду без санитарной проверки. Перед входом в жилище после наводнения необходимо соблюдать меры предосторожности: предварительно открыть окна и двери для проветривания, не включать освещение и электроприборы до проверки исправности электрических сетей, не пользоваться открытым огнем.
Основное направление борьбы с наводнениями состоит в уменьшении максимального расхода воды в реках, путем перераспределения стока воды во времени с помощью водохранилищ, строительства дамб и отвода воды в русла других рек и водохранилища.
1.3. Ураганы, тайфуны, штормы, бури, смерчи
Эти явления природы представляют собой чрезвычайно быстрые перемещения воздушных масс, зачастую имеющие катастрофические последствия. Градация скоростей ветра дается по шкале Бофорта. В ней принята 17-балльная система деления скоростей ветра и даются примерные разрушения, возникающие при различной силе ветра. Сильным считается ветер, имеющий скорость более 12 м/с; шторм (буря) имеет скорость 18,3-29 м/с; ураган – 29 м/с и более. При скорости ветра около 23 м/с ломаются ветви деревьев, срываются крыши с домов; значительные разрушения зданий происходят при скорости ветра 26 м/с, а сильные разрушения – при скорости ветра 30 м/с. Опустошительные разрушения, в том числе каменных и металлических мостов происходят при скорости ветра 40 м/с.
Ураганы и тайфуны обычно возникают при прохождении глубоких циклонов – гигантских атмосферных вихрей с убывающим к центру давлением воздуха. Это ветры силой 12 и более баллов (скорость более 29 м/с), производят сильнейшие разрушения. В нашей стране тайфуны доходят до районов Дальнего Востока, Приморья, Сахалина, Курильских островов. Продолжительность существования урагана (тайфуна) достигает 9-12 суток. Они сопровождаются ливнями, снегопадами, градом, электрическими разрядами и приносят большие разрушения народному хозяйству: сносят легкие строения и повреждают прочные, обрывают провода линий электропередачи, связи, опустошают поля, ломают и выворачивают с корнями деревья. Метательные действия скоростного напора ветра проявляются в отрыве от земли людей и различных предметов. В итоге люди гибнут или получают травмы различной тяжести, контузии.
Шторм при движении воздушных масс над поверхностью моря (океана) вызывает сильное волнение. Высота волн достигает 10-12 м и более, что приводит к повреждению и даже гибели судов.
Буря – это также сильный ветер, наблюдающийся обычно при прохождении циклона и сопровождающийся разрушениями на суше. Скорость ветра достигает 16-27 м/с (60-100 км/ч), а длительность – от нескольких часов до нескольких суток. В зависимости от структуры и цвета почв, выдуваемых ветром, различают черные бури (на черноземах), бурые или желтые бури (на супесях и суглинках), красные бури (на окрашенных окисями железа почвах) в пустынях Средней Азии.
Бури приводят к большим потерям с сельском хозяйстве, разрушают почвенный покров на огромных территориях. Кроме того, они могут быть причинами транспортных аварий, аварий на производственных предприятиях, наносить ущерб сельскому хозяйству.
Наиболее надежной защитой от ураганов, бурь является укрытие людей в защитных сооружениях (убежищах), а также в метро, подземных переходах, подвалах и т.п. В прибрежных районах необходимо учитывать возможность затопления таких убежищ и выбирать укрытия на возвышенных участках местности.
Смерч (торнадо) – вихревое движение воздуха, возникающее в грозовом облаке, а затем распространяющееся в виде черного рукава к земле. Когда смерч опускается к земле, основание его напоминает воронку, диаметром несколько десятков метров. Движение воздуха – против часовой стрелки со скоростью до 100 м/с (360 км/ч). Давление воздуха внутри воронки резко понижено, поэтому туда засасывается все, что вихрь может оторвать от земли и поднять по спирали вверх, перенося на значительные расстояния. Двигаясь над местностью, смерч разрушает постройки, линии передач, мосты и т.п.
Лучшее средство спасения при приближении торнадо – укрыться в убежище. Если смерч застал вас в дороге, на открытой местности, лучше всего скрыться в кювете дороги, яме, рве, овраге и плотно прижаться к земле. В городе надо немедленно покинуть автомобиль, автобус, трамвай и спрятаться в ближайшем подвале, убежище, метро, подземном переходе.
1.4. Селевые потоки и оползни
Сель – это внезапно формирующийся в горах поток смеси воды, обломков горных пород и грунта, возникающий в бассейнах небольших рек и сухих руслах после интенсивного таяния снега, ливневых осадков, а также прорывов моренных и завальных озер при обвалах, землетрясении, оползнях.
Селевые потоки могут быть локальными (в руслах притоков рек и в балках), общего характера (проходят по основному руслу реки) и структурными (двигающимися прямолинейно, вне русла реки). При движении селевой поток разрушает все на своем пути. Высота потока может достигать в горах десятков метров, но при выходе в долины сеть расширяется, скорость движения замедляется и постепенно поток останавливается. Если на пути селя окажется поселок или другие сооружения, они будут погребены и разрушены.
Основной способ борьбы с селями – закрепление и стимулирование развития почвенного и растительного покрова на горных склонах, и особенно в местах зарождения селей, а также уменьшение поступления поверхностных вод, спуск талой воды, перекачка воды с помощью насосов, правильное размещение на склонах гор различных инженерных гидротехнических сооружений. Эффективный способ борьбы с селями – улавливание их специальными котлованами, а также искусственное разжижение селевого потока водой.
Оползни – это скользящее движение горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. Они возникают из-за нарушения равновесия, вызванного различными причинами (подмывом пород водой, ослабление их прочности вследствие выветривания, переувлажнение осадками и подземными водами, неразумной хозяйственной деятельностью человека и др.). Оползни могут быть на склонах крутизной 20 градусов и более. Они способны вызвать крупные завалы или разрушения автомобильных и железных дорог, разрушение населенных пунктов, гибель людей.
Большинство потенциальных оползней можно предотвратить, если своевременно провести и организовать противооползневый режим: устройство постоянных водостоков, дренажей, временных снеговых канав и валов для поверхностного стока талых и ливневых вод; планировку поверхности стока с выравниванием бугров, заполнением ям и канав, заделкой трещин, приданием уклонов бессточным участкам; озеленение склонов.
Обвалы – это отрыв и стремительное падение больших масс горных пород, их опрокидывание, дробление и скатывание вниз на крутых и обрывистых склонах.
При угрозе оползня, селя или обвала (при наличии времени) организуется эвакуация населения в безопасные места. Перед оставлением дома наиболее ценное имущество укрывается от воздействия грязи и влаги. Двери и окна плотно закрываются. Электричество, газ, водопровод отключаются.
После окончания оползня, селя или обвала, убедившись в отсутствии второй угрозы, необходимо вернуться к своим домам и немедленно приступить к розыску пострадавших, оказанию им первой медицинской помощи, локализации и ликвидации других последствий.
Снежные лавины также относятся к оползням и возникают также, как и другие оползневые смещения. Они возникают на заснеженных склонах крутизной 30-40 градусов. На таких склонах лавины сходят тогда, когда слой свежевыпавшего снега составляет 30 см, а для формирования лавин из старого (лежалого) снега необходим слой снега до 70 см. Для того, чтобы лавина могла начать движение, длина открытого склона гор должна быть 100-500 м. Скорость лавины может достигать 100 м/с. Начав движение от случайного, нередко ничтожного толчка, лавина низвергается вниз, захватывая по пути новые массы снега, камни и предметы. Сход лавины нередко угрожает населенным пунктам, спортивным и санаторно-курортным комплексам, железным и автомобильным дорогам, линиям электропередач и другим народнохозяйственным объектам.
Защита от лавин может быть пассивной и активной. При пассивной избегают использования лавиноопасных склонов или ставят на них заградительные щиты. При активной защите производят обстрел лавиноопасных склонов, вызывая сход небольших, неопасных лавин, препятствуя таким образом накоплению критических масс снега.
В целях защиты от лавин сооружений, дорог, домов устраиваются лавинорезы, защитные стенки. Вдоль дорог высаживаются лесополосы, устанавливают защитные щиты.
5. Метели, бураны, пурга, вьюга, снежные заносы.
Эти явления характеризуются перемещением огромных масс снега с большой скоростью (50-100 км/ч) в течение от нескольких часов до нескольких суток. Особенно опасны снежные бури при низкой температуре или при ее резких перепадах. В этих условиях снежная буря превращается в подлинное стихийное бедствие, нанося большой ущерб населению и народному хозяйству. Снегом заносятся дома, дороги, останавливается движение всех видов транспорта, рвутся провода, ломаются столбы и опоры линий электропередачи и др.
Снежные заносы представляют собой наибольшую опасность для людей и техники, застигнутых в пути далеко от человеческого жилья. Не следует пытаться преодолеть сугробы в автомобиле. Его лучше остановить, поставить двигателем в наветренную сторону, полностью закрыть жалюзи, укрыть радиатор. Периодически выходить из автомобиля, разгребать снег, чтобы не оказаться погребенным под ним. Не отходить от автомобиля. Двигатель периодически можно прогревать, не допуская проникновения выхлопных газов в кабину.
1.6. Пожары.
Ландшафтные пожары имеют причинами возникновения неосторожное обращение с огнем, нарушение правил пожарной безопасности, удары молний, а также самовозгорание торфа и сухой растительности. Основными видами пожаров как стихийных бедствий, охватывающих большие территории, являются:
1) лесные пожары – неуправляемое горение растительности, распространяющееся на площади леса в засушливое время года:
– низовые лесные пожары характеризуются горением лесной подстилки, надпочвенного покрова и подлеска без захвата крон деревьев;
– верховые пожары развиваются, как правило, из низовых и характеризуются горением крон деревьев;
– подземные (почвенные) пожары возникают иногда как продолжение лесных. Они возникают на участках и торфяными почвами или имеющих мощный слой подстилки. Горение происходит медленно, беспламенно. Подгорают корни деревьев, которые падают, образуя завалы.
2) торфяные пожары чаще всего бывают в местах добычи торфа, возникают обычно из-за неправильного обращения с огнем, от разрядов молнии или самозагорания. Торф горит медленно на всю глубину его залегания. После выгорания торфа образуются пустоты, в которые могут проваливаться люди, животные и техника. Торфяные пожары охватывают большие площади и трудно поддаются тушению.
3) степные (полевые) пожары возникают на открытой местности при наличии сухой травы или созревших хлебов. Они носят сезонный характер и чаще бывают летом, реже – весной и практически отсутствуют зимой.
С целью предупреждения пожаров проводится разъяснительная работа с населением о недопущении разведения костров в лесу и соблюдении мер предосторожности при курении и т.п. При попадании в зону лесного пожара необходимо выяснить направление ветра, чтобы определить направление движения огня и направление маршрута выхода из леса. Выходить из леса нужно в наветренном направлении и быстро.
При нахождении в зоне пожара рекомендуется, если это возможно, окунуться в одежде в ближайшем водоеме. Выйдя из него, обернуть голову мокрой рубашкой или чем-либо другим. Во избежание вдыхания горячего воздуха или дыма нужно дышать через мокрую ткань воздухом, прилегающим к земле, и двигаться под прямым углом к направлению распространения огня.
Основными способами борьбы с лесными и степными пожарами являются: захлестывание кромки огня, засыпка его землей, заливка водой (химикатами), создание заградительных и минеральных полос, пуск встречного огня (отжиг).
Тушение подземных пожаров осуществляется двумя способами. При первом – вокруг торфяного пожара на расстоянии 8-10 м от его кромки роют траншею (канаву) глубиной до грунта или до уровня грунтовых вод и наполняют ее водой. Второй способ заключается в устройстве вокруг пожара полосы, насыщенной растворами химикатов.
При тушении подземного пожара личный состав подвергается воздействию дыма с высоким содержанием окиси углерода, поэтому работы по тушению пожара должны проводиться в изолирующих противогазах или в фильтрующих с гопкалитовыми патронами.
2. Чрезвычайные ситуации техногенного характера.
Чрезвычайные ситуации, которые могут возникнуть в мирное время – это промышленные аварии с выбросом опасных (отравляющих) химических веществ (АОХВ); пожары и взрывы, аварии на транспорте: железнодорожном, автомобильном, морском и речном, а также в метрополитене.
В зависимости от масштаба, чрезвычайные ситуации делятся на аварии, при которых наблюдается разрушение технических систем, зданий, сооружений, транспортных средств, но нет человеческих жертв, и катастрофы, при которых наблюдается не только разрушение материальных ценностей, но и гибель людей.
Независимо от происхождения катастроф, для характеристики их последствий применяются критерии: число погибших во время катастроф; число раненых (погибших от ран, ставших инвалидами); индивидуальное и общественное потрясение; отдаленные физические и психические последствия; экономические последствия; материальный ущерб.
2.1. Аварии и их характеристики.
Количество аварий во всех сферах производственной деятельности неуклонно растет в связи с широким использованием новых технологий и материалов, нетрадиционных источников энергии, массовым применением опасных веществ в промышленности и сельском хозяйстве.
Все чаще аварии принимают катастрофический характер с уничтожением объектов и тяжелыми экологическими последствиями (Бхопал, Чернобыль).
Анализ аварий показывает, что, независимо от производства, в подавляющем большинстве случаев они имеют одинаковые фазы развития.
Обычно аварии предшествует возникновение или накопление дефектов в оборудовании или отклонение от нормального ведения процесса, которые сами по себе не представляют угрозы, но создают предпосылки для аварии. Однако эта фаза очень важна, так как на этой стадии возможно предотвращение аварии. На второй фазе происходит какое-либо инициирующее событие, обычно неожиданное. Как правило, на второй фазе у операторов не бывает ни времени, ни средств для эффективных действий. Собственно авария происходит на третьей фазе, как следствие двух предыдущих.
Причины аварий:
– просчеты при проектировании и недостаточный уровень современных знаний;
– некачественное строительство или отступление от проекта;
– непродуманное размещение производства;
– нарушение требований технологического процесса из-за недостаточной подготовки или недисциплинированности и халатности персонала.
В зависимости от вида производства аварии и катастрофы на промышленных объектах и транспорте могут сопровождаться взрывами, выходом АХОВ, выбросом радиоактивных веществ, возникновением пожаров и т.п.
2.2. Аварии на химически и радиационно опасных объектах.
Крупные аварии на химически опасных объектах (ХОО) являются одними из наиболее опасных технологических катастроф, которые могут привести к массовому отравлению и гибели людей и животных, значительному экономическому ущербу и тяжелым экологическим последствиям.
Причины аварий, в большинстве случаев, связаны с нарушениями установленных норм и правил при проектировании, строительстве и реконструкции ХОО, нарушением тех-нологии производства, правил эксплуатации оборудования, машин и механизмов, аппаратов и реакторов, низкой трудовой и технологической дисциплины производственного процесса.
К радиационно-опасным объектам относятся атомные электростанции и реакторы, предприятия радиохимической промышленности, объекты по переработке и захоронению радиоактивных отходов и т.д.
Радиационная авария – авария на радиационно опасном объекте, приводящая к выходу или выбросу радиоактивных веществ и (или) ионизирующих излучений за предусмотренные проектом для нормальной эксплуатации данного объекта границы в количествах, превышающих установленные пределы безопасности его эксплуатации.
Для достижения целей защиты населения устанавливаются основные пределы допустимых доз, т.е. наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которая при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.
2.3. Аварии на взрывопожароопасных объектах.
Взрывопожароопасными объектами называются такие объекты, на которых производятся, хранятся, транспортируются пожароопасные продукты или продукты, приобретающие при определенных условиях способность к возгоранию и (или) взрыву.
Пожаром принято называть неконтролируемое горение вне специального очага, могущее привести и (или) приводящее к гибели и поражению людей и материальному ущербу. Горение – это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и свечением.
Пожары классифицируются по нескольким признакам:
1) по масштабам:
– отдельные пожары (в зданиях и сооружениях);
– группы отдельных пожаров;
– сплошные пожары, когда отдельные пожары сливаются в один общий (горят более 50% зданий на участке застройки);
– огненный шторм – особый вид устойчивого пожара, охватывающего более 90% зданий в городах и характеризующийся наличием восходящего вверх столба продуктов сгорания и нагретого воздуха, а также притоком со всех сторон к центру шторма свежего воздуха с ураганной скоростью;
2) по месту возникновения:
– пожары в городах и населенных пунктах;
– пожары на транспортных артериях (трубопроводах) и объектах;
– ландшафтные пожары.
2.4. Аварии на гидродинамических объектах.
Гидродинамический объект – искусственное гидротехническое сооружение или природное естественное образование, способное при разрушении напорных преград создавать волну прорыва в направлении нижнего бьефа. Бьеф – часть реки, канала, водохранилища и др. участков поверхности вод, примыкающих к плотине, шлюзу и т.п. выше или ниже по течению. Волна прорыва и разливающиеся массы воды способны на своем пути вызывать человеческие жертвы, разрушать строения и объекты народного хозяйства, наносить материальный ущерб населению и хозяйству.
Причинами прорыва гидротехнического или естественного сооружения могут быть природные явления (землетрясения, ураганы, обвалы, оползни, паводки, размыв грунтов и др.) и техногенные факторы (разрушение конструкций сооружения, эксплуатационно-технические аварии, нарушение режима водосбора и др.), а также диверсионные подрывы и применение средств поражения в военное время.
Защита населения от поражающего действия волны прорыва и как следствие ее – наводнений – включает ряд мероприятий: прогнозирование поражающего действия волны прорыва плотин и возможных зон затопления; ограничения строительства жилых домов и объектов народного хозяйства в зонах возможного действия волны прорыва и последующего затопления; эвакуация населения из зон поражающего действия волны прорыва и последующего затопления при угрозе разрушения плотины; оповещение населения об угрозе разрушения плотины и возникновения наводнений; осуществление инженерно-технических мероприятий по снижению поражающего действия волны прорыва и последствий наводнения.
2.5. Аварии на транспорте.
Аварии на железнодорожном транспорте могут быть вызваны столкновением поездов, их сходом с рельсов, пожарами и взрывами. При возгорании непосредственную опасность для пассажиров представляют огонь и дым, а также удары о конструкции вагонов, что может привести к ушибам, переломам или гибели людей.
Для уменьшения последствий возможной аварии пассажиры должны строго соблюдать правила поведения в поездах. В вагонах запрещается: проводить легковоспламеняющиеся, взрывоопасные и токсичные вещества, пользоваться электроприборами, кроме бритв; зажигать спички, свечи, курить в неустановленных местах; выбрасывать окурки; размещать чемоданы и другие вещи на верхних полках без соответствующего крепления.
Аварии в метрополитене. Чрезвычайные ситуации на станциях, в тоннелях, в вагонах метрополитена возникают в результате столкновения и схода с рельсов поездов, пожаров и взрывов, разрушения несущих конструкций эскалаторов, обнаружения в вагонах и на станциях посторонних предметов, которые могут быть отнесены к категории взрывоопасных, самовозгорающихся и токсичных веществ, а также падения пассажиров с платформы на пути. При чрезвычайной ситуации пассажиры оповещаются с помощью громкоговорящей связи. Эвакуация со станции может осуществляться эскалаторами или на прибывающих поездах.
Аварии на автомобильном транспорте. Автомобильный транспорт является источником повышенной опасности, а безопасность участников движения во многом зависит непосредственно от них самих. Одним из правил безопасности является неукоснительное выполнение требований дорожных знаков. Если же вопреки принимаемым мерам не удается избежать дорожно-транспортного происшествия, то необходимо управлять машиной до последней возможности, принимая все меры для того, чтобы уйти от удара со встречным автомобилем, т.е. свернуть в кювет, кустарник или забор. Если же это неосуществимо – перевести лобовой удар в скользящий боковой. При этом нужно упереться ногами в пол, голову наклонить вперед между рук, напрягая все мышцы, упереться руками в рулевое колесо или переднюю панель.
Пассажир, сидящий на заднем сидении, должен закрыть голову руками и завалиться набок. Если рядом ребенок, крепко прижать его, накрыть собой и также упасть набок. Как правило, после удара двери заклинивает, и выходить приходится через окно. Машина, упавшая в воду, может некоторое время держаться на плаву. Выбираться из нее нужно через открытое окно. Оказав первую помощь, необходимо вызвать "скорую помощь" и ГИБДД.
