К вопросу научного обоснования факторов безопасности жизнедеятельности человека

УДК: 001.18:910:614.18

К вопросу научного обоснования факторов безопасности жизнедеятельности человека

В.И. Пчелкин, И.В Орлянский

Аннотация

В статье рассмотрены условия жизнедеятельности человека, то есть факторы среды его обитания. Предлагаются рекомендации по научному подходу к улучшению условий безопасности и жизнедеятельности человека.

Ключевые слова: жизнедеятельность человека, среда обитания, факторы среды обитания, безопасность жизнедеятельности (БЖД), жизненный потенциал человека, естественные опасности, техногенные опасности, антропогенные опасности.

On the Question of Justification of Life Safety Human Factors

V. Pchelkin, I. Orlyansky

Abstract

The article describes the favorable environment and not conducive to human life, the factors of his environment. We propose recommendations on the scientific approach to improving security conditions and human activity.

Key words: human activity, habitat, environmental factors, basic life safety (BC), the potential human life, natural hazards, technological hazards, man-made hazards, the scientific approach, recommendations.

Жизнедеятельность человека — это реализация его возможностей и способностей заниматься трудовой и иной деятельностью в условиях факторов среды обитания: биологических, химических, физических, природных, техносферных, социальных, информационных и иных. Часть условий указанных факторов благоприятна, а часть — неблагоприятна для жизнедеятельности человека. Кроме того, благоприятные условия жизнедеятельности человека во многом зависят от его пола, возраста, состояния здоровья, условий обитания (климат, жилище), экономических условий (финансовая обеспеченность, питание, работа, одежда, отдых), наличия полезных привычек (закаливание, соблюдение гигиены), отсутствия вредных привычек (курение, наркомания, токсикомания, алкоголизм, малоподвижный образ жизни), умения управлять своими эмоциями (психогигиена), безопасного поведения в быту, на улице, на работе и т. д.

Благоприятные условия жизнедеятельности человека обеспечиваются гарантиями государства (конституция, законы, подзаконные акты). Так, например, безопасность человека в чрезвычайных ситуациях планируется достигать своевременным предупреждением, предотвращением или максимальным уменьшением негативных воздействий чрезвычайных ситуаций, а также деятельностью органов власти всех уровней, специальных сил и средств МЧС России. Сформирована определенная методология, налажены технологии, созданы специальные системы противодействия угрозам и чрезвычайным ситуациям. Однако остается много нерешенных проблем.

Например, здоровье и трудоспособность человека во многом зависят от биологических ритмов его организма: сердечный цикл — через 0,8 сек, глотательные движения через 4 сек, вдох-выдох — 6 сек, а-ритмы мозга — 0,07 сек, «голодная» моторика —

40-60 мин, сон — 8-9 часов, трудовая деятельность — 7-8 часов и т. п. [2].

В жизненном процессе человек неразрывно связан с окружающей его средой обитания. Условия жизни, быта и деятельности человека (условия его существования) в данной среде обитания есть факторы этой среды. Такими факторами (условиями) в широком смысле являются:

общественные, материальные и духовные условия его существования, формирования и деятельности, усугубленные войнами и военными конфликтами (макросреда);

социальное окружение человека (семья, учебный, трудовой, воинский и другие коллективы и группы людей — микросреда);

природные условия с определенным их влиянием на условия жизни человека, осложненные чрезвычайными ситуациями природного характера;

техносферные условия, осложненные чрезвычайными ситуациями техногенного характера (происхождения).

Особые условия жизни, быта и деятельности у личного состава силовых структур (МЧС России, Минобороны России, МВД России, ФСБ России и других), среда обитания которых часто меняется с домашней (казарменной) на полевую (морскую, воздушную и т. п.), связана с размещением и боевой (учебной) деятельностью (обитанием) в боевой и специальной технике (танк, бронетранспортер, самолет, судно, боевой корабль, спецмашина и др.), особенно в период ликвидации чрезвычайных ситуаций различного характера и масштаба. В указанные выше периоды основными факторами (условиями) среды такого обитания, влияющими на работоспособность и здоровье людей, являются:

ограниченные размеры помещений (отсеков, рубок, кабин, отделений и т. п.) и их особая приспособленность к боевой работе экипажа (расчета) в течение времени, необходимого для выполнения боевой (специальной) задачи:

особое размещение экипажей, расчетов на боевых постах и в жилых помещениях (как правило, стесненно);

