ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1.1. Основные положения безопасности жизнедеятельности
БЖД – наука о безопасном и комфортном взаимодействии человека со средой его обитания.
Цель БЖД как науки – защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного, техногенного и естественного характера и достижение безопасных и комфортных условий жизнедеятельности.
Жизнедеятельность - специфическая форма активного отношения к окружающему миру, направленная на его изменение и преобразование, в основе которой лежат биологические процессы.
Человек в процессе деятельности взаимодействует с окружающей средой, оказывая на неё воздействие и испытывая обратное действие среды, которое может быть для него как полезным так и вредным.
Особую опасность для человека представляют чрезвычайные ситуации, которые происходят в результате катастрофических явлений во всех сферах окружающей среды.
Окружающая среда – среда, обусловленная совокупностью действующих в данный момент факторов, способных оказывать на человека прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие, а также оказывать воздействие на его потомство.
Существуя в этой среде, человек непрерывно решает минимум две задачи:
1) обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе;
2) создает и использует защиту от негативных воздействий кок со стороны среды обитания, так и себе подобных.
Производственная среда – пространство, в котором совершается трудовая деятельность человека.
Бытовая среда – пространство вне трудовой деятельности человека.
Техносфера – регион биосферы, преобразованный человеком с помощью прямого и косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям.
Биосфера – область распространения жизни на Земле.
Биосфера включает в себя нижний слой атмосферы, гидросферу и верхний слой литосферы, не испытавшие техногенного воздействия.
Предметом безопасности жизнедеятельности являются факторы, оказывающие воздействие на человека, органы человека, реагирующие на это воздействие, а также особенности обеспечения безопасности групп людей.
Задачами БЖД являются следующие.
1. Теоретический анализ и разработка методов идентификации опасных и вредных факторов, генерируемых средой обитания человека.
2. Оценка многофакторного влияния негативных условий обитания человека на его работоспособность.
3. Оптимизация условий труда и отдыха человека.
4. Использование наиболее эффективных методов защиты.
Центральным понятием науки БЖД является понятие опасности.
Опасность – негативное свойство живой и неживой материи, способное причинять вред самой материи
При идентификации опасностей следует исходить из принципа «все воздействует на все». Как следствие, необходимо определение допустимого уровня опасности и допустимого уровня вредного воздействия.
В соответствие с этим различают потенциальные и реальные опасности.
Реальные опасности обусловлены существованием факторов, которые могут причинять вред непосредственно.
Потенциальные обусловлены существованием факторов, которые могут причинять вред в случае выполнения определенной совокупности условий.
Сами факторы дифференцируются на опасные и вредные.
Вредные факторы могут привести к ухудшению самочувствия, повышенной утомляемости, снижению работоспособности или к развитию заболевания (шум, вибрация, электромагнитные излучения и др.)
Опасные факторы могут привести к травме или резкому ухудшению здоровья (механические опасности, взрыв, яды и др.)
Некоторые факторы проходят трансформацию от полезных до вредных.
В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы и действиями людей.
Условно факторы, оказывающие воздействие на человека, можно классифицировать следующим образом.
•Природные факторы.
•Природные чрезвычайные ситуации в атмосфере, литосфере, гидросфере.
•Техногенные аварии и катастрофы.
•Ухудшенные факторы жизнедеятельности, вследствие воздействия человека на природу.
•Социальные, межнациональные, военные, религиозные конфликты.
•Внутренняя среда человека.
•Особые психические состояния.
1.2. Система «человек – среда обитания»
Изменяя величину любого потока воздействия от минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний системы «человек – среда обитания».
1. Комфортное (оптимальное). Здесь потоки воздействий соответствуют оптимальным условиям взаимодействия.
2. Допустимое. Здесь потоки воздействий не оказывают негативного влияния на человека и окружающую среду, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность его деятельности.
3. Опасное. Здесь потоки воздействий превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на человека и/или приводят к деградации элементов техносферы и природной среды.
4. Чрезвычайно опасное. Здесь потоки воздействий превышают допустимые уровни и за короткое время могут оказать негативное воздействие на человека и/или элементы техносферы и природной среды вплоть до летального исхода для человека и/или невосстановимых разрушений элементов техносферы и природной среды.
Пороговые значения перехода системы «человек – среда обитания» из одного состояния в другое определяется соответствующими нормативными документами (ГОСТ, СНИП и т.п.).