Аварии на морском и речном транспорте. При кораблекрушении по распоряжению капитана спасательная команда осуществляет посадку пассажиров в шлюпки и на плоты в следующей последовательности: вначале дети и женщины, раненые и старики, а затем – здоровые мужчины. В шлюпки загружается также питьевая вода, лекарства, продовольствие, одеяла и др. Все плавучие средства со спасенными должны держаться вместе и, если есть возможность, плыть к берегу или к трассе прохождения пассажирских судов. Необходимо организовать дежурство по наблюдению за горизонтом, воздухом; пищу и воду расходовать экономно.
Аварии на авиационном транспорте. Безопасность полета зависит не только от экипажа, но и от пассажиров. Пассажиры обязаны занимать места согласно номерам, указанным в авиабилетах. Садиться в кресло следует так, чтобы в случае аварии не травмировать ноги. Заняв свое место, пассажир должен выяснить, где находятся аварийные выходы, медицинская аптечка, огнетушители и другое вспомогательное оборудование.
Если полет будет проходить над водой, то следует до взлета узнать, где находится спасательный жилет и как им пользоваться.
При взлете и посадке пассажир должен пристегнуть ремни безопасности. При аварийной посадке самолета эвакуация осуществляется через аварийные выходы по надувным трапам.
В случае пожара в салоне самолета пассажир защищает себя от огня, покрыв открытые места тела одеждой; он должен стараться меньше дышать воздухом, содержащим дым; если имеются маски и кислород – воспользоваться ими. Если таковые отсутствуют – смочить носовой платок и дышать через него, быстро двигаясь к выходу, пригнувшись или на четвереньках. Покинув самолет, следует быстро оказать помощь пострадавшим и не оставаться вблизи самолета.
3. Чрезвычайные ситуации военного времени.
Наиболее опасная ситуация может сложиться при применении оружия массового поражения (ОМП), к которому можно отнести ядерное, химическое и бактериологическое (биологическое) оружие.
3.1. Ядерное оружие.
Ядерное оружие – это совокупность ядерных боеприпасов, средств их доставки к цели и средств управления, являющаяся оружием массового поражения. Ядерные боеприпасы могут выполняться в виде боеголовок для ракет, авиабомб, артиллерийских снарядов, мин, торпед и т.д. Их действие основано на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления некоторых изотопов урана и плутония или при термоядерных реакциях синтеза легких ядер изотопов водорода в более тяжелые.
1. Краткая характеристика поражающих факторов ядерного оружия и их воздействие на людей и объекты |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ядерным называется оружие, поражающее действие которого обусловлено энергией, выделяющейся при ядерных реакциях деления и синтеза. Оно является самым мощным видом оружия массового поражения. Ядерное оружие предназначено для массового поражения людей, уничтожения или разрушения административных и промышленных центров, различных объектов, сооружений и техники. Поражающее действие ядерного взрыва зависит от мощности боеприпаса, вида взрыва, типа ядерного заряда. Мощность ядерного боеприпаса характеризуется тротиловым эквивалентом. Единица ее измерения - т, кт, Мт. Рассмотрим поражающие факторы наземного ядерного взрыва и их воздействие на человека, промышленные объекты и т.д. Поражающими факторами наземного ядерного взрыва являются:
Дадим краткую характеристику поражающих факторов ЯВ. 1.1. Воздушная ударная волна - это зона сжатого воздуха, распространяющаяся от центра взрыва. Ее источник - высокое давление и температура в точке взрыва. Основные параметры ударной волны, определяющие ее поражающее действие:
Скоростной напор ΔРск - это динамическая нагрузка, создаваемая потоком воздуха, движущимся за фронтом ударной волны. Метательное действие скоростного напора воздуха заметно сказывается в зоне с избыточным давлением более 50 кПа, где скорость перемещения воздуха более 100 м/с. При давлениях менее 50 кПа влияние ΔРск быстро падает. время действия ударной волны (с) (при q=20 кт - = 0,6 с, при q=1 Мт - = 3 с). При воздействии на людей ударная волна вызывает различные по степени тяжести поражения (травмы):
По степени тяжести поражения людей от ударной волны делятся:
Рис 2. Зоны разрушения Характер разрушений промышленных зданий в зависимости от нагрузки, создаваемой ударной волной:
1.2.Световое излучение. Под световым излучением ядерного взрыва понимается электромагнитное излучение, включающее в себя ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Световое излучение ЯВ поражает людей, воздействует на здания, сооружения, технику и леса, вызывая пожары. Основным параметром, характеризующим поражающее действие светового излучения, является световой импульс (Uсв). При воздействии на людей световое излучение вызывает ожоги тела. Uсв - это количество световой энергии, падающей на 1 м2 площади, перпендикулярной к направлению излучения за все время свечения огненного шара. Единица измерения Uсв - Дж/м2; 1 кал/см2 = 40 кДж/м2. Величина Uсв зависит от интенсивности и продолжительности излучения. Продолжительность в свою очередь зависит от мощности боеприпаса: На величину Uсв также влияют вид взрыва и прозрачность атмосферы. При = 80-160 кДж/м2(покраснение, припухлость кожных покровов); воздействии на людей световое излучение вызывает ожоги тела:
Большую опасность для людей в очаге ядерного поражения представляют пожары. В Хиросиме и Нагасаки ожоги от пожаров составили 70÷80%. 6 августа 1945 г. в Хиросиме огневой шторм продолжался 6 ч, сгорело около 60 тысяч домов, высота пламени достигала 7 км, скорость ветра в зоне огневого шторма - VВ = 50÷60 км/ч. Распределение пожаров в зонах разрушений ОП:
При тепловом воздействии на материалы световое излучение вызывает их воспламенение, обугливание и оплавление, что приводит к выходу из строя оборудования и технических средств. 1.3. Проникающая радиация - это поток γ- и нейтронных излучений в окружающую среду из зоны ЯВ в течение первых 15-20 с после взрыва, радиус 3÷5 км. γ-излучение составляет основную часть проникающей радиации. Нейтронное (n) излучение имеет место лишь в момент взрыва и после взрыва до 10 с. В практической дозиметрии основным параметром, характеризующим поражающее действие на людей проникающей радиации, является доза излучения. Проникающая радиация, распространяясь в среде, ионизирует ее атомы, а при прохождении через живую ткань - атомы и молекулы, входящие в состав клеток. Это приводит к нарушению нормального обмена веществ, изменению характера жизнедеятельности клеток, отдельных органов и систем организма или к генетическим (наследственным) изменениям. В результате такого воздействия возникает лучевая болезнь. При однократном внешнем общем облучении человека в зависимости от поглощенной дозы излучения (Дп) различают 4 степени лучевой болезни.
1.4.Радиоактивное заражение (РЗ) На радиоактивно зараженной местности источниками радиоактивного излучения являются: осколки (продукты) деления ядерного взрывчатого вещества, наведенная активность в грунте и других материалах, не разделившаяся часть ядерного заряда. Зоны радиоактивного заражения, выделяемые в очаге ядерного поражения
Рис.3. Зоны радиоактивного заражения при ядерном взрыве. Спад уровня радиации при распаде РВ на местности описывается зависимостью:
где Р0, Pt, Р1 - уровни радиации на время t0, t и t0 = 1ч соответственно. t, t0 - время после ядерного взрыва и в начале измерения.
Рис 4. Изменение уровня радиации при распаде РВ Из формулы (1) следует, что в результате распада радиоактивных веществ уровни радиации уменьшаются по принципу "7 - 10", т.е. с увеличением времени в 7 раз они уменьшаются в 10 раз, и наиболее интенсивный спад уровней наблюдается в первые двое суток. Радиоактивно зараженная местность может вызвать поражение людей как за счет внешнего γ- излучения от осколков деления, так и от попадания радиоактивных продуктов α,β - излучения на кожные покровы и внутрь организма человека. Допустимые дозы внешнего облучения людей для военного времени:
1.5. Электромагнитный импульс (ЭМИ) - это неоднородное электромагнитное излучение в виде мощного короткого импульса (с длиной волны от 1 до 1000м), которое сопровождает ядерный взрыв и поражает электрические, электронные системы и аппаратуру на значительных расстояниях. Источник ЭМИ - это процесс взаимодействия γ-квантов с атомами среды. Поражающим параметром ЭМИ является мгновенное нарастание (и спад) напряженности электрического и магнитного полей под действием мгновенного γ-импульса (несколько миллисекунд). Например, при низком воздушном взрыве N = 1 Мт ЭМИ с поражающими величинами напряженности полей распространяется на площади с радиусом до 32 км, а при N = 10 Мт - до 115 км. "Приемники" ЭМИ: линии связи и электропередачи, опоры ЛЭП, мачты, антенны, металлические крыши и др. металлические конструкции. В них под действием ЭМИ возникает импульс электрического тока и появляется разность потенциалов относительно Земли. Под действием этих напряжений происходит: пробой изоляции, повреждение входных элементов аппаратуры, выжигание элементов электросхем, короткие замыкания, искажения магнитных записей и стирание "памяти" ЭВМ. При проектировании систем и аппаратуры необходимо разрабатывать защиту от ЭМИ. Защита от ЭМИ достигается экранированием линий энергоснабжения и управления, а также аппаратуры. Все наружные линии должны быть двухпроводными, хорошо изолированными от земли, с малоинерционными разрядниками и плавкими вставками. Рассматривая проблемы развития ядерного оружия, следует иметь в виду, что США, Россия и другие ядерные государства ведут разработки и создание ядерного оружия третьего поколения, или ядерного оружия направленной энергии, в котором значительная часть энергии взрыва перераспределяется и усиливается в пользу одного из поражающих факторов. Например, нейтронное оружие - основной поражающий фактор проникающая радиация с преобладанием нейтронного излучения; тектоническое, или геофизическое оружие - основной поражающий фактор ударная сейсмическая волна; "кобальтовая бомба" - основной поражающий фактор радиоактивное заражение местности радиоактивным кобальтом; заряд "Супер ЭМИ" - основной поражающий фактор усиленный электромагнитный импульс; радиологическое оружие - поражающим фактором являются специально приготовленные радиоактивные рецептуры для поражения людей, местности, воздуха, воды, боевой техники и других военных и гражданских объектов и т.п. К мощным ССП относятся также и такие виды оружия, как бактериологическое, химическое, этническое, лучевое, лазерное, рентгеновское, пучковое или ускорительное, геофизическое и т.п. |
3.2. Химическое оружие.
