ПАРАМЕТРЫ И ВИДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОТОКОВ НА ЧЕЛОВЕКА

В любой точке жизненного пространства с координатами х, у, z массовые, энергетические и информационные потоки могут оказы-вать воздействие Е. Это воздействие на объект (человек и др.) опреде-ляется его интенсивностью I длительностью экспозиции (тау), т. е.

Потоки энергии и информации воздействуют на человека непосредственно, поэтому их влияние оценивают величинами Iэ и Iи, а потоки веществ практически всегда воздействуют на человека через изменение концентрации этих веществ в жизненном пространстве.

 


В этом случае допустимое количество i-го вещества Gi;, которое можно ввести в объем V помещения из условия отсутствия в нем недопус-тимого загрязнения i-м веществом, определяют по формуле

 

 

Американский зоолог В. Шелфорд в начале ХХ в. сформулировал

закон толерантности: «Лимитирующим фактором процветания по-пуляции (организма) может быть как минимум, так и максимум эко-логического воздействия, а диапазон между ними определяет величи-ну выносливости (предел толерантности) организма к заданному фактору»

Толерантность — способность организма переносить неблаго-приятное влияние того или иного фактора среды.

.

 

В зависимости жизненного потенциала от интенсивности фактора воздействия можно выделить несколько ЗОН ИНТЕНСИВНОСТИ:

- зона оптимума (1) с точкой комфорта (точка максимума — жизнен-ного потенциала)

- зоны допустимых значений (2) фактора воздействия являются областью нормальной жизнедеятельности,

- зоны угнетения (3 –между зон 2 и 4), имеющие боль-шие отклонения фактора от оптимума и находящиеся дальше зон допустимой жизнедеятельности (2);

- зоны гибели (4), находящиеся за пределами границ зон угнетения (3) и в которых существо-вание организма невозможно .

Пре-делы толерантности по фактору воздействия совпадают со значения-ми минимума и максимума фактора (зона жизни 5 - в пределах зон угнетения).

Пример 1. В естественных условиях на поверхности Земли темпе-ратура атмосферного воздуха изменяется от — 88 до + 60 0С, в то время как температура внутренних органов человека за счет терморегуля-ции его организма сохраняется комфортной, близкой к 37 0С. При выполнении тяжелых работ и высокой температуре окружающего воздуха температура тела может повышаться на 1...2 0С. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек,— 43 0С, минимальная — + 24 0С.

Температура воздуха в рабочих и жилых помещениях, на улицах и в природных условиях существенно влияет на состояние организма человека, изменяя его жизненный потенциал. При низких температу-рах нам холодно, при высоких — жарко. При температуре воздуха бо-лее 30 0С работоспособность человека значительно падает.

У человека существует зависимость комфортных температур окружающей среды от категории тяжести выполняемых работ (легкая, средняя, тяжелая), от периода года и некоторых других параметров микроклимата. Для легкой работы - комфортная температура (зона I, рис. 1.2) летом составляет 23...25 0С, зимой — 22...— 24 0С; для человека, занимающегося тяже-лым физическим трудом, летом — 18...— 20 0С, зимой — 6...— 18 0С.

На рис. 1.2 показана зависимость жизненного потенциала человека от изменения температуры окружающего его воздуха при длительном выполнении легких работ.

Отклонения температуры среды от комфортных значений на 2...5 0С (зонаII) считаются допустимыми, поскольку не оказывают влияния на здоровье человека, а лишь уменьшают производитель-ность его деятельности.

Дальнейшие отклонения температуры окружающего воздуха от допустимых значений (опасная зона III) сопровождаются тяжелыми воздей-ствиями на организм человека и ухудшением его здоровья (наруше-ние дыхания, сердечной деятельности и др.).

При еще больших отклонениях температуры окружающего возду-ха от допустимых значений (зона чрезвычайной опасности IV) возможен перегрев (гипертер-мия) или переохлаждение (гипотермия) организма человека, а также получение им тепловых или холодовых травм.

Необходимо отметить, что классическая кривая Шелфорда имеет отношение только к природным факторам воздействия (например, температура окружающей среды). Факторы, полностью чуждые орга-низму, могут иметь зону комфортности вблизи нуля интенсивности и только один максимальный предел воздействия. Это хорошо иллю-стрирует процесс влияния акустических колебаний на организм че-ловека.

Пример 2. Интенсивность акустических колебаний I в атмосфер-ном воздухе (интенсивность звука) зависит от мощности Р, Вт, источ-ника звука, расстояния R от источника до объекта воздействия (чело-века) и свойств среды (воздуха), в которой эти колебания распростра-няются.

В этом случае

I = (P . A)|(π R2 . K) , Вт/м2

где Ф — фактор на-правленности излучения звука;

К — коэффициент, учитывающий уменьшение интенсивности звука на пути его распространения за счет затухания в воздухе и на различных препятствиях: в воздухе К = 1 при расстояниях до 50 м и при отсутствии препятствий.

Уровень звука обычно выражают в дБА и определяют по формуле

L = 10 lg I / Io , где Io = 10 -12 , Вт/м2 .

Реальные уровни звука в местах возможного пребывания человека могут изменяться в весьма широких пределах от 0 до 160 дБА и сопро-вождаются широкой гаммой ответных реакций организма человека (рис. 1.3).

При уровнях звука до 20 дБА человек чувствует себя комфортно(точка 1), не реагируя негативно на наличие звуков в окружающей его среде;

уровни звука до 50 дБА (точка 2) не влияют на здоровье челове-ка, занимающегося интеллектуальной деятельностью, а у людей, свя-занных с физическим трудом, верхняя граница может быть расшире-на до 80...85дБА (точки 2'). Эти значения уровня звука (точка 2 и 2') соответствуют предельно допустимым условиям воздействия звука на человека в процессе его деятельности.

Дальнейший рост уровня звука свыше 85 дБА при длительных его экспозициях (до нескольких лет) может приводить к тугоухости, а при уровнях звука 140 дБА (точка 3) и выше возможно травмирование человека из-за разрыва барабанных перепонок или контузии.

При уровнях 160 дБА (точка 4) может наступить смерть человека.

 

Из рассмотренного выше следует, что, изменяя потоки в среде обитания, можно получить ряд характерных ситуаций взаимодейст-вия в системе «человек — среда обитания», а именно:

 

— комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют опти-мальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха; предпосылки для проявлениянаивысшей ра-ботоспособности и, как следствие, продуктивности деятельности;га-рантируют сохранениездоровья человека и целостности компонент среды обитания;

 

— допустимое,когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приво-дят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека.

 

Соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует не-возможностьвозникновения и развития необратимых негативных процессов у человека и в среде обитания;

 

— опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и ока-зывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, и/или приводят к деградации природной среды;

 

— чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за корот-кий период времени могут привести к травмеи дажеле-тальному исходу у человека, вызвать разрушения в среде обитания. Гибель орга-низма происходит при значениях фактора воздействия, лежащих вне зоны толерантности ( т.е. происходит распад организма на простые системы).

 

Можно сформулировать аксиому о воздействии среды обитания на человека: