Теоретичні передумови до виконання роботи

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХЕРСОНСЬКА ДЕРЖАВНА МОРСЬКА АКАДЕМІЯ

КАФЕДРА СУДНОВОДІННЯ ТА БЕЗПЕКИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ НА МОРІ

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

До проведення практичних занять

З дисципліни Охорона праці в галузі

Факультет Судноводіння

Освітньо-кваліфікаційний

рівень Спеціаліст

Галузь знань 27 «Транспорт»

Спеціальність 271 «Річковий та морський транспорт»

Освітня програма «Судноводіння»

Курс П’ятий

Форма навчання Денна / Заочна

м. Херсон 2016 р.

Методичні рекомендації з проведення практичних занять з дисципліни «Охорона праці в галузі» розробив у відповідності з робочою навчальною програмою доцент кафедри судноводіння та безпеки життєдіяльності на морі к.с.-г.н. В.О.Чабан та старший викладач О.Ю.Камаєв.

Методичні рекомендації до проведення практичних занять розглянуто та схвалено на засіданні кафедри судноводіння та безпеки життєдіяльності на морі

29 серпня 2016 р. протокол № 1

Завідувач кафедри судноводіння та

безпеки життєдіяльності на морі

д.т.н., професор ______________ С.Є.Селіванов

^{(підпис)}

Завідувач навчально-методичного відділу ______________ В.В.Черненко

^{(підпис)}

Вступ

Методичні рекомендації з проведення практичних занять з даної дисципліни складені відповідно до діючої програми курсу «Охорона праці в галузі» для вищих навчальних закладів. Вони містять основні теоретичні відомості та питання для перевірки знань, а також практичну частину, необхідну для забезпечення живучості судна та особистого виживання на судні та у морі. Також надані індивідуальні завдання для самостійного розв’язування курсантами (студентами).

План заняття

При проведенні практичних занять з курсу «Охорона праці в галузі» слід дотримуватися наступної послідовності: на початку заняття (перший етап) курсантам (студентам) наводять теоретичні відомості, на яких базується розв’язання запропонованих в подальшому завдань (одна академічна година).

На другому етапі курсантам (студентам) пропонуються індивідуальні завдання для самостійного розв’язування. За умови вдумливого та наполегливого опрацювання теоретичного матеріалу та прикладів дій, курсанти (студенти) із запропонованими питаннями можуть впоратись самостійно. Це сприятиме розвитку в них творчих здібностей, вмінь та навичок.

На третьому етапі показують практичні приклади розв’язування питань застосування придбаних знань на судні (3 академічних години).

Порядок зарахування

Перевірка знань курсантів (студентів) відбувається під час контрольних заходів в формі співбесіди. Курсантам (студентам) пропонується кілька питань з тем, які були опрацьовані за минулий період. Отримана оцінка залежить від якості та повноти відповідей на запропоновані завдання.

Обладнання

Для забезпечення доступності та ефективності викладання навчального матеріалу, полегшення його сприймання слухачами, надання довідкової інформації для виконання необхідних розрахунків, розвитку практичних професійних навичок, проведення практичних занять, дисципліна «Охорона праці в галузі» забезпечена кабінетом «Живучості судна, охорони праці екіпажу та навколишнього середовища» (ауд. 215, НК № 2) з необхідним наочним приладдям для лекційної роботи та комплектом діючих установок з розділів даного курсу.

Практичне заняття № 1

Тема: Вплив забруднення повітря на організм людини

Обсяг: 4 академічних години.

Мета роботи

1. Практична підготовка майбутніх фахівців морського транспорту для набуття навичок створення безпечних умов діяльності при виконанні робіт на судні.

2. Розглянути механізм впливу шкідливих речовин на організм людини;

Теоретичні передумови до виконання роботи

На цей час прийнята наступна класифікація речовин:

· за характером впливу на організм людини: загально токсичні, дратівні, сенсибілізуючі, канцерогенні, мутагенні, що впливають на репродуктивну функцію;

· за ступенем токсичності: надзвичайно небезпечні, дуже небезпечні, помірно небезпечні, мало небезпечні.

Слід зазначити, що шкідливе (токсичне) вплив різних речовин є результатом взаємодії організму, шкідливої речовини й навколишнього середовища. Воно залежить від кількості речовини, що потрапило в організм, його фізичних властивостей, токсичності, тривалості надходження, хімізму взаємодії речовин. Воно також залежить від підлоги, віку, індивідуальної чутливості людини, шляхів надходження й виділення шкідливих речовин, їхнього розподілу в організмі, метеорологічних умов й інших супутніх факторів виробничого й навколишнього середовища.

Відомо, що практично всі речовини можуть виявити токсичні властивості, заподіюючи місцеві поверхневі ушкодження тканин (травми) або викликаючи захворювання проникнення усередину організму, що відбувається головним чином через дихальні шляхи.

У дихальному тракті частки з розмірами більше 5 мк на 75% затримуються й відкладаються верхніми дихальними шляхами (носоглоткою), але 8% найбільш дисперсних досягають альвеол легенів (рис. 1.1). Потім наступає процес розчинення або видалення з легенів.

Цей шлях найнебезпечніший, оскільки розчинні шкідливі речовини у вигляді аерозолів й особливо газів, пара, туманів всмоктуються розгалуженою легеневою тканиною, що має площу 100-120м², надходять безпосередньо в, кров і розносяться по всьому організму. Подібним характерним забруднювачем повітря, що займає перше місце серед інших (30% усього обсягу забруднень), є продукт неповного окислювання вуглецю - СО. Велика кількість людей у виробничій сфері й у побуті можуть піддатися впливу цієї газоподібної шкідливої речовини загальтоксичної дії. Джерела його продукування надзвичайно численні, включаючи самої людини, організм якого виділяє з видихуваним повітрям у навколишнє середовище за добу близько 10 мл ендогенного СО подібно виділенню вуглекислоти, аміаку й інших, що утворяться в процесі обміну речовин хімічних сполук.

Рисунок 1.1. Схема затримки й відкладення твердих часток у дихальному тракті

Ендогенний окис вуглецю утвориться шляхом відщіплення від молекул гемоглобіну крові. Вона може бути небезпечна для працюючих людей, які тривалий час перебувають у закритих герметичних приміщеннях (кабіна літака, космічного корабля, і т.д.).

Загальтоксична дія СО, що характерна для класифікаційної групи реалізується в такій послідовності: проникаючи з повітрям у легені, окис вуглецю легко переборює альвеолярно-капілярну мембрану товщиною 0,8мк; розчиняється в плазмі крові; дифундує в еритроцити й вступає в оборотну хімічну взаємодію як з окисленим, так і відновленим гемоглобіном за схемою:

НЬО₂ + СО ↔ НЬСО + О₂

НЬ + СО ↔ НЬСО

Утворений патологічний комплекс, карбоксигемоглобін (НЬСО) не здатний приєднувати до себе кисень. Чим вище концентрація СО у повітрі, тім швидше досягається небезпечний для життя зміст НЬСО в крові (рис. 1.2).

Крім того, до гіпоксії кров'яного типу приєднується, як результат порушення споживання кисню клітками ведучого до їхнього руйнування, тихорєцька гіпоксія. Це додатково обтяжує процес інтоксикації чадним газом.

Паралельно виникають ознаки наростаючої поразки центральної нервової системи, зрушення психічної діяльності (ейфорія, втрата самоконтролю).

Рисунок 1.2. Графік токсичності окису вуглецю

Зазначені види шкідливих речовин також досягають русла крові, попередньо розчиняючись у поті й жировому покриві шкіри людини. У відповідності до загальних процесів і закономірностей, промислові отрути, що надійшли в організм, піддаються біотрансформації, метаболізму - розщепленню в організмі (легені, печінка, кістяк й ін.). Потім здійснюються процеси зміни їхньої хімічної структури, які визначають шляхи знешкодження й виведення з організму: через органи подиху, травлення, нирки, шкірні покриви та залози.