Химическим оружием называют отравляющие вещества и средства их применения. К средствам применения относятся авиационные бомбы, кассеты, боевые части ракет, артиллерийские снаряды, химические мины, выливные авиационные приборы, генераторы аэрозолей и т.п. Основу химического оружия составляют отравляющие вещества – токсические химические соединения, поражающие людей и животных, заражающие воздух, местность, водоемы и различные предметы на местности.
При применении химического боеприпаса образуется первичное облако отравляющих веществ. Под действием движущихся масс воздуха облако распространяется на некотором пространстве, образуя зону химического заражения.
Защита от отравляющих веществ достигается использованием средств индивидуальной защиты органов дыхания и кожи, а также коллективные средства.
3.3. Биологическое (бактериологическое) оружие.
Биологическим оружием называют болезнетворные микробы и средства их применения. Основу поражающего действия составляют болезнетворные микроорганизмы-бактерии, вирусы, риккетсии, грибы и бактериальные яды (токсины). Биологические средства применяются в виде биологических рецептур – смесей биологического агента и специальных препаратов, обеспечивающих благоприятные условия биологическому агенту в условиях хранения и применения.
Для предотвращения распространения инфекционных заболеваний устанавливается карантин или обсервация.
Карантин – это система противоэпидемических и режимно-ограничительных мероприятий, направленных на полную изоляцию очага и ликвидацию в нем инфекционных заболеваний.
Обсервация – это система режимно-ограничительных и лечебно-профилактических мероприятий, направленных на предупреждение распространения инфекционных заболеваний.
В зонах карантина и обсервации проводятся медицинские профилактические мероприятия, организуются и проводятся дезинфекция, дезинсекция (уничтожение насекомых) и дератизация (истребление грызунов). Проводятся профилактический прием антибиотиков и других препаратов.
Лекция 8. Современный уровень БЖД в отраслях экономики.
Большинство отраслей экономики имеют выраженную специфику условий труда. Химические производства характеризуются, прежде всего, загазованностью воздуха рабочей зоны, а во многих случаях и пожаровзрывоопасностью (нефтеперерабатывающее и нефтехимимическое производство). В энергетике основным поражающим фактором является повышенное напряжение в электрических цепях, а в аварийных ситуациях при возникновении электрической дуги возможно появление зон чрезмерной яркости. Для атомной энергетики характерны ионизирующие излучения. На транспорте и в строительстве наибольшую опасность представляют движущиеся машины и перемещаемые грузы. Особенно это характерно для работников транспорта, которые проводят ремонтные работы в условиях ограниченного пространства рядом с подвижным составом. Как в строительстве, так и на транспорте работы на открытом пространстве часто ведутся в условиях неблагоприятного микроклимата. Характерными опасными факторами для строителей является работа на высоте, физические перегрузки, монотонность труда (каменщики). Работники электрифицированного транспорта (водители троллейбусов и трамваев, машинисты электровозов) связаны с опасностью поражения электрическим током. Условия труда в машиностроении крайне разнообразны и определяются спецификой применяемого технологического оборудования.
К особо опасным работам на промышленных предприятиях относят:
-монтаж и демонтаж тяжелого оборудования массой более 500 кг;
-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, плавильных и нагревательных печах, бункерах, шахтах и камерах;
-монтаж, демонтаж и ремонт грузоподъемных кранов и подкрановых путей; такелажные работы по перемещению тяжеловесных и крупногабаритных предметов при отсутствии подъемных кранов;
-гидравлические и пневматические испытания сосудов и изделий;
-чистка и ремонт котлов, газоходов, циклонов и другого оборудования котельных установок, а также ряд других работ.
В техносферных зонах, образованных градообразующими предприятиями, полигонами для испытания техники, объектами военной деятельности, средствами транспорта, линиями связи и электропередачи и т.п., широко применяются общеизвестные и особые меры защиты работающих от опасностей. Выбор защитных мер во многом определяется спецификой негативного влияния опасностей в подобных зонах. Каждой из них присущи свои специфические особенности.
Транспорт – один из важнейших компонентов общественного и экономического развития, поглощающий значительное количество ресурсов и оказывающий серьезное влияние на окружающую среду. Услуги транспорта играют важную роль в экономике и повседневной жизни людей. Использование практически всех видов транспорта на всех континентах возрастает и по объему перевозимых грузов, и по количеству тонно-километров, и по числу перевозимых пассажиров. Существенна роль транспорта в загрязнении водных объектов. Кроме того, транспорт является одним из основных источников шума в городах и вносит значительный вклад в тепловое загрязнение окружающей среды.
При всей важности транспортно-дорожного комплекса как неотъемлемого элемента экономики необходимо учитывать его весьма значительное негативное воздействие на природные экологические системы. Известно, что особенно резко эти воздействия ощущаются в крупных городах, возрастая по мере увеличения плотности населения. Эта закономерность справедлива и в отношении городского пассажирского транспорта, который в большинстве случаев концентрируется вокруг так называемых пунктов тяготения - там, где зарождаются, объединяются, распыляются и поглощаются потоки пассажиров.
В наше время, воздействие транспорта, на окружающую среду - самая насущная и актуальная проблема современного общества. Последствия этого воздействия сказываются не только на нашем поколении, но и могут сказаться и на будущем поколении, если мы не примем серьёзные меры по снижению и даже устранению последствий воздействия и самого воздействия.
Воздействие автомобильного транспорта на ОС.
К главным источникам загрязнения окружающей среды и потребителям энергоресурсов относятся автомобильный транспорт и инфраструктура автотранспортного комплекса.
Загрязняющие выбросы в атмосферу от автомобилей по объёму более чем на порядок превосходят выбросы от железнодорожных транспортных средств. Выбросы от автотранспорта в России составляют около 22 млн. т. в год. Отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания содержат более 200 вредных наименований вредных веществ и соединений, в том числе и канцерогенных. Нефтепродукты, продукты износа шин, тормозных накладок, сыпучие и пылящие грузы, хлориды, используемые в качестве антиобледенителей дорожных покрытий, загрязняют придорожные полосы и водные объекты. В мировом балансе загрязнений, основная доля (54%) падает на автомобильный транспорт, но в разных странах доля неодинакова и колеблется от 13 – 30% до 60 – 80%. Общее количество автомашин в мире превысило 500 млн. шт., в том числе в Российской Федерации 56 млн. шт. Вредные выбросы от автотранспорта в Российской Федерации составляют 22 млн. т/год. Один автомобиль при пробеге 15 тыс. км сжигает в среднем 2 т топлива, около 26 – 30 т воздуха, в том числе 4 – 5 т кислорода, что в 50 раз больше потребностей человека, при этом выбрасывает в атмосферу:
угарного газа – 700 кг/год,
диоксида азота – 40 кг/год,
несгоревших углеводородов – 230 литров,
твёрдых веществ – 2 – 5 кг/год.
Автомобильные газы представляют собой смесь, состоящую из 1000 – 1200 индивидуальных компонентов, среди которых нетоксичны: N, O, пары воды, CO; токсичные:окиси C, углеводороды, оксиды N, альдегиды, сажа, бензапирен, соединения свинца, формальдегид, бензол, а также многие другие компоненты (табл.1).
Качественный состав отработавших газов автомобилей.
Компоненты |
Действие на человека |
Азот Диоксид углерода Вода Кислород Водород Углерод (сажа) Оксид углерода Формальдегид Акролеин альдегиды Ацетальдегид Оксид азота Диоксид азота Метан 3, 4 – бенз(а)пирен Этилен Ацетилен Пропилен Этан Толуол m – ксилол р - ксилол Бензол Пропан Изооктан n – пентан Изобутилен Бутилен – 1 Изопентан Гексан Этилбензол 2 – метилпентан n - бутан о – ксилол 3 – метилпентан Циклопентан Метилциклопентан Циклогексан Бутилен – 3 – cis n – метилгексан n – октан Изобутан Бутилен – 2 – trans Пропадиен n - нонан Пентен – 1 Пентен – 2 – trans 2, 4 – диметилпентан Пентен – 2 – cis 2 – метилбутодиен – 1 Гексан – 1
|
Нетоксичен Токсичен Нетоксичен “ “ “ “ “ “ Токсичен “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ Токсичен “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “
|
Главный компонент выхлопов двигателей внутреннего сгорания (кроме шума) – окись углерода (угарный газ) – опасен для человека, животных, вызывает отравление различной степени в зависимости от концентрации. При взаимодействии выбросов автомобилей и смесей загрязняющих веществ в воздухе могут образоваться новые вещества, более агрессивные, чем их “родители” – пример: смог – дымящий туман (обычно белый).
Районы с повышенным содержанием в воздухе этих веществ превращаются в зоны повышенного риска необратимой потери здоровья. Сейчас в них проживают около 15 млн. человек. На прилегающей территории к автомагистралям вода, почва и растительность является носителями ряда канцерогенных веществ, а местность – опасной зоной. А значит, недопустимо выращивание здесь овощей, фруктов и скармливание травы животным. По мере удаления от автомагистрали, концентрация накопления канцерогенных веществ снижается.
Неудовлетворительной остаётся организация дорожно-транспортного движения, до сих пор не ограничивается въезд большегрузного и иногороднего транспорта на территорию городов (часто даже в их центральные районы).
Городской автомобиль.
Автомобильный парк, являющийся одним из основных источников загрязнения окружающей среды, сосредоточен в основном в городах. Если в среднем в мире на 1 км² территории приходится пять автомобилей, то плотность их в крупнейших городах развитых стран в 200 – 300 раз выше. Во всех странах мира продолжается концентрация населения в крупных городских агломерациях. В городах с населением 100 тыс. и более проживает свыше 3 млрд. человек, т. е. Почти в 10 раз больше по сравнению с началом столетия. Опережающие темпы роста численности городского населения характерны для менее индустриально развитых стран, на долю которых приходится свыше 40 из 57 городов с населением 5 млн. человек и более.
С развитием городов и ростом городских агломераций всё большую актуальность приобретают своевременное и качественное транспортное обслуживание населения, а также охрана окружающей среды от негативного воздействия городского, особенно автомобильного, транспорта. Автомобили сжигают огромное количество ценных нефтепродуктов, нанося одновременно ощутимый вред окружающей среде, главным образом, атмосфере. Поскольку основная масса автомобилей сконцентрирована в крупных и крупнейших городах, воздух этих городов не только обедняется кислородом, но и загрязняется вредными компонентами отработавших газов. Доля различных стран приведена в табл. 2.