Основными направлениями практической деятельности в области БЖД являются профилактика причин возникновения опасных ситуаций, реагирование в опасных и вредных ситуациях и устранение их последствий.
Анализ реальных ситуаций, событий и факторов позволяет сформулировать следующий ряд аксиом науки БЖД в техносфере.
1. Любые объекты, процессы, явления потенциально опасны для человека.
2. Любая деятельность потенциально опасна для человека.
3. Ни в одном виде деятельности нельзя добиться абсолютной безопасности.
4. Безопасность любой системы может быть достигнута с любой степенью вероятности, однако, не исключающей существование объекта.
1.3. Характеристика человека как элемента системы «человек-среда обитания»
Постоянно контактируя с окружающей средой, человек непрерывно подвергается воздействию опасных и вредных факторов. Природа, разумеется, предусмотрела структуру механизмов, позволяющих человеку защититься от них естественным путем. Работа этих механизмов базируется на работе центральной нервной системы (ЦНС).
Кора головного мозга – высший орган ЦНС. Информация, поступающая в него анализируется, после чего разрабатывается и реализуется программа ответной реакции. Эта программа преследует в том числе цель защиты организма человека от повреждений и гибели.
Информация воспринимается рецепторами человека, а реагирование на нее основывается на работе рефлексов.
Психофизиологическая классификация рецепторов: осязание, обоняние, слух, зрение, вкус, боль, положение тела в пространстве. Классификация в зависимости от природы раздражителя: механорецепторы, терморецепторы, хеморецепторы, фоторецепторы, болевые рецепторы.
Рецепторы реагируют на взаимодействие человека с окружающей средой и на внутреннее состояние его организма.
Рефлексы бывают условными и безусловными.
Безусловные рефлексы заложены на генетическом уровне, а условные формируются в результате постоянного действия раздражителя, подкрепленного работой безусловных рефлексов.
При оценке допустимости воздействия вредных факторов на организм человека исходят из биологического закона субъективной количественной оценки раздражителя Вебера-Фехнера. Он выражает связь между изменением интенсивности раздражителя и силой вызванного ощущения: реакция организма прямо пропорциональна относительному приращению раздражителя.
,
где dL – изменение элементарного ощущения организма, dR – элементарное изменение раздражителя, а – коэффициент пропорциональности (стандартно принимаемый за a=10lg(e)), наблюдаемое воздействие раздражителя. Интегрируя это выражение, получают уровень ощущения раздражителя (дБ).
,
где R0 – пороговое значение ощущение, т.е. минимальная энергия раздражителя, характеризующая начало ощущений.
На базе закона Вебера-Фехнера построено нормирование воздействия опасных и вредных факторов, а также определяются пороговые значения негативных воздействий.
Реакция человека на раздражитель и принятие им того или иного решения опираются на психофизические основы деятельности человека: психические процессы, свойства, состояния. Если процессы и свойства формируются на начальной стадии жизни человека и в дальнейшем остаются неизменными, то психические состояния во многом зависят от конкретной ситуации, в которой находится человек.
В экстремальной (чрезвычайной) ситуации, человек может попасть в так называемое состояние запредельного нервного напряжения. Это состояние характеризуется реакциями человека на раздражители, которые не свойственны ему в обычном состоянии.
Условно определены два вида состояний запредельного нервного напряжения.
1. Тормозное состояние.
2. Возбудимое состояние.
Превентивными мерами по недопущению попадания человека в состояние запредельного нервного напряжения являются обучение и проведение психологических тренингов. Эти мероприятия направлены на повышение психической устойчивости человека.
1.4. Система «человек-машина-среда»
В качестве объекта анализа опасностей рассмотрим систему «человек-машина-среда» (ЧМС), в которой в единый комплекс, предназначенный для выполнения различных функций, объединены технические объекты, люди и окружающая среда, взаимодействующие друг с другом. Основными компонентами этой системы являются человек, машина и среда, а сложные процессы, протекающие между ними и с ними нуждаются в управлении.
Система ЧМС является многоуровневой (иерархической), как следствие, при переходе от одного уровня иерархии к другому компоненты системы претерпевают изменения. Иерархия делит людей, входящих в систему на «человека», который формулирует задачу, организует и управляет и на «человека», который совместно с техникой образует компонент «машина», непосредственно осуществляя замысел.
Рисунок 1.1.