Влияние состава атмосферного воздуха на здоровье людей
| Группа болезней | Показатели среднемесячной заболеваемости взрослого населения на 1 тыс. человек | |
| средний показатель | г. Липецк 0,48 1,09 12,11 32.29 18,85 2,4 4,1 | г. Березники 0,32 0,30 6,64 24,96 11,70 1,3 3,2 |
| Злокачественные новообразования Болезни эндокринной системы Болезни органов пищеварения Болезни органов дыхания Болезни системы кровообращения Болезни кожи Болезни органов чувств | 0,25 0,26 1,9 14,7 3,06 0,76 1,18 |
Примечание. Превышение ПДК вредных веществ в воздухе г. Липецка достигало 2...6 раз; г.Березники —2...4 раза.
Резюмируя рассмотренные выше данные, можно утверждать, что в крупных городах, промышленных центрах и вокруг них формируются очаги патологии человеческих популяций. По данным специалистов здоровье населения ухудшается на 60...70% из-за низкого качества окружающей среды и продуктов питания; при этом ежегодно от экологических заболеваний на планете умирает 1,6 млн. человек.
Качество среды обитания — степень соответствия параметров среды потребностям людей и других живых организмов. Их требования к качеству среды обитания достаточно консервативны, поэтому техносфера по качеству не должна значительно отличаться от природной среды.
По данным ООН (1989 г.), средняя продолжительность жизни на Земле составляет 62 г. (63 —у женщин и 60 —у мужчин). По регионам и отдельным странам средняя продолжительность жизни людей различается весьма существенно:
| Япония (1987): Мужчины………………………………………………… Женщины………………………………………………… США (1990 г.) ………………………………………….... Африка (1990 г.) …………………………………………... СССР, мужчины (1991 г.) ………………………………….. Северные районы СССР, мужчины (1991) г. ……………... . | 75,2 80,9 65 (63,9)* 40...44* |
В России в 1995 г. продолжительность жизни женщин составила 71,7, мужчин —58,3 года.
Младенческая смертность (данные ООН, 1989 г.) в мире составляет в среднем 71 случай на 1000 новорожденных. В развитых странах она существенно ниже и равна, например, в США —10, в скандинавских странах—12...14. В СССР младенческая смертность в 1988 г., по данным А.И. Кондрусева, составляла 24,7, а по данным М. Фешбаха и А. Френдди—40. В Москве в 1994 г. младенческая смертность составила 17,9.
Сокращение продолжительности жизни населения и рост младенческой смертности в последние годы привели к тому, что в 42 регионах России в 1991 г. рождаемость оказалась ниже смертности. По данным Госкомстата РФ в 1992 г. впервые за послевоенные годы произошло абсолютное сокращение численности жителей России: население уменьшилось более чем на 70 тыс. и составило 148,6 млн. человек.
По данным (1997 г.) Госкомитета РФ по статистике чаще всего россияне умирают от болезней системы кровообращения (55%) и от травм и отравлений (13,2%).
Материальный ущерб от региональных загрязнений среды обитания во многих странах также непрерывно нарастает. Так, в США ущерб от загрязнения атмосферы в 1950 г. составил 12,5, в 1968 —16, а в 1977 —25 млрд. долларов. При этом менялись не только абсолютные показатели ущерба, но и его составляющие. Если в 1950 г. из 12,5 млрд. долларов лишь 1,5 млрд. долларов (12%) приходились на ухудшение Здоровья населения, то в 1977 —уже 37%. В СССР в 1990—1991 гг. ежегодный ущерб от региональных загрязнений составлял около 50 млрд. рублей (в ценах 1991 г.)
Определенный вклад в показатели принудительной инвалидности и гибели людей вносят чрезвычайные ситуации. В 1997 г. в России зафиксировано более 150 тыс. чрезвычайных ситуаций, в которых погибли 1651 человек. Постоянно возрастает не только общее число чрезвычайных ситуаций, но и число крупных аварий и катастроф, приводящих к значительным материальным потерям и жертвам. Сегодня характерна тенденция: вероятность каждого отдельного происшествия уменьшается, а масштабы последствий заметно возрастают Авиационная статистика утверждает: в ходе развития самолетостроения одновременно с уменьшением общего риска перевозок растет масштаб негативных последствий отдельных аварий. За последние 20 лет нашего столетия произошло 56% наиболее крупных происшествий в промышленности и на транспорте, а в 80-е годы —около 33%.