Таблица 2. Доля различных источников продуктов сгорания в загрязнении атмосферного воздуха, %
Источник загрязнения |
Страны |
||
США |
Англия |
Франция (Париж) |
|
Автомобильный транспорт Промышленность и энергетика Отопительные и прочие предприятия |
60, 0 30, 3
9,1 |
33, 5 36, 0
30,5 |
32 28
40 |
Увеличение количества взвешенной в воздухе и осевшей на поверхности пыли объясняется повышенным износом асфальтового покрытия автомобильных дорог вследствие применения ошипованных шин.
Во многих крупных городах мира очень остро стоит проблема городского транспорта. Транспортные потоки растут вместе с ростом городов из - за стихийного, неподчинённого рациональному планированию, размещения жилых и промышленных зон. Потоки автомобилей, заполняющие уличную сеть (отнюдь на них не рассчитанную), делает передвижение по городу в часы пик мучительно медленным.
Для ускорения передвижения сооружают системы скоростных автомобильных трасс, получившие наиболее широкое развитие в США и в Японии. В Японии из-за небольших размеров территории на единицу площади приходится в 5 раз больше автомобилей, чем в США. В результате такой концентрации автотранспорта загрязнение воздуха достигло критического уровня. Регулировщики уличного движения в центре Токио работают в кислородных масках, сменяются каждые 2 часа и проходят “реанимацию” в специальных боксах, куда накачивается очищённый воздух.
Существует много технических и планировочных приёмов выравнивания транспортной нагрузки на магистральной сети города. Прежде всего, следует равномерно размещать основные зоны приложения труда и жилые районы, а также места отдыха и центры культурно – бытового обслуживания. Одновременно наиболее загруженные участки транспортной сети необходимо дублировать новыми линиями.
Магистральные улицы в городах составляют примерно 20 – 30 % общей протяжённости всех улиц и проездов. На них сосредоточивается до 60 – 80 % всего автомобильного движения, то есть магистрали в среднем загружены примерно в 10 – 15 раз больше, чем остальные улицы и проезды.
Создание в городе сети магистралей скоростного движения позволяет существенно увеличить скорости общественного транспорта и легковых автомобилей, повысить её пропускную способность, сократить число дорожно-транспортных происшествий, изолировать жилые районы и общественные центры от концентрированных потоков транспортных средств. Магистраль скоростного движения – дорогостоящее сооружение. Строительство её может быть эффективно только на направлениях, обеспечивающих мощные и устойчивые транспортные потоки с относительно большой в пределах города дальностью поездок, при которой ощутим выигрыш от увеличения скорости движения. Поэтому такие магистрали строят лишь в крупных городах с полицентрической структурой и растянутой территорией.
Магистрали непрерывного и скоростного движения имеются во многих городах мира. Масштабные мероприятия по созданию сетей магистралей непрерывного и скоростного движения проводятся в Москве, в Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, Екатеринбурге и Новосибирске. Предусматривается разгрузка городских центров, исторических улиц с недостаточной пропускной способностью, жилых районов.
Хотя магистрали непрерывного и скоростного движения строятся, прежде всего, в крупнейших населённых пунктах, потребность в них может возникнуть и в относительно небольших городах.
При строительстве и реконструкции городов проектировщики стремятся ограничить количество автомобилей, въезжающих в городские центры, разрабатывают новые системы регулирования уличного движения, сводящие к минимуму возможность образования транспортных пробок. Это очень важно, потому что, останавливаясь и потом, снова набирая скорость, автомобиль выбрасывает в воздух в несколько раз больше вредных веществ, чем при равномерном движении. Эффективными профилактическими мероприятиями являются расширение улиц, создание между проезжей частью дорог и жилыми домами фильтров – стен из зелёных насаждений.
Для снижения вредного влияния автомобильного транспорта требуется вынос за городскую черту грузовых транзитных потоков. Требование это зафиксировано в действующих строительных нормах и правилах, но практически соблюдается редко.
Эффективным мероприятием по снижению вредного влияния автомобильного транспорта на горожан является организация пешеходных зон с полным запретом въезда транспортных средств на жилые улицы. Менее эффективное, но более реальное мероприятие – это введение системы пропусков, дающих право на въезд в пешеходную зону только специальным автомобилям, владельцы которых живут в конкретной зоне жилой застройки. При этом должен быть полностью исключён сквозной проезд автотранспорта через жилой квартал.
Очистка стоков.
Вследствие нехватки гаражей тысячи индивидуальных автомобилей хранятся на открытых площадках, во дворах жилых застроек. Положение усугубляется ещё тем, что сеть ремонтных служб для автомобилей личного пользования недостаточно развита. Это вынуждает их владельцев производить ремонт и техническое обслуживание своими силами, что они и делают, конечно, без учёта экологических последствий. Взять, к примеру, мойку автомобилей. Из- за нехватки моечных пунктов, а также дороговизны данной услуг автомоек, эту операцию зачастую выполняют на берегу реки, озера или пруда. Между тем автолюбители всё в больших объёмах пользуются синтетическими моющими средствами, которые представляют определённую опасность для водоёмов.
Одним из важных факторов защиты водоёмов от вредных выбросов автомобилей являются мероприятия, проводимые на автозаправочных станциях.
Увеличение производительности автозаправочных станций достигается благодаря принципиально новой планировке, которая обеспечивает возможность одновременного использования всех топливораздаточных колонок, создаёт условия для визуального контроля процесса заправки оператором станции и значительно расширяет зону, где можно дождаться очереди на заправку, не загромождая проезжую часть дороги.
Во вновь строящихся и перепланируемых заправочных станциях обязательно устраиваются водопровод и канализацию, предусматривают также сооружения для очистки вод. Дождевые стоки с территории автозаправочных станций собираются в водоприёмные колодцы с решётками и поступают в колодец – ливнесброс, оборудованный переливной стенкой. Верхнюю кромку стенки устанавливают на отметке, при которой на очистку поступает только загрязнённая вода дождевого стока с территории станции, а остальная часть сбрасывается в городскую водосточную сеть. Такие очистные сооружения обеспечивают остаточное содержание нефтепродукта в воде после фильтрации ниже 4 мг/л, что удовлетворяет санитарным требованиям. Большое значение имеет очистка стоков, образующихся при мойке машин на предприятиях автотранспорта.
Борьба с гололёдом на дорогах
Химический способ удаления снега и льда с дорожных покрытий при помощи хлористых соединений оказывает вредное воздействие на зелёные насаждения, как в результате прямого контакта, так и через почву. Прямой контакт возможен при удалении засоленного снега на обочины и разделительную полосу, где расположены насаждения. Засоление почв, происходящее в результате просачивания рассола в зоны расположения кустарников. Вероятность гибели деревьев существенно снижается, если они посажены не ближе 9 м от кромки проезжей части. Повреждение растительности меньше на плодородных почвах, особенно на почвах, богатых фосфатами.
Хлориды, применяемые в качестве противогололёдных солей оказывают менее угнетающее действие на растения, высаженные в лёгких песчаных и супесчаных грунтах. Этому способствуют особенности физико-химических свойств лёгких грунтов: большая пористость, хорошая водопроницаемость и воздухообеспеченность.
На дорогах с суглинистыми почвами при той же интенсивности движения содержание ионов хлора в 2 – 3 раза больше, чем в супесчаных почвах. Поэтому, проводя озеленение вблизи проезжей части в глинистых и суглинистых грунтах, следует для набивки посадочных ям дополнительно завозить песок. Вред, наносимый растительности, особенно заметен вблизи крупных населённых пунктов, в местах застоя воды на поверхности. При наличии хорошего водоотвода вредное влияние хлоридов сводится к минимуму.
Сильное вредное действие солей проявляется в коррозии металла автомобилей, дорожных машин и элементов стоек дорожных знаков и ограждений. Раствор хлористого натрия обладает большей агрессивностью, чем раствор хлористого кальция такой же концентрации.
Но Уфе вредное воздействие солей пока не грозит, т.к. коммунальные службы города до сих пор от гололеда используют обычный речной песок.
С каждым годом растёт численность парка и “возраст” эксплуатируемых автотранспортных средств, в основном за счёт автомобилей личного пользования. Наибольшая “автомобилизация” достигнута в Московской (вместе с Москвой), Ленинградской (вместе с Санкт – Петербургом), Ростовской, Тюменской, Свердловской, Самарской, Воронежской, Челябинской, Иркутской и Кемеровской областях, в Краснодарском крае, в республиках Башкортостан и Татарстан. В этих регионах сосредоточено около 50% всего автомобильного парка России, причём почти 15% - в Москве и Московской области.
Существующее законодательство не позволяет ограничить ввоз в страну старых автомобилей (выпуска 70х– 80х годов) с низкими эксплуатационными характеристиками, и количество иномарок с большим сроком службы, не отвечающих нормам государственных стандартов, быстро увеличивается. В связи с этим возникает проблема утилизации кузовов, изношенных шин, аккумуляторов.
Не соответствует требованиям госстандартов и значительная часть отечественного автотранспорта. Контроль за соблюдением экологических требований при его эксплуатации осуществляют региональные отделения Российской транспортной инспекции Минтранса в тесном взаимодействии с Госкомэкологии России. Было установлено, что практически во всех субъектах РФ доля автомобилей, эксплуатируемых с превышением действующих нормативов по токсичности и дымности, в среднем составляет 20 – 25%, а в отдельных регионах достигает 40%.
Загрязнение воздуха.
Последствия загрязнения воздуха становятся важнейшей глобальной геоэкологической проблемой.
Загрязнители воздуха, непосредственно продуцируемые автомобилями, такие как окись углерода, оксиды азота, углеводороды или свинец, главным образом накапливаются по соседству с источниками загрязнения, т.е. вдоль шоссейных дорог, улиц, в тоннелях, на перекрестках и пр. Таким образом, создаются локальные геоэкологические воздействия транспорта.
Часть загрязнителей транспортируется на большие расстояния от места эмиссии, трансформируется в процессе переноса и вызывает региональные геоэкологические воздействия. Наиболее распространенным процессом этой категории является асидификация.
Двуокись углерода и другие газы, обладающие парниковым эффектом, распространяются на всю атмосферу, вызывая глобальные геоэкологические воздействия. Оксиды азота, оксиды серы взаимодействуя с кислородом и парами воды в атмосферном воздухи образуют кислотные дожди.