Основна дія шкідливої речовин - отруєння - протікає в гострій; напівгострій і хронічній формах.

Гострі отруєння викликаються надходженням в організм великої кількості шкідливої речовини (при високих концентраціях у повітрі) і характеризуються короткочасністю дії.

Напівгостра форма розвивається повільніше й має більш затяжний процес.

Хронічні отруєння виникають при тривалому впливі речовин проникаючих в організм у відносно невеликих кількостях (концентраціях у повітрі).

У сучасних умовах організм людини піддасться спільному (комбінованому) впливу одночасній або послідовній дії шкідливих речовин при тому самому шляху надходження. Ці дії проявляються як:

1. Адитивна дія - сумарний ефект суміші дорівнює сумі ефектів діючих компонентів, що вказує на одно спрямованість їхньої дії.

2. Продукувана дія (синергізм) - одна речовина підсилює дію іншого, у результаті спільна дія більше адаптивного; (спостерігається тільки при гострому отруєнні).

3. Антагоністична дія - одна речовина послабляє дію іншої, у результаті спільна дія менш адаптивного.

4. Незалежна дія - комбінований ефект не відрізняється від ізольованої дії кожної шкідливої речовини; це суміші продуктів згоряння й пилу та ін.

Токсичний ефект при дії шкідливих речовин різних концентрацій може проявлятися у функціональних або патоморфологічних змінах на рівні:

- цілісного організму;

- патології окремих органів, або організму в цілому;

- загибелі організму.

Вимога повної відсутності забруднення атмосферного повітря населених місць і тим більше в зоні подиху працюючих є нереальним. У зв'язку із цим для виробничих умов законодавчо уведені граничнодопустимої концентрації (ГДК) шкідливих речовин, дози, показники токсикометрії, які представлені у табл. 1.1.

Затверджені також середньодобові (ГДКсд.) і максимально разова ГДК (ГДКм.р.) забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населених місць із вказівкою їхнього класу небезпеки.

Представлені нормативи дають також важливу інформацію про співвідношення гранично допустимих масових концентраціях шкідливих речовин, віднесених до об'ємної одиниці повітря, між собою й співвідношення їх з дозами шкідливих речовин.

У першому випадку для кількісного порівняння впливу забруднювачів атмосферного повітря на організм людини доцільно побудувати логарифмічні рівні токсичності шкідливих речовин, застосовна за вихідний нормативний рівень ГДКс.д., ГДКм.р. і ЛК₅₀ найсильнішої промислової отрути - берилію.

Таблиця 1.1 - Класифікація виробничих отрут за ступенем токсичності

Практична частина

У випадку забруднення атмосферного повітря шкідливими речовинами, вихідним кроком є визначення величини концентрації тієї або іншої шкідливої речовини після перевищення нормативного рівня, яким є ГДКсд кожної речовини забруднювача, що може привести до скорочення тривалості життя на певну кількість часу.

Приступаючи до розгляду ризику скорочення тривалості життя людини, доцільно застосовувати два поняття:

- Умовно розрахункова тривалість життя, яка дорівнює 100 рокам (загальноприйнята) і середня тривалість життя у сформованих природних умовах, обумовлена для населення країн і регіонів шляхом зіставлення статистичних розподілів виживання й смерті до певного віку протягом життя.

- Середня тривалість життя коливається, і в нинішній час становить 0,6-0,8 від умовно розрахункової.

Зазначені обставини роблять доцільним при визначенні величини ризику скорочення тривалості життя в умовах підвищеного забруднення повітря враховувати ймовірність смерті або виживання (тобто їхні статистичні розподіли) на певній тривалості життя.

Це вносить конкретизацію у визначення тривалості часу, протягом якого людина буде перебувати в умовах підвищеного забруднення повітря.

