Анализ совокупности негативных факторов показывает, что приоритетное влияние имеют антропогенные негативные воздействия, среди которых преобладают техногенные. Они сформировались в результате преобразующей деятельности человека и изменений в биосферных процессах, обусловленных этой деятельностью. Большинство факторов носит характер прямого воздействия (яды, шум, вибрации и т.п.). Однако в последние годы широкое распространение получают вторичные факторы (фотохимический смог, кислотные дожди и др.), возникающие в среде обитания в результате химических или энергетических процессов взаимодействия первичных факторов между собой или с компонентами биосферы.
Уровни и масштабы воздействия негативных факторов постоянно нарастают и в ряде регионов техносферы достигли таких значений, когда человеку и природной среде угрожает опасность необратимых деструктивных изменений. Под влиянием этих негативных воздействий изменяется окружающий нас мир и его восприятие человеком, происходят изменения в процессах деятельности и отдыха людей, в организме человека возникают патологические изменения.
Практика показывает, что решить задачу полного устранения негативных воздействий в техносфере нельзя. Для обеспечения защиты в условиях техносферы реально лишь ограничить воздействие негативных факторов их допустимыми уровнями с учетом их сочетанного (одновременного) действия. Соблюдение предельно допустимых уровней воздействия – один из основных путей обеспечения безопасности жизнедеятельности человека