Загрязнение воды.
В поверхностные водоёмы со сточными водами от предприятий автотранспортного комплекса и от ливневой канализации поступают, в основном, нефтепродукты и взвешенные вещества. В поверхностных стоках с проезжей части автомобильных дорог содержатся, кроме взвешенных частиц и нефтепродуктов, тяжёлые металлы (свинец, кадмий и др.) и хлориды, которые в зимний период применяются для борьбы с гололёдом. В среднем годовой сброс хлоридов за пределы дорог со стоками и снегом составляет около 500 тыс. т. кроме того, в окружающую среду поступает ежегодно около 35 тыс. т сажевых частиц в результате истирания автомобильных шин на дорогах.
Загрязнение почвы.
Еще одна экологическая проблема, которую создает транспорт. Исследование почв в зоне влияния транспортных магистралей показало, что примерно в 15% проб были превышены предельно допустимые концентрации тяжелых металлов.
Утилизация отходов функционирования автотранспорта.
Рост городов, агломераций, промышленных центров, населения, в процессе НТП происходит и рост числа легковых автомобилей, а следовательно отходов их эксплуатации, которые должны утилизироваться с наибольшей продуктивностью.
Утилизация может проходить различными способами, по различным технологиям. Основными отходами автотранспорта являются аккумуляторы (свинец), обшивка салона (пластмасса), автомобильные шины, кузов автомобиля (сталь).
В связи с накоплением в развитых странах огромного количества резиновых отходов, в особенности изношенных автомобильных шин, одной из важных задач является создание приемлемой, с точки зрения охраны окружающей среды, технологии их утилизации. Анализ данных по количеству накапливаемых и переработанных изношенных покрышек показывает, что перерабатывается всего лишь около 20% покрышек, а остальные накапливаются. Необходимо отметить, что резиновые отходы практически не подвержены разрушению под воздействием климатических и временных факторов.
В ряде стран изношенные покрышки используются в качестве топлива, а так же в цементной промышленности. Однако такое направление, как и переработка в резиновую крошку, является малоэффективным, поскольку не позволяет в полной мере реализовать ценные свойства материалов, содержащихся в покрышках.
Существующие в настоящее время технологии переработки резиновых отходов (пиролиз, получение резиновой крошки, сжигание в цементных печах и др.) отличается высокой энергоемкостью, необходимостью применения дорогостоящих жаропрочных материалов, и самое главное, отрицательным воздействием на окружающую среду.
В результате переработки автомобильных шин получаются следующие ценные продукты:
ü Альтернативное жидкое топливо по своим техническим характеристикам соответствующее топочному мазуту марки М40 – 40 – 50% от массы загрузки.
ü Пирокарбон (техническая сажа) – 45 – 35 %.
ü Газообразные углеводороды – 6 – 5%.
ü Металл (лом) – 9 – 10%.
Перспективным представляется направление переработки резиновых отходов, позволяющее не только решать проблему уничтожения отходов, но и получения ценных сырьевых и энергетических ресурсов. Такое направление развивается и основано на переработке на паро-термической деструкции резиновых отходов в среде перегретого пара.
Сущность в следующем. В реактор одновременно подаются резиновые отходы, например изношенные покрышки и перегретый водяной пар. При температуре в реакторе 400 – 500 ºC протекает деструкция резиновых отходов. Газы деструкции вместе с водяным паром попадают в конденсатор, где происходит конденсация пара и части газообразных продуктов. Неконденсирующиеся газы направляются на дожигание в топке пароконденсатора.
Сконденсированный пар и продукты деструкции отходов их конденсатора направляются в накопительную ёмкость. Твёрдый остаток деструкции направляется в мельницу, где осуществляется его размол и получается альтернативное жидкое топливо по своим техническим характеристикам соответствующее топочному мазуту марки М40.
Как показали предварительные исследования, жидкие углеводороды могут быть использованы как топливо, связующие добавки к асфальту. А так же при производстве битумных и гидроизоляционных мастик. Из углесодержащего остатка (пирокарбона) при незначительной доработке может быть получен активизированный уголь.
В настоящее время в Москве, на заводе “Моссантехпром”, действует опытно – промышленная установка по переработке резиновых отходов и изношенных автомобильных шин производительностью 300 кг исходного сырья в час.
Главным направлением использования продуктов переработки резиновых отходов является возможность использования их в качестве исходного сырья для резиновой промышленности (маслосмягчители, техуглерод и т. д.), промышленности нефтеоргсинтеза, в дорожном строительстве для производства битумных эмульсий и мастик.
В ряде стран изношенные шины используются в качестве топлива для получения энергии, а также в цементной промышленности, однако такие направления использования являются низкоэффективными, поскольку не позволяют в полной мере реализовать те ценные материалы, которые содержатся в шинах.
Резиновые отходы целесообразно перерабатывать таким образом, чтобы одновременно с решением проблемы их уничтожения, получать ценные сырьевые и энергетические ресурсы.
Кузов автомобиля – чёрный лом, который используется в металлургическом, литейном и других производствах. Основным потребителем является сталеплавильное производство. Рациональное использование ресурсов лома является важнейшим условием достижения высокой производительности общественного труда, так как металлолом, применяемый при выплавке стали, даёт большую экономию общественных затрат в народном хозяйстве. Практически каждая тонна лома чёрных металлов, переработанная в сталеплавильном производстве, заменяет тонну чугуна. Удельная капиталоёмкость производства 1 т чугуна из железорудного сырья в 7 раз превышает удельные капитальные затраты на переработку 1 т лома.
На каждый миллион тонн вовлечённых в производство вторичных чёрных металлов народнохозяйственная экономия капиталовложений составляет около 100 млн. руб., а с учётом высвобождения мощностей машиностроения и транспорта – более 120 млн. руб.
Не все ресурсы металла, закончившего срок службы, утилизируется. Частично они остаются неизвлечёнными, несобранными и безвозвратно теряются.
В целом безвозвратные потери металла, закончившего срок службы из – за неполного его сбора и извлечения составляют 12 – 15% по отношению к образовавшимся ресурсам. Кроме того, значительная часть металла теряется в процессе эксплуатации от истирания и коррозии. Общие потери от коррозии и истирания металла за время его службы оцениваются в среднем примерно в 15%. На металлообрабатывающих и машиностроительных заводах из – за неполного сбора образующихся металлоотходов безвозвратно теряется около 5% кусковых металлоотходов и около 15% стружки.
Полный сбор, надлежащая сортировка, сохранность от смешивания при перевозке и подготовке к переплаву легированного вторичного сырья, обеспечивают большую экономию в народном хозяйстве. Использование легированного металлолома необходимо улучшить. Улучшение организации заготовки лома, значительное расширение сети цехов и участков по переработке лома, оснащение их современным ломоперерабатывающим оборудованием позволят значительно увеличить уровень использования ресурсов лома, что окажет значительное влияние и возрастание производительности общественного труда, эффективность общественного производства.
В изготовлении салона автомобиля в основном используется пластмассы – материалы, на основе природных или синтетических полимеров. Способные под влиянием нагревания и давления формоваться в изделия сложной конфигурации и затем устойчиво сохранять приданную форму.
Пластмассы ещё относительно мало используются как вторичное сырьё. Это объясняется, прежде всего, многообразием типов пластмасс и выпускаемых из них изделий, а также сложностью состава, что затрудняет сортировку и переработку пластмассовых отходов, особенно бытовых.
Американские специалисты условно установили для всех пластмассовых изделий три срока службы: краткий, оптимальный и длительный. Для транспорта предлагаемый срок службы: краткий – 7 лет, оптимальный – 10 лет, длительный – 12 лет.
Основные направления утилизации и ликвидации пластмассовых отходов следующие:
ü Захоронение на полигонах и свалках;
ü Переработка пластмассовых отходов по заводской технологии;
ü Совместное сжигание отходов пластмасс с городским мусором;
ü Пиролиз и раздельное сжигание в специальных печах;
ü Использование отходов пластмасс как готового материала для других технологических процессов.
Захоронение отходов пластмасс на полигонах и свалках, которое пока наиболее широко распространенно у нас в стране, может рассматриваться лишь как временная мера их утилизации, так как пластмассы подвергаются разложению чрезвычайно медленно. При этом методе из сферы возможного полезного использования изымаются тысячи тонн ценного вторичного сырья.
Наземный и подземный транспорт на электрической тяге
Существующие средства наземного пассажирского транспорта не успевают удовлетворять потребности в перемещении быстро растущего населения городов, раскинувшихся на обширных территориях. Проблему пытаются решить, главным образом, за счёт наращивания парка автобусов. Это влечёт за собой непомерное увеличение расхода дефицитного топлива. К тому же отработавшие газы всё больше загрязняют воздушный бассейн городов. Необходимо также учесть, что расход топлива на 1кВт энергии на электростанциях примерно в 2 раза ниже, чем у двигателя внутреннего сгорания.
Трамвай, троллейбус и метро, использующие в качестве “топлива” электричество. Полностью отвечают экологическим требованиям. Курсируя по городу, они не загрязняют воздушный бассейн.
Троллейбус
Троллейбус – наиболее экономичный и дешёвый, не загрязняющий среду вид транcпорта. Он экономичнее автобуса, меньше потребляет энергии, надёжней и проще в эксплуатации, не “пожирает” кислород и не отравляет воздух отработавшими газами. Использование троллейбусов в условиях большого города, удлинённости маршрутных линий ведёт к прямой экономии горючего.
Идея создания безрельсового трамвая впервые практически была осуществлена фирмой “Сименс – Гальске”, построившей в 1882 г. троллейбусную линию в пригороде Берлина Шпандау. Этот год и следует считать годом рождения троллейбуса – электрического безрельсового транспорта с питанием от центральной станции. Троллейбус родился как гибрид трамвая и омнибуса и впоследствии превратился в автобус с электродвигателем, который получает энергию не от перевозимого аккумулятора, а по проводам внешнего источника.
Сегодня троллейбусы используют в основном для пассажирских перевозок в крупных городах и лишь в отдельных случаях для доставки грузов. Они проще по устройству, чем автобусы, техническое обслуживание их менее трудоёмко, а пуск в холодное время года не создаёт проблемы.