Розглянуті ймовірності зв'язуються співвідношенням:

Q_СМ = 1 - Q_ВИЖ (1.1)

де Q_ВИЖ - імовірність досягнення віку, τ;

Q_СМ - імовірність смерті до віку, τ.

Значення (Q_ВИЖ.;Q_СМ;) визначаються за допомогою стохастичних даних одержуваних статистикою при дослідженні повного періоду життя населення країни (регіону). При цьому мається на увазі, що смерть є випадковим змінним параметром і тому неможливо пророчити точне значення тривалості життя будь-якої людини.

Взаємозв'язку між Q_ВИЖ;Q_СМ;і R_СМ графічно представлені на рис. 1.3.

Важливою є інформація про середню тривалість життя в природних сталих умовах, властивим людям даної вибірки (покоління). Вона визначається проекцією крапки перетинання Q_ВИЖі Q_СМ на вісь тривалості життя, τ.

Можна вважати, що різниця між умовно розрахованою тривалістю життя й середньою природною є скорочення тривалості життя в природних умовах– СТЖпр.

У цьому випадку воно дорівнює 30 років. Хід функціональної кривої R_СМ дозволяє визначити величину ризику природної смерті на будь-якому році періоду життя. Можна сказати, що СТЖпр. відображає стан генофонду, природи й суспільства, будучи в основному екологічним показником якості життя.

Рисунок 1.3. Взаємозалежність стохастичних параметрів періоду життя людей

Інтервал концентрацій шкідливих речовин в атмосферному повітрі, де починається, розвиток й реалізація токсичних ефектів цих речовин, процес впливу аж до летального результату, наочно демонструється відомою в токсикології залежністю «доза - ефект», яка побудована на основі логарифмічної сітки (рис. 1.4).

На графіку пунктиром зазначені середні статистичні величини концентрацій. Для зони ЕГ такою величиною є ГДКсд, а для ЕС – ЛК50 які й нанесені в полях зон.

При оцінці впливу, забрудненого шкідливими речовинами повітря, важливим є встановлення концентрацій, що викликають ранні функціональні й патоморфологічні зміни в організмі людини, облік адитивності їхньої дії.

Із цією метою визначають так звані діючі (ефективні) концентрації, а також граничні. Перші викликають ознаки інтоксикації організму, при інших - прояв дії шкідливих речовин перебуває на грані фізіологічних змін і патологічних явищ. В останніх, для визначення скорочення тривалості життя береться ПДКсс.

Рисунок 1.4. Рівень впливу шкідливих речовин в залежності від їх концентрації

Як було відзначено вище, вихідним кроком для визначення тривалості життя під впливом наднормативних забруднювачів атмосферного повітря є визначення, концентрації шкідливої речовини, що скорочує життя на одиницю часу.

Варто вважати, що такою питомою концентрацією є відношення середньої смертельної концентрації шкідливої речовини в повітрі до умовно розрахункової тривалості життя 100 років.

Далі визначається скорочення тривалості життя від забруднення (СТЖзабр) як відношення фактичної концентрації розглянутої шкідливої речовини до питомої. При цьому повинна враховуватися ступінь імовірності (Qфакт) проживання людини з певного віку в умовах зазначеної фактичної концентрації.

Після цього визначається ризик скорочення тривалості життя від впливу забруднення (RСТЖзабр) атмосферного повітря із визначення:

R_{СТЖпр.забр}= Qфакт× СТЖзабр/100 років (1.2)

Тут СТЖзабр є функцією токсичності шкідливих речовин й їхніх концентрацій в атмосферному повітрі (також може бути у воді, грунті), що створені природними або антропогенними джерелами.

Якщо виниклий при цьому рівень концентрації перевищує ГДКсд і настає стійкий незворотний характер, то це вказує на те, що СТЖзабр стає постійним екологічним (природним)фактором і буде діяти в напрямку збільшення СТЖ, впливаючи на статистику певного періоду життя населення, що створює основу для визначення поняття скорочення тривалості життя від природних факторів СТЖприр.