Несмотря на совершенствование технических средств, аварийность и ее последствия нарастают. Наиболее характерными авариями являются: взрывы котлов, газопроводов, горючих пылей, рудничного газа паров растворителей; обрушения зданий, мостов, строительных площадок. Особую тревогу вызывает возрастающий травматизм при эксплуатации транспортных средств (потери в дорожно-транспортных происшествиях (ДТП) в 1988 г. составили 51,3, в 1990 —уже 63 тыс. человек, причем ранено еще 350 тыс. человек). В Англии из каждых 100 человек, попавших в ДТП, погибал 1; в США —1,5, в ФРГ —2, в СССР —13 человек.
В некоторых видах аварий и катастроф СССР принадлежит печальный приоритет. Так, катастрофа на Чернобыльской АЭС (1986 г.), по неокончательным данным, привела к материальному ущербу в 17 млрд. рублей, при этом погибло 30 и подверглось лучевым заболеваниям примерно 200 человек. Из-за опасности последующих облучений, вызванных воздействием радиоактивного йода и цезия, эвакуировано из опасной зоны около 100 тыс. человек. Взрыв водорода на бериллиевом производстве объединения «Ульбинский металлургический завод» в Усть-Каменогорске в 1990 г. привел к крупному выбросу бериллия. Превышение ПДК достигало 60...890 раз.
Для многих стран мира стало типичным аварийное загрязнение среды обитания токсичными химическими веществами. Так, в США' за период 1980...1984 гг. произошло 295 крупных аварийных выбросов в природную среду, повлекших за собой эвакуацию населения. В это число входят 153 случая аварий при транспортировании химических соединений, 121 авария на промышленных объектах, семь выбросов с мест захоронения и свалок токсичных отходов. Аналогичная ситуация и в СССР: только в 1990 г. произошли выбросы бериллия в Усть-Каменогорске, пиробензола — в Вологодской области, фенола —в Уфе.
Ряд чрезвычайных экологических ситуаций создают военные ведомства (Семипалатинский полигон, на о. Новая Земля, в районе Челябинска и др.). Как правило, в зонах испытательных полигонов возникает и длительно действует комплекс повышенных негативных факторов: повышенный радиационный и химический фон, загрязнения токсичными веществами поверхностных и грунтовых вод, почвы и т.п.
На пожарах в СССР в 1988 г. погибло 8,5 тыс. человек, получили травмы более 10 тыс. человек. Основная часть людей гибнет на пожарах (особенно крупных) вследствие отсутствия или загромождения путей эвакуации, из-за удушья, поскольку при строительстве все еще применяютя быстрогорящие материалы, выделяющие при горении токсичные соединениянения. Каждый третий пожар возникает из-за неисправности бытовых приборов. При сгорании телевизора в помещение выделяются оксид углерода, стирол, формальгид, фенол. В 1988 г. по этой причине погибли 217 человек.
Чтобы правильно оценивать масштабность и реальную опасность действия негативных факторов в различных системах «человек — среда обитания», обратимся к данным табл. 0.6.
Таблица 0.6.
Число погибших от воздействия негативных факторов в 1990 г.,
Человек
| Число негативных факторов | В мире | В Российской Федерации |
| Промышленное производство Региональное загрязнение воды, воздуха, продуктов питания Стихийные явления Чрезвычайные ситуации | 200 000 1 600000 140 000 - | 44800 (расчетные данные) - 1 224 (1993 г.) |
Качественное изменение значимости негативных факторов вXX в. показано на рис. 0.6. Производственные негативные факторы (кривая 2) заявили о себе еще в XIX в., в нашем столетии достигнута их стабилизация. В ряде стран производственный травматизм с летальным исходом в последние годы снижается, что является результатом эффективности принимаемых мер защиты.
Оценивая влияние негативных воздействий техносферы на человека и природную среду, не следует забывать, что ряд негативных факторов не ограничивает свое влияние только первичным воздействием. Некоторые факторы способны вызывать вторичные негативные явления в окружающей среде. К ним, в первую очередь, относят:
—разрушение озонового слоя;
—образование фотохимического смога;
—выпадение кислотных дождей;
—возникновение парникового эффекта.
Начиная с середины XX столетия резко возросло воздействие на людей региональных негативных факторов крупных городов и промышленных центров. Ряд негативных действий имеют уже глобальное влияние. Нарастает влияние и негативных факторов техногенного происхождения, действу ющих в чрезвычайных ситуациях.