Шум троллейбусов близок по уровню к шуму легковых автомобилей. По спектру он имеет низкочастотный характер. Такой шум легче переносится человеком, чем шум от трамваев, который значительно выше и по уровню аналогичен шуму грузового транспорта.
Прежде всего, шум троллейбусов обусловлен работой двигателя (тяговой передачи), качением колёс по дорожному покрытию и работой вспомогательных электрических машин. При движении и от работы двигателя и качения колёс возникает вибрация ограждающих конструкций; шум производят также неплотно пригнанные окна и двери. В связи с этим уменьшение шума троллейбуса может быть достигнуто балансировкой механизма двигателя и передачи (карданного вала, якоря, редуктора), применением эластичных амортизаторов. Содержанием в порядке электрощёток, восстановлением и заменой изношенных деталей контактной сети, уплотнением креплений оконных стёкол, осветительной арматуры, передних и задних подвесок (рессор амортизаторов).
Воздействие авиатранспорта на ОС
Современный этап развития воздушного транспорта характеризуется созданием высокопроизводительных и экономичных самолётов. Новые технические решения по аэродинамической компоновке, применению новых материалов, снижению уровней шума и загрязнения окружающей среды находят своё отражение в создаваемых самолётах нового поколения.
Крупные аэропорты имеют собственные системы водоснабжения и водоотведения.
С хозяйственно – бытовыми и производственными сточными водами отрасли сбрасываются нефтепродукты, этиленгликоль, поверхностно – активные вещества, тяжёлые металлы и другие вредные примеси в недопустимо высоких концентрациях – от 2 до 10 ПДК. Уровень обеспеченности аэропортов системами очистки производственных стоков не превышает 20% от нормативной потребности.
Актуальной экологической проблемой остаётся организация отвода, сброса и обезвреживания поверхностного стока (загрязнённых дождевых, талых, поливно – моечных вод) с искусственных покрытий аэродромов.
В аэропортах накапливается различные твёрдые и жидкие отходы производства и потребления. Отходы, опасные в санитарно – гигиеническом и пожарном отношениях, хранятся в специальных помещениях, площадь которых составляет всего около 3% от общей площади земель, занятых в аэропортах отходами. На организованных свалках, куда вывозятся остальные отходы, менее 20% площадей подготовлены для размещения производственных и бытовых отходов.
Серьёзные проблемы возникают из – за недопустимо высокого шумового воздействия воздушных судов на прилегающие к аэропортам гражданской авиации территории жилой застройки. Характеристики шума современных отечественных самолётов, длительное время находящихся в эксплуатации, существенно уступают аналогичным характеристикам зарубежных самолётов. Это приводит к заметному росту доли населения, страдающего от географии аэропортов, принимающих самолёты более шумных типов (Ил – 76Т, Ил – 86 и другие) по сравнению с типами воздушных судов, эксплуатирующихся в них ранее.
Источники шума на самолётах
Эксплуатация самолётов большого тоннажа с мощными турбореактивными и турбовинтовыми двигателями, увеличение интенсивности их полётов, рост парка и расширение сферы применения гражданских вертолётов приводят к значительной “зашумлённости” окрестностей аэропортов и территорий под воздушными трассами.
Авиационный шум оказывает существенное влияние на шумовой режим территории в окрестностях аэропортов, который зависит от направления взлетно-посадочных полос и трасс пролётов самолётов, интенсивности полётов в течение суток, сезонов года, от типов самолётов, базирующихся на данном аэродроме, и других факторов. При круглосуточной интенсивной эксплуатации аэропортов уровни звука на жилой территории достигают в дневное время 80 дБа и в ночное время – 78 дБа, максимальные уровни колеблются от 92 до 108 дБа.
В некоторых городах по уровням создаваемого шума и общей площади зашумлённости территории первое место среди всех источников шума занимает воздушный транспорт. Аэродромы местных воздушных линий расположены, как правило, в черте города, непосредственно среди жилой застройки, что создаёт крайне неблагоприятные акустические условия для населения.
Повышение уровня звука в летнее время обусловлено увеличением интенсивности полётов, а снижение его в некоторых точках – за счёт экранирующего эффекта плотных зелёных насаждений.
Жители домов, расположенных в окрестностях аэропорта, отмечают, что стали нервными, раздражительными. Внезапный шум от пролетающих самолётов нарушает сон: многие не могут долго заснуть или часто просыпаются. Жалобы на ощущение тревоги, страха, на вибрацию дома или посуды предъявляют жители домов, близко расположенных к трассе взлётов и посадок самолётов и к площадкам опробования двигателей. Реакция населения, выявленная опросом, показала, что отношение к одним и тем же уровням авиационного шума различно. Так, днём при уровне шума 66 ДБА число жалоб составляет 33%, а ночью при таком же уровне шум беспокоит 92% населения. Процент жалоб определяется максимальными уровнями шума и интенсивностью полётов самолетов, как в течение суток, так и на протяжении всего года.
Высокий уровень шума при взлёте, посадке, пролёте самолётов отмечен в многочисленных посёлках сельского типа, расположенных на небольшом расстоянии от аэропортов. Значительный шум создают аэропорты местных авиалиний и авиация специального назначения.
Первая реакция населения на авиационный шум – это жалобы, количество которых растёт из года в год. Физиолого-гигиенические исследования, проведённые во Франции, показали, что шум пролетающих самолётов оказывает не только субъективное, но и объективное влияние на организм человека. Для выявления реакции населения на действие авиационного шума было опрошено по специально разработанной анкете около 3000 человек в 34 населённых пунктах городского и сельского типа, расположенных в радиусе 30 км от аэропорта. Опрошенные отмечали, что авиационный шум раздражает, утомляет, вызывает головную боль, сердцебиение, нарушает сон и отдых, не даёт сосредоточиться на выполнении любой работы.
Для авиационного шума, как ни для какого другого, характерен раздражающий эффект. Шум самолётов при внезапном возникновении на тихом шумовом фоне вызывает у людей чувство страха, особенно в ночное время. Дети дошкольного возраста ночью часто просыпаются от шума, в испуге вскрикивают. Вследствие этого ночные воздушные операции причиняют населению больше беспокойства, чем полёты днём. Пролетающие самолёты мешают просмотру телевизионных передач и прослушиванию радио, что также является источником жалоб населения.
Городские жители чаще, чем сельские, жалуются на шум самолётов (20 – 25%), что, по - видимому, можно объяснить повышенной чувствительностью горожан к шуму, вследствие воздействия на них ещё и промышленного, транспортного, коммунального шумов.
Наибольшее беспокойство испытывают люди, страдающие заболеваниями нервной и сердечно – сосудистой систем, желудочно-кишечного тракта и др. процент жалоб от этой части населения (64 – 90%) намного больше, чем от здоровых людей (39 – 52%).
Выбросы в атмосферу от авиационного транспорта
Неуклонный рост объёмов перевозок воздушным транспортом приводит к загрязнению окружающей среды продуктами сгорания авиационных топлив. В среднем один реактивный самолёт, потребляя в течение 1 ч 15 т топлива и 625 т воздуха, выпускает в окружающую среду 46, 8 т диоксида углерода, 18 т паров воды, 635 кг оксида углерода, 635 кг оксидов азота, 15 кг оксидов серы, 2, 2 твёрдых частиц. Средняя длительность пребывания этих веществ в атмосфере составляет примерно 2 года.
Наибольшее загрязнение окружающей среды происходит в зоне аэропортов во время посадки и взлёта самолётов, а также во время прогрева их двигателей.
Подсчитано, что при 300 взлётах и посадках трансконтинентальных авиалайнеров в сутки в атмосферу не равномерно, а в зависимости от графика работы аэропорта. При работе двигателей на взлёте и посадке в окружающую среду поступает наибольшее количество оксида углерода и углеводородных соединений, а в процессе полёта – максимальное количество оксидов азота.
Самолёту не требуется бесконечных лент дороги, как автомобилю, хотя аэропорты, взлетно-посадочные полосы занимают немалые земельные площади. Эти виды транспорта роднит активное участие в загрязнении атмосферы, в расточительном расходовании кислорода. Реактивному лайнеру, совершающему трансатлантический перелёт, требуется от 50 до 100 т этого газа. На территории аэропорта производится запуск двигателей, руление, взлёт и посадка самолетов, т. е., операции при которых в атмосферу поступают вредные продукты выхлопов авиационных двигателей, предварительного старта (мест ожидания) и на взлетно-посадочной полосе. Рулёжные дорожки считаются участками умеренного выделения газа вследствие выделения кратковременности нахождения на них самолётов.
Концентрация вредных составляющих отработавших газов авиадвигателей в воздухе и скорость их распространения по территории аэропорта в значительной степени зависит от метеорологических условий. При этом наиболее отчётливо прослеживается влияние направления и скорости ветра. Другие факторы – температура и влажность воздуха, солнечная радиация – хотя и влияет на концентрацию загрязнителей, однако это влияние выражено менее ярко и имеет более сложную зависимость.
Оценка суммарного количества основных загрязнителей, поступающих в воздушную среду контролируемой зоны аэропорта гражданской авиации в результате его производственной деятельности (без учёта загрязнения воздуха спец автотранспортом и другими наземными источниками), показывает, что на площади около 4 км² выделяется в атмосферу за 1 сутки от 1000 до 1500 кг оксида углерода, 300 – 500 кг углеводородных соединений и 50 – 8- кг оксидов азота. Такое количество выделяемых вредных веществ при неблагоприятном сочетании метеорологических условий может приводить к повышению их концентраций до значительных величин.
При чрезвычайных и аварийных ситуациях самолёты вынуждены сливать в воздухе излишнее топливо для уменьшения посадочной массы. Количество топлива, сливаемого самолётом за 1 раз, колеблется от 1 – 2 тыс. до 50 тыс. литров. Испарившаяся часть топлива рассеивается в атмосфере без опасных последствий, однако, неиспарившаяся часть достигает поверхности земли и водоёмов и может вызвать сильные местные загрязнения. Доля неиспарившегося топлива, достигающего поверхности земли в виде капель, зависит от температуры воздуха и высоты слива. Даже при температуре более 20ºC на землю может выпадать до нескольких процентов сливаемого топлива, особенно при сливе на малых высотах.