Слід зазначити, що токсична дія шкідливих речовин, що надходять в організм у процесі подиху, за інших рівних умов, на кілька порядків вище, ніж при споживанні води і їжі. забрудненої ними, через легке транспортування їх у вихідному стані в плазму крові

Як показав спеціальний аналіз, граничні значення RСТЖзабр визначаються нормами токсикології. З них випливає, що прийнятний ризик (Rпр.), рівний 10^-6, має місце при концентрація в межах ГДКсд, а ризик рівний 1 (при скороченні життя на 100 років) - при ЛК₅₀ (рис 1.4).

Таким чином, в основі визначення значення RСТЖзабр лежить відношення між ГДКсд і ЛК₅₀, що перебуває для переважного числа шкідливих речовин в інтервалі від 1 до 4×10^-6, і об'єктивно існуюче співвідношення між 1÷4 години. і ста роками життя людини (876000годин) також рівне 1÷4×10^-6.

(1.3)

Далі з останнього співвідношення випливає формальна рівність, що дозволяє визначити для гнітючого числа шкідливих речовин силу токсичної дії (добуток концентрації шкідливої речовини й часу дії) у двох принципово різних тимчасових умовах: перше – протягом 100 років життя, друге – протягом
1÷4 годин (часу дослідного визначення ЛК₅₀) і при концентраціях, відповідно рівних ГДКсд і ЛК₅₀:

ГДКсд × 876000 годин = ЛК₅₀ × 1÷4 годин (1.4)

Однак, фактично сила токсичної дії, яка задана величинами концентрації й часом дії в лівій частині рівності не реалізується, тому що в організмі людини встигають здійснюватися процеси біотрансформації, детоксикації шкідливих речовин і виведення їх у зовнішнє середовище.

У правій же частині через дефіцит часу сила токсичної дії шкідливих речовин реалізується, приводячи до загибелі біологічний об'єкт.

Установлений нормативний, рівень ГДКсд не вичерпує можливості організму по детоксикації шкідливих речовин, що дозволило також нормативно визначити необхідну високу гранично допустиму концентрацію шкідливих речовин у повітрі робочої зони - ГДКр.з. (табл. 1.1) для людей у процесі їхньої трудової діяльності.

Існуючий нормативний робочий час,τ що становить 96000 годин (40 років трудовий період, 300 робочих днів у році, 8 годинний робочий день), і величини ГДКр.з., на 1-2 порядки перевищуюче ГДКсд, у кілька разів збільшує масу шкідливих речовин, що поступають в організм при подиху під час роботи (М_роб.) Наприклад, при забрудненні повітря аміаком:

М_роб= ГДКрз_NH3×τ_роб×V×0,65 = 20×96000×0,79×0,65 = 985920 мг

де V - вентиляція легенів, м³/г;

0,65 - частина маси шкідливих речовин, що залишається в організмі після видиху.

За рамками нетрудового періоду життя зазначена маса(М_{не роб}.) може складати:

М_{не роб}= ГДКсд_NH3×τ_{не роб}×V×0,65 = 0,2×(876000-9600)×0,79×0,65 = 80106 мг

Звідси видно, що М_{не роб} в 12,3 рази менше у порівнянні з раніше визначеною М_роб.

Отже, у певних випадках для визначення величини скорочення тривалості життя від забруднення шкідливими речовинами (СТЖзабр) необхідно враховувати вплив постійного забруднення повітря робочої зони з рівнем (ГДКр.з.).

Загальний метод визначення впливу складається у встановленні величин СТЖзабр й RСТЖзабр у результаті 40-літньої роботи в умовах постійного забруднення повітря робочої зони, рівного ГДКр.з.