оборудование постов, жилых, санитарно-бытовых, хозяйственных и других помещений разнообразными приборами защиты от неблагоприятных факторов (нагрева, задымленности, влажности и др.);

особый режим труда, учебы и отдыха экипажей, расчетов (вахты, дежурства, помещения для отдыха, спорта и культурного времяпровождения);

физические (механические) условия (шумы, удары, вибрация, сотрясения, электромагнитные, ионизирующие и радиоактивные излучения, особая освещенность и др.);

химические условия (загазованность воздушной среды рабочих помещений и местности, содержание в них вредных химических веществ, выделяемых

боевыми и техническими средствами, конструкционными и отделочными материалами, людьми, животными и др.);

биологические условия (нерегулярность питания и водопотребления, опасные микроорганизмы в пище и воде, на коже людей, на конструкциях техники и др.).

Специфические факторы (условия) среды обитания возникают у людей, пострадавших в чрезвычайных ситуациях природного, техногенного и социального характера, когда условия жизнедеятельности человека бывают резко нарушены вплоть до смертельных исходов.

Оценка указанных факторов (условий) среды обитания человека производится специальными нормативными показателями по каждому из параметров воздействия или по их совокупности. Так, например, взаимодействие человека со средой обитания и ее составляющими основано на передаче между элементами системы «человек-среда обитания» потоков масс веществ и их соединений, энергий всех видов и информации. Человеку эти потоки необходимы для удовлетворения своих потребностей в пище, воде, воздухе, солнечной энергии, информации об окружающей среде и т. д. В то же время человек выделяет в жизненное пространство потоки механической и интеллектуальной энергии, потоки масс в виде отходов биологического процесса, потока тепловой энергии и др. Указанные, потоки масс, энергий и информации, распределяясь в земном пространстве, образуют среду обитания для живой природы — человека, фауны и флоры.

В общем виде воздействие каждого из этих потоков на объект (человека) в каждой точке пространства определяется его интенсивностью I и длительностью Т, то есть Б(х,у,7) = Д.Т,Т), где Е — фактор воздействия в точке пространства с координатами х,у,7 [3].

Все факторы среды обитания (и их потоки) оказывают на человека как благоприятное, так и неблагоприятное воздействие. Это воздействие имеет свои минимальные и максимальные показатели, а диапазон между ними определяет величину выносливости организма человека к заданному фактору — предел толерантности (рис. 1).

Толерантность — способность организма (человека и др.) переносить неблагоприятное влияние того или иного фактора среды обитания.

Зона оптимума (1) с точкой комфорта (точка максимума — жизненного потенциала) и зоны допустимых значений фактора воздействия (2) являются областью нормальной жизнедеятельности, а зоны с большими отклонениями фактора от оптимума (3) — зонами угнетения. Пределы толерантности по фактору воздействия совпадают со значениями минимума и максимума фактора, за пределами которых существование организма невозможно (это — зона гибели 4).

Рис. 1. Зависимость жизненного потенциала от интенсивности фактора воздействия: 1 — зона оптимума (комфорта); 2 — зона допустимой жизнедеятельности; 3 — зона угнетения; 4 — зона гибели

В естественных условиях (природный фактор) на поверхности Земли температура атмосферного воздуха изменяется от -880С до +600С, в то время как температура внутренних органов человека за счет терморегуляции его организма сохраняется комфортной, близкой к +370С. При выполнении тяжелых работ и высокой температуре окружающего воздуха температура тела может повышаться на 1-20С. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек — +430С, минимальная — +24-250С. При температуре воздуха более +300С работоспособность человека значительно падает [2].

Установлено, что у человека существует зависимость комфортных температур окружающей среды от категории тяжести выполняемых работ (легкая, средняя, тяжелая), от периода года и некоторых других параметров микроклимата (рис. 2). Так, для человека, выполняющего легкую работу, комфортная температура (зона I) летом составляет +23-250С, зимой — 22-240С; для человека, занимающегося тяжелым физическим трудом, летом — +18-200С, зимой — -6-180С.