Рис. 0.6. Тенденции изменения в XX в. численности
погибших вследствие:
1 —стихийных бедствий; 2—воздействия производственных негативных
факторов; 3—загрязнения техносферы и биосферы; 4 — чрезвычайных
ситуаций техногенного происхождения
Основы проектирования техносферы по условиям безопасности жизнедеятельности. Это достигается обеспечением комфорта в зонах жизнедеятельности; правильным расположением источников опасностей и зон пребывания человека; сокращением размеров опасных зон' применением экобиозащитной техники и средств индивидуальной защиты.
Комфортность техносферы. Наилучшие показатели работоспособности и отдыха достигаются при комфортном состоянии среды обитания и при рациональных режимах труда и отдыха.
Комфорт — оптимальное сочетание параметров микроклимата удобств, благоустроенности и уюта в зонах деятельности и отдыха человека.
Комфортные и допустимые параметры воздушной среды в рабочих зонах регламентируются государственными стандартами и обеспечиваются в основном применением систем кондиционирования, вентиляции и отопления. Нормативные (оптимальные, допустимые) значения параметров микроклимата в рабочих зонах производственных помещениях зависят от категории выполняемых работ, периода года и некоторых других показателей (СаНПиН 2.2.4.548—96).
Важную роль в достижении эффективной деятельности играет искусственное освещение. Рационально выполненное освещение оказывает психофизиологическое воздействие на человека, способствует повышению эффективности деятельности, снижает напряженность органов зрения, повышает безопасность деятельности.
Эффективность деятельности человека в значительной степени зависит от организации рабочего места, в том числе от:
— правильного расположения и компоновки рабочего места;
— обеспечения удобной позы и свободы движений;
—использования оборудования, отвечающего требованиям эргономики.
Важное значение при достижении максимально эффективной деятельности играют режимы труда и отдыха. Сохранение высокой работоспособности достигается правильным чередованием режимов труда и отдыха.
Опасные зоны и зоны пребывания человека. Вредные и травмирующие воздействия, генерируемые техническими системами, образуют в жизненном пространстве техносферы опасные зоны, где не реализуются условия (0.1)—(0.3). Для этих зон характерны соотношения: С >ПДК, I > ПДУ, R > Rдоп.
Одновременно с опасными зонами в жизненном пространстве существуют зоны деятельности (пребывания) человека. В быту — зона жилища, городская среда. В условиях производства — рабочая зона, рабочее место.
Рис. 0.7. Варианты взаимного положения зоны опасности (О)
и зоны пребывания человека (Ч).
I – безопасная ситуация; II – ситуация кратковременной или локальной опасности;
III – опасная ситуация; IV – условная безопасная ситуация.
Рабочая зона — пространство высотой 2 м над уровнем пола или площадки, на которой расположено рабочее место.
Рабочее место — зона постояной или временной (более 50% или более 2 ч непрерывно) деятельности работающего.
Варьируя взаимным расположением опасных зон и зон пребывания человека в пространстве, можно существенно влиять на решение задач по обеспечению безопасности жизнедеятельности. Различают четыре принципиальных варианта взаимного расположения зон опасности и зоны пребывания человека (рис. 0.7).
Защита расстоянием. Полную безопасность гарантирует только I вариант взаимного расположения зон пребывания и действия негативных факторов — защита расстоянием, реализуемый при дистанционном управлении, наблюдении и т.п. Во II варианте негативное воздействие существует лишь в совмещенной части областей: если человек в этой части находится кратковременно (осмотр, мелкий ремонт и т.п.), то и негативное воздействие возможно только в этот период времени, в III варианте —негативное воздействие может быть реализовано в любой момент, а в IV варианте —только при нарушении функциональной целостности средств защиты зоны пребывания человека (как правило, средств индивидуальной защиты —(СИЗ), кабин наблюдения и т.п.).
Радикальным способом обеспечения безопасности является защита расстоянием — разведение в пространстве опасных зон и зон пребывания человека. Разводить опасные зоны и зоны пребывания человека можно не только в пространстве, но и во времени, реализуя чередование периодов действия опасностей и периодов наблюдения за состоянием технических систем. К сожалению, защита расстоянием не всегда возможна на практике.
Часто приходится решать вопросы безопасности при иных (II—IV) вариантах взаимного расположения опасных зон и зон пребывания (см. рис. 0.7).