Для випадку забруднення аміаком значення цих величин:

СТЖзабр_NH3=Qфакт × Кфакт /Кзабр_NH3 (1.5)

де Qфакт - імовірність перебування в умовах забруднення, що дорівнює ГДКр.з. = 0,1096;

Кфакт – фактичне забруднення робочої зони з рівнем ГДКр.з. = 20 мг/м³;

Кзабр _NH3– забруднення робочої зони аміаком ГДКр.з. = 2,74 мг/м³.

Звідси видно, що додаткове навантаження на, організм аміаком у вигляді 985920мг, що має місце при його інгаляції в процесі подиху на робочому місці, можливо, приведе до скорочення життя на СТЖзабр _NH3 =0,79 діб. Це відповідає ризику скорочення життя в наслідок забруднення повітря R_{СТЖ.забр} = 2,16×10^-5.

Приклад рішення завдання

Перебування на хімовозі при перевезенні судном небезпечного вантажу викликає періодичне підвищення загазованості на палубі судна та в його внутрішніх приміщеннях. Визначити СТЖзабр й R_{СТЖ.забр} при фактичній концентрації аміаку й азоту двоокису в атмосферному повітрі відповідно:

- аміаку - 4000мг/м³ та

- азоту двоокису - 0,85 мг/м³

для робітників на судні у віці 20 років, що піддасться впливу зазначеної загазованості 2 години на добу (при проведенні робіт в зоні розміщення газових танків чи цистерн).

1. Визначається питома концентрація кожного із забруднювачів (табл. 1.3):

2. Визначається ступінь імовірності тривалості перебування жителя в забрудненій повітряній зоні:

3. Визначається скорочення тривалості життя від впливу кожного із забруднювачів:

4. З врахуванням адитивності дії забруднювачів, загальне скорочення тривалості життя складе:

СТЖ∑забр=СТЖзабр_NH3+СТЖзабр_NО2=0,01+0,083=0,093 доби

5. Визначається величина ризику скорочення тривалості життя:

6. Визначається клас небезпеки речовини-забруднювача.

З таблиці 1.3 знаходимо величину ГДКсд для зазначеної речовини.

7. Визначається клас умов професійної діяльності.

З таблиці 1.4 за величиноюR_{СТЖ.забр}=2,66×10^-6 визначаємо умови професійної діяльності які належать до третьої категорії безпеки (Небезпечні).

Висновок

1. Ризик скорочення тривалості життя з врахуванням дії забруднювачів більше величини прийнятого ризику:

R_{СТЖ.забр} = 2,66×10^-6 >R_пр = 10^-6.

Проведення робіт чи перебування у цій зоні судна неприпустимо.

2. За ступенем токсичності:

- аміак відноситься до помірно небезпечної речовини (Клас небезпечності 3);

- двоокис азоту відноситься до надзвичайно небезпечної речовини ГДК_СД=0,085 мг/м³ (Клас небезпечності 1).

3. Категорія умов безпеки для працівників (табл. 1.5) - ІІІ (Небезпечні умови).

Порядок проведення роботи

1. Дати повну характеристику речовини-забруднювача, визначити відповідно до існуючих класифікацій характер впливу шкідливих речовин (з варіанту завдання) та надати повні визначення параметрам токсикометрії.

2. Розглянути методику визначення величини ризику скорочення тривалості життя в результаті біологічного впливу шкідливих речовин й іонізуючих випромінювань згідно наданого варіанту.

3. Вирішити варіант завдання (табл. 1.2).

4. Зробити висновок, вказавши:

- Клас небезпеки речовини-забруднювача за ступенем токсичності;

- Категорію умов професійної діяльності.

Таблиця 1.2 - Варіанти завдань для самостійного виконання

Таблиця 1.3 - Граничнодопустимі концентрації та середні смертельні концентрації деяких речовин в атмосферному повітрі

Таблиця 1.4 - Перелік сполучень речовин-забруднювачів, що проявляють адитивну й продукувану дію під час спільного впливу на організм людини

Таблиця 1.5 - Класифікація умов безпеки професійної діяльності

Контрольні питання для самоперевірки

• ⇐ Назад
• 123
• 4
• Далее ⇒