Отклонения температуры среды от комфортных значений на 2-50С (зона II) считаются допустимыми, поскольку не оказывают влияния на здоровье человека, а лишь уменьшают производительность его деятельности. Дальнейшие отклонения температуры окружающего воздуха от допустимых значений (зона III) сопровождаются тяжелыми воздействиями на организм человека и ухудшением его здоровья (нарушение дыхания, сердечной деятельности и др.). При еще больших отклонениях температуры окружающего воздуха от допустимых значений (зона IV) возможен перегрев (гипертермия) или переохлаждение (гипотермия) организма человека, а также получение им тепловых или холодовых травм.

Влияние физического фактора на организм человека хорошо иллюстрирует процесс влияния акустических (звуковых) колебаний (рис. 3).

I — зона комфорта, toKp = 21...230С; II — зона допустимых температур, toKp > 170С и toKp < 260С; III — опасная зона, toKp от 26 до 400С; toKp < 170С; IV — зона чрезвычайной опасности, ^>кр > 400С и К>кр < 00С.

Рис. 2. Зависимость жизненного потенциала человека от температуры окружающего воздуха при длительном выполнении легких работ

I — зона комфорта; II — зона допустимых воздействий; III — опасная зона; IV — зона чрезвычайной опасности. Рис. 3. Зависимость жизненного потенциала человека от воздействия на него акустических колебаний

При уровнях силы звука до 30-35 дБА (децибел) человек чувствует себя комфортно (точка 1, зона I). Уровни звука 50 дБА (точка 2) не влияют на здоровье человека, занимающегося интеллектуальной деятельностью; у людей, связанных с физическим трудом, верхняя граница может быть расширена до 80-85 дБА (точки 2 и 2'). Дальнейший рост уровня звука свыше 85 дБА при длительном его воздействии (до нескольких лет) может привести к тугоухости, а при уровнях 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 [2].

Организму человека свойственна адаптация, благодаря которой пределы его устойчивости к внешним

воздействия могут изменяться в сторону увеличения. Жизнь организма человека требует определенного сочетания условий обитания. Если все условия среды обитания благоприятны, за исключением одного, то именно это условие становится решающим для жизни человека. Выносливость организма человека определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Разрушение организма человека возможно и под действием совокупности внешних факторов, то есть при их сочетанном воздействии. Результат негативного влияния фактора воздействия потока на организм человека зависит от свойств и параметров этого потока, а также от свойств организма. Гибель организма происходит при значениях фактора воздействия, лежащих вне зоны толерантности (приспособляемости, выносливости).

Из рассмотренного выше следует, что, изменяя указанные выше потоки в среде обитания, можно получить ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек-среда обитания», а именно:

комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют благоприятным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха, предпосылки для наивысшей работоспособности и, как следствие, продуктивности деятельности; гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонент среды обитания;

допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека. Соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует невозможность возникновения и развития необратимых негативных процессов у человека и в среде обитания;

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

чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за короткий период могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать разрушения в природной среде.

Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды.

Например, при организации трудового процесса в людских коллективах должны учитываться следующие условия: соблюдение всех видов защиты от естественных, техногенных и антропогенных опасностей; полное применение правовых и организаци-

онных основ управления безопасностью жизнедеятельности (законы и подзаконные акты, нормативно-техническая документация, система стандартов, СНиП и ТУ); правильное расположение и компоновка рабочих мест; обеспечение удобной позы и свободы трудовых движений работника; использование оборудования, отвечающего требованиям эргономики и инженерной психологии, которые обеспечивают наиболее эффективный трудовой процесс, уменьшают утомляемость и предотвращают опасность возникновения профессиональных заболеваний; наличие информации об опасностях среды обитания и правилах безопасного поведения в ней; антропометрические и психофизиологические особенности человека, его возможности в отношении величины усилий, темпа и ритма выполняемых операций, а также анатомо-физиологические различия между мужчинами, женщинами и подростками; правильный выбор типа и размещения органов и пультов управления машинами и механизмами; комплекс мер по психофизиологической разгрузке (производственная гимнастика); совершенствование умений и навыков в результате трудового обучения; наличие квалифицированного персонала на предприятии, учреждении.

Из указанного выше следует, что в среде обитания человека постоянно существует и действует мир естественных, техногенных и антропогенных опасностей.

Естественные опасности, разделяемые на постоянно действующие (изменение погодных условий, освещенности земной поверхности и др.) и спонтанно возникающие стихийные бедствия, хорошо известны человеку. Им найдены и широко используются средства и меры защиты от постоянно действующих естественных опасностей в виде комфортных салонов транспортных средств, уютных и благоустроенных производственных помещений, специальной одежды, соблюдения регламента пребывания в естественных условиях. При наличии необходимых материальных ресурсов и правильном отношении человека к этой группе опасностей они могут быть устранены полностью или ограничены допустимыми значениями.