Для обеспечения безопасности человека в этих случаях используют:
— совершенствование источников опасности с целью максимально снижения значимости генерируемых ими опасностей. Это не лько снижает уровни опасностей, но и, как правило, сокращает размеры опасной зоны;
—введение защитных средств (экобиозащитная техника) для изоляции зоны пребывания человека от негативных воздействий;
— применение средств индивидуальной защиты человека от опасностей.
Сокращение размеров опасных зон. При воздействии вредных фак. торов сокращение размеров зон должно достигаться прежде всего совершенствованием технических систем, приводящим к уменьшению выделяемых ими отходов. Для ограничения вредного воздействия на человека и среду обитания к технической системе предъявляются требования по величине выделяемых в среду токсичных веществ в виде предельно допустимых выбросов или сбросов (ПДВ или ПДС), а также по величине энергетических загрязнений в виде предельно допустимых излучений в среду обитания. Значения ПДВ и ПДС определяют расчетом, исходя из значений ПДК в зонах пребывания человека. Величины предельных излучений находят, исходя из предельно допустимых уровней (ПДУ) воздействия загрязнения и расстояния между источником излучения и зоной пребывания человека.
Уменьшение отходов систем при их эксплуатации —радикальный путь к снижению воздействия вредных факторов.
Наибольшие трудности в ограничении размеров зон воздействия травмирующих факторов возникают при эксплуатации технических систем повышенной энергоемкости (хранилищ углеводородов, химических производств, АЭС и т.п.). При авариях на таких объектах травмоопасные зоны охватывают, как правило, не только производственные зоны, но и зоны пребывания населения. Основными направлениями в ограничении травмоопасности таких объектов являются:
—совершенствование систем безопасности объектов;
—дистанцирование промышленных и селитебных зон;
— активное использование защитных систем и устройств;
— непрерывный контроль источников опасности;
—достижение высокого профессионализма операторов технических систем.
Совершенство технической системы по травмоопасности оценивают величиной допустимого риска, который констатирует факт постоянного присутствия потенциального травмоопасного воздействия и определяет его нормативный уровень.
При создании технических систем оценка риска достигается анализом ее структурного строения, учета вероятности отказа отдельных ее элементов и возможных несанкционированных действий оператора при обслуживании технической системы или управления ею. Глубина анализа причин отказов технических систем и возможных ошибочных действий операторов способствует повышению безопасности (снижению риска) путем внедрения в техническую систему защитных средств и повышения требований к подготовке операторов.
Риском можно управлять. Европейское Сообщество в 1983 г. после крупной аварии в Севезо (Италия) приняло специальную «Директиву Севезо», согласно которой все новые объекты должны иметь точное обоснование их безопасности. После 1983 г. число аварий в европейской промышленности стало резко снижаться:
| Год…………………………………………….. Число аварий…………………………………. |
Снижение травмоопасности технических систем достигаетсяихсовершенствованием с целью реализации допустимого риска.
Экобиозащитная техника. Если совершенствованием технических систем не удается обеспечить предельно допустимые воздействия на человека в зоне его пребывания, то необходимо применять экобиозащитную технику (пылеуловители, водоочистные устройства, экраны и др.). Для уменьшения зон действия травмирующих факторов технических систем применяют экобиозащитную технику в виде различных ограждений, защитных боксов и т.п. Принципиальная схема использования экобиозащитной техники показана на рис. 0.8. В тех случаях, когда возможности экобиозащитной техники (7, 2, 3) коллективного использования ограничены и не обеспечивают значений ПДК и ПДУ в зонах пребывания людей, для защиты применяют средства индивидуальной защиты.
Средства индивидуальный защиты. На ряде предприятий существуют такие виды работ или условия труда, при которых работающий может получить травму или иное воздействие, опасное для здоровья. Еще более опасные условия для людей могут возникнуть при авариях и при ликвидации их последствий. В этих случаях для защиты человека необходимо применять средства индивидуальной защиты. Их использование должно обеспечивать максимальную безопасность, а неудок ства, связанные с их применением, должны быть сведены к минимум Номенклатура СИЗ включает обширный перечень средств, применяемы» в производственных условиях (СИЗ повседневного использования)^ также средств, используемых в чрезвычайных ситуациях (СИЗ кратко. временного использования). В последних случаях применяют преимущественно изолирующие средства индивидуальной защиты (ИСИЗ).
Рис. 0.8. Варианты использования экобиозащитной техники для
снижения вредных воздействий:
1—устройства, входящие в состав источника воздействий;
2 — устройства, устанавливаемые между источником и зоной деятельности;
3— устройства для защиты зоны деятельности;
4— средства индивидуальной защиты человека