Но опаснее другое. При полёте в нижних слоях стратосферы двигатели сверхзвуковых самолётов выделяют оксиды азота, что ведёт к окислению озона. В стратосфере происходит интенсивное взаимодействие солнечных лучей с молекулами кислорода. В результате молекулы распадаются на отдельные атомы, а те, присоединяясь к сохранившимся молекулам кислорода, образуют озон. Область повышенной концентрации озона, так называемая озоносфера, которая приходится на высоты 20 – 25 км, играет очень важную роль для Земли. Поглощая почти всю ультрафиолетовую радиацию, озон, тем самым, предохраняет живые организмы от гибели.
Защита от электромагнитных излучений.
В аэропортах гражданской авиации электромагнитная обстановка определяется в основном излучением мощных радиолокационных станций, предназначенных для навигации воздушных судов. К ним в первую очередь относятся наземные обзорные радиолокационные станции, работающие в диапазонах ультравысоких и сверхвысоких частот. Действие электромагнитного поля на человека в районах размещения этих станций носит прерывистый характер, который обусловлен периодом вращения электромагнитного излучения. Исследования подтвердили возможность применения расчётных методов для предварительной оценки электромагнитной обстановки вокруг радиолокационных станций.
Воздействие железнодорожного транспорта на ОС
Деятельность железнодорожного транспорта оказывает воздействие на окружающую природную среду всех климатических зон и географических поясов нашей страны. Но по сравнению с автомобильным неблагоприятное воздействие железнодорожного транспорта на среду обитания существенно меньше. В первую очередь это связано с тем, что железные дороги – наиболее экономичный вид транспорта по расходу энергии на единицу работы. Тем не менее, перед железнодорожным транспортом серьёзно стоят проблемы уменьшения и предотвращения загрязнения окружающей среды.
Вредные выбросы и сбросы
Экологические преимущества железнодорожного транспорта состоят, главным образом, в значительно меньшем количестве вредных выбросов в атмосферу на единицу выполненной работы. Основным источником загрязнения атмосферы являются отработавшие газы дизелей тепловозов. В них содержатся оксид углерода, оксид и диоксид азота, различные углеводороды, сернистый ангидрид, сажа. Содержание сернистого ангидрида зависит от количества серы в дизельном топливе, а содержание других примесей – от способа его сжигания, а также способа наддува и нагрузки двигателя.
Исследования показали, что содержание в воздушной среде оксида углерода, оксидов азота, сернистого ангидрида превышает предельно допустимые максимально разовые концентрации для атмосферного воздуха. Это свидетельствует о существенном загрязнении воздуха железнодорожных станций отработавшими газами тепловозов. На расстоянии 150 м от станции оксиды азота обнаруживаются в тех же концентрациях, что и на станции. Акролеин, оксид углерода не были обнаружены.
Ежегодно из пассажирских вагонов на каждый километр пути выливается до 200 м³ сточных вод, содержащих патогенные микроорганизмы, и выбрасывается до 12 т сухого мусора. Это приводит к загрязнению железнодорожного полотна и окружающей природной среды. Кроме того, очистка путей от мусора связана со значительными материальными издержками. Решить проблему можно использованием в пассажирских вагонах аккумулирующих емкостей для сбора стоков и мусора или установкой в них специальных очистных сооружений.
При мытье подвижного железнодорожного состава в почву и водоёмы переходят вместе со сточными водами синтетические поверхностно – активные вещества, нефтепродукты, фенолы, шестивалентный хром, кислоты, щелочи, органические и неорганические взвешенные вещества. Содержание нефтепродуктов в сточных водах при мытье локомотивов, фенолов при мытье цистерн из – под нефти превышают предельно допустимые концентрации. Многократно превышаются ПДК шестивалентного хрома при замене охлаждающей жидкости дизелей локомотивов. Во много раз сильнее сточных вод загрязняется почва на территории и вблизи пунктов, где производится обмывка и промывка подвижного состава.
Железнодорожный транспорт – крупный потребитель воды. Несмотря на почти полную ликвидацию паровой тяги, водопотребление на железных дорогах из года в год увеличивается. Это вызвано ростом протяжённости железнодорожной сети и объёмов перевозок, а также увеличением масштабов жилищного и культурно – бытового строительства. Следует ожидать, что производственно – бытовое потребление воды будет увеличиваться и в дальнейшем, поскольку с каждым годом растёт число: локомотивных и вагонных депо, пунктов подготовки грузовых и пассажирских вагонов к перевозке, промывочно-пропарочных станций, пунктов экипировки рефрижераторных поездов. Вода участвует практически во всех производственных процессах: при обмывке и промывке подвижного состава, его узлов и деталей, охлаждении компрессоров и другого оборудования, получении пара, используется при заправке вагонов, реостатных испытаниях тепловозов и т. д. часть потребляемой воды расходуется безвозвратно (заправка пассажирских вагонов, получение пара, приготовление льда). Объём оборотного и повторного использования воды на предприятиях железнодорожного транспорта пока составляет лишь около 30%. Большая же часть используемой воды сбрасывается в поверхностные водные объекты – моря, реки, озёра и ручьи.
Шум и вибрация при движении поездов
Шум от поездов вызывает негативные последствия, выражающиеся, прежде всего в нарушении сна, ощущении болезненного состояния, в изменении поведения, увеличении употребления лекарственных препаратов и т. д. Нарушение сна может иметь различные формы: удлинение периода засыпания. Пробуждение во время сна, ухудшение качества сна, т. е. Переход от глубокого сна к более лёгкому поверхностному. Мгновенные прерывания сна учащаются с увеличением частоты и силы звука. При равном акустическом показателе шум от поездов вызывает в 3 раза меньше нарушений сна, чем шум от автомобилей. На сон влияет не только уровень шума, но и число его источников.
Восприятие шума поездов зависит от общего шумового фона. Так, на заводских окраинах городов он воспринимается менее болезненно, чем в жилых кварталах. Шум от вокзалов и, особенно от сортировочных станций вызывает более негативные последствия, чем шум от обычного движения поездов. Шум железной дороги заглушает человеческий голос, он мешает при просмотре и прослушивании телерадиопередач. Как показали результаты анкетирования, шум поездов в большей степени препятствует восприятию речи, чем шум от автомобильного движения. Это объясняется, прежде всего, продолжительностью шумового эффекта, вызываемого движением поезда. Шум может стать причиной активности центральной и вегетативной нервной систем.
Основным источником шума вагонов являются удары колёс на стыках и неровностях рельсов, а также трение поверхности катания и гребня колеса о головку рельса. Качения колёс по сварному рельсу без выбоин и волнообразного износа приводит к образованию шума в широком диапазоне частот. При этом уровни и частотный спектр шума зависят от состояния рельсового пути и колёс, а также от возбуждаемых в них колебаний.
Существенное значение имеют шумы, вызываемые работой двигателей локомотивов. Шум, создаваемый электровозом, обычно не превышает уровень шума, производимого вагонами. Наиболее шумящими агрегатами являются вентиляторы. Тепловозы, двигатели которых оборудованы глушителями на впускных и выпускных трубопроводах и звукоизолирующими покрытиями, не вызывают значительных шумов. Шумы возникают также от ударов в ходовых частях, от дребезжания тормозных тяг, колодок, автосцепки и др.
Охрана атмосферного воздуха
Перевод железнодорожного транспорта с паровой тяги на электрическую и тепловозную, которыми в настоящее время выполняется практически вся поездная работа, способствовал улучшению экологической обстановки: исключено влияние угольной пыли и вредных выбросов паровозов в атмосферу.
Дальнейшая электрификация железных дорог, т. е. Замена тепловозов электровозами, позволяет исключить загрязнение воздуха отработавшими газами дизельных двигателей. Основной путь снижения выбросов токсичных веществ тепловозами заключается в уменьшении их образования в цилиндрах двигателей. Важное значение имеют обезвреживание отработавших газов, правильная эксплуатация тепловозов. Принцип действия очистных устройств основан на рециркуляции газов, применяемой для уменьшения концентрации оксидов азота.
Для защиты окружающей природной среды необходимо также бороться с искрами, источниками которых являются газоотводные устройства тепловозов, а также чугунные тормозные колодки локомотивов и вагонов. Искры могут быть причиной пожаров на территориях, примыкающих к железным дорогам. Ограничить искровыделение из газоотводных устройств, свидетельствующее о неполном сгорании топлива, можно осуществлением мероприятий, направленных на улучшение теплотехнического состояния тепловозов, а также установкой искрогасителей. Применение тормозных колодок из синтетических и композиционных материалов устраняет искрение и, кроме того, сокращает расход чугуна.
Разработана новая конструкция тепловоза, в котором в качестве топлива используется газ. Экспериментальный образец газового локомотива создан на основе маневрового тепловоза. Переход на сжатый газ позволит экономить дефицитное дизельное топливо. Ещё одно преимущество газового тепловоза – его экологическая чистота. Поэтому на газ, прежде всего, будут переводиться маневровые тепловозы на станциях, расположенных в черте города.
Из всего выше сказанного видно, что транспорт - очень важный неблагоприятный фактор состояния окружающей среды. Почти все виды транспорта загрязняют окружающую среду, в особенности воздух, а также и воду, и вызывают значительный шум и вибрацию. Поглощается много земельных ресурсов для транспортной инфраструктуры – автомобильных и железных дорог, аэропортов и пр. и связанных с ними складов, вокзалов и т.д. Транспортная инфраструктура создает значительные по площади техногенные ландшафты. Значительное количество природных ресурсов расходуется на производство автомобилей и сооружение элементов транспортной инфраструктуры. Все виды транспорта представляют серьезную опасность для жизни, здоровья и имущества людей.
Из этого следует, чтонеобходимо стремиться к осуществлению следующих направлений:
– Потребление горючих ископаемых для транспорта должно сокращаться.
– Должны быть установлены основанные на передовой технологии общемировые стандарты выбросов в атмосферу для всех видов транспорта.
– Каждой стране следует разработать и осуществлять программу контроля эмиссии всех источников и видов транспорта.
– Совершенствовать и развивать надежную и общедоступную систему общественного транспорта.
– При планировании развития транспортных систем использовать системный подход, направленный на комплексное решение экологических проблем. Устранять причины, а не следствия геоэкологических проблем на транспорте.
Общая цель в системном управлении транспортом заключается в нахождении оптимального соотношения между обеспечением потребностей общества и снижением загрязнения окружающей среды. Стратегии управления будут зависеть от локальных ситуаций и потому будут различными для конкретных стран, регионов и городов.