Полностью устранить негативное влияние «спонтанно действующих естественных опасностей» человечеству до настоящего времени не удалось. Поэтому оно вынуждено нести порой весьма значительные потери как материальные, так и людские. Реальные успехи в защите человека от стихийных явлений сводятся к определению наиболее вероятных зон действий этих опасностей, их предупреждению и ликвидации последствий негативных воздействии. Наиболее активно эта задача выполняется деятельностью Министерства РФ по делам ГО, ЧС и ликвидации последствий стихийных бедствий.

Мир техногенных опасностей вполне познаваем, и у человека есть достаточно средств и способов

для зашиты от него. Существование техногенных опасностей и их высокая значимость в современном обществе обусловлена несовершенством техники и технологий, а также наличием отходов при любой форме деятельности. Принципиально воздействие вредных техногенных факторов может быть устранено человеком полностью, а воздействие техногенных травмоопасных факторов ограничено допустимым риском за счет совершенствования источников опасностей и применения защитных средств.

Антропогенные опасности во многом обусловлены недостаточным вниманием человека к проблеме безопасности, склонностью к риску и пренебрежению опасностью. Часто это связано с ограниченными знаниями человека о мире опасностей и негативных последствиях их проявления. Воздействие антропогенных опасностей может быть сведено к минимуму за счет обучения населения, в том числе работающего, основам безопасности жизнедеятельности, хотя «право» на ошибку у человека будет существовать всегда, а следовательно, полного устранения антропогенных опасностей ожидать не приходится.

Важнейшим направлением защитной деятельности человека будущего является разработка теории безопасности жизнедеятельности. В последнее время сделаны лишь первые шаги в ее развитии. Например, для успешного решения вопросов обеспечения БЖД человека только в техносфере в ближайшем будущем необходимо развитие следующих научных исследований:

разработка методов превентивной идентификации опасностей техносферы, в том числе и в условиях возникновения ЧС;

оценка совокупного воздействия опасностей техносферы и зон их влияния на человека;

разработка теоретических основ создания техносферы, отвечающей требованиями БЖД;

развитие и совершенствование экспертных методов оценки безопасности и экологичности источников опасности и формулирование на их основе требований к источникам по устранению или снижению опасностей;

разработка научных основ минимизации негативного влияния объектов экономики и бытовой среды

на жизненное пространство техносферы и природу — за счет сокращения отходов и рационального потребления природных ресурсов;

совершенствование методов прогнозирования и предупреждения техногенных аварий и стихийных явлений;

совершенствование мониторинга опасностей техносферы и прогнозной информации населения, в том числе работающего, об их уровнях;

научно-методическое совершенствование системы обучения населения, в том числе работающего, и руководителей экономики всех рангов современным основам безопасности жизнедеятельности;

совершенствование научных основ законодательно-правовой базы и методов государственного регулирования в области БЖД [2].

Всю сумму знаний в области безопасности жизнедеятельности населения могут освоить только комплексные междисциплинарные и межотраслевые научные исследования — НИР и КНИР с привлечением сообщества ученых и специалистов, значительно продвинутых в вопросе понимания современных вызовов и угроз [4]. Научные силы МЧС России должны принять самое активное участие в этих исследованиях, а в последствии — в создании более совершенной теории безопасности жизнедеятельности человека (БЖД).

Литература

1. Большая советская энциклопедия. 3-е изд. Т. 9. С. 205.

2. Белов С.В. и др. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов. 4-е изд. М., 2004.

3. Защита населения и территорий в ЧС: Учебник для ВИА. Калуга, 2001.

4. Акимов В.А. Решение проблем безопасности жизнедеятельности как междисциплинарное исследование // Проблемы анализа риска. М., 2006. Т. 3. № 1.

5. Воробьев Ю. Стратегия безопасности в XXI веке // Предотвращение и ликвидация катастроф. М., 2001. № 1-2,

6. Владимиров В.А. Прогноз основных опасностей и угроз на территории России // Предотвращение и ликвидация катастроф. М., 2001. № 1-2.

Сведения об авторах

Пчелкин Валентин Иванович: к.в.н., доцент, ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), вед.н.с.

121352, г. Москва, ул. Давыдковская, 7.

Орлянский Иван Владимирович: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ).

121352, г. Москва, ул. Давыдковская, 7.

Разработки ФГУ ВНИИ ГОЧС

/87

В. Резников

Аэрокосмический мониторинг: состояние,

проблеммы,

перспективы

Москва 2009

УДК 528.88

ББК 63,3

Р 34

Рецензенты: главный научный сотрудник ФГУ ВНИИ ГОЧС, доктор технических наук, профессор Одинцов Л.Г., доктор технических наук Винокуров Л.В.

Резников В.М. Аэрокосмическая система мониторинга: состояние, проблемы, перспективы / В.М.Резников — М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2009. — 200 с., ил.

ISBN 978-5-93970-026-8

В монографии подробно описывается система космического мониторинга чрезвычайных ситуаций МЧС России (СКМ ЧС), созданная и развивавшаяся на протяжении десяти лет коллективом ученых ВНИИ ГОЧС.

СКМ ЧС представляет собой наземную распределенную систему комплексов приема и обработки космической информации, поставляемой отечественными и зарубежными космическими аппаратами в интересах МЧС России.

Предложна методология оценки эффективности системы информации для снижения рисков чрезвычайных ситуаций не только природных, но и части техногенных ЧС.

Проведенный на основе разработанной методологии анализ эффективности мониторинга при прогнозе, обнаружении, контроле изменений и оценке последствий природных и техногенных ЧС позволяет обосновать рациональную трехуровневую структуру и состав системы дистанционного мониторинга территорий и объектов РФ.

Предлагаемая трехуровневая система мониторинга разрешает присущее космическому мониторингу противоречие между требованиями высокого пространственного и временного разрешения, что обеспечивает использование ее данных не только для управления природными и рядом техногенных рисков, но также открывает перспективу увеличения вероятности краткосрочного прогноза сильных землетрясений.

Книга может представлять интерес для разработчиков федеральной системы мониторинга территорий, объектов и ресурсов Российской Федерации.

© Резников В.М., 2009

© ФГУ ВНИИ ГОЧС, 2009

ПРЕДИСЛОВИЕ

В современных условиях, когда возрастают угрозы возникновения природных и техногенных катастроф, особое значение приобретает разработка и внедрение передовых технологий зашиты и спасения, модернизация существующих и создание новых средств и технологий. Поэтому не случайно с момента зарождения Спасательной службы России одним из приоритетных направлений ее деятельности становится развитие научных исследований в области высоких технологий, внедрение научно-технических достижений в практическую деятельность по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и осуществлению мероприятий гражданской обороны.

Проведенные в последние годы научные исследования позволили разработать новые методы выявления чрезвычайных ситуаций, количественной оценки их масштабов, систему прогнозирования ЧС и их возможных последствий, поставить на службу МЧС России космические технологии и многие другие достижения научно-технического прогресса. Целью данной книги являлось представить открывающиеся в последние годы, в связи с разработкой дирижаблей нового поколения, альтернативные космическим технологиям, возможности резкого повышения эффективности дистанционного мониторинга территорий и объектов РФ. Автор анализирует методы и способы использования данных технологий, основные направления и пути их дальнейшего развития.

Анализ возможностей созданной в МЧС России Системы космического мониторинга выявил существующие проблемы, связанные с отсутствием космической информации высокого разрешения и требуемой оперативности, что снижает эффективность борьбы с природными ЧС и исключает ее участие в ликвидации техногенных катастроф.

Разработанная методология позволяет оценить перспективы развития системы дистанционного мониторинга, связанные с новыми достижениями в науке и перспективами использования воздухоплавательных аппаратов, в том числе для краткосрочного прогноза землетрясений.

Начальник ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), доктор технических наук,профессор В.А. АКИМОВ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Чрезвычайные ситуации на территории Российской Федерации

2. Современные технологии дистанционного мониторинга Земли

3. Наземная система приема и обработки космических данных ДЗЗ

4. Модернизация СКМ ЧС

5. Методология оценки эффективности аэрокосмической системы мониторинга

6. Оценка эффективности сегментов перспективной АКСМ

7. Технико-экономическое обоснование использования ВПА

ЛИТЕРАТУРНЫЕ ИСТОЧНИКИ

Электронная версия книги в формате PDF

http://elibrary.ru/item.asp?id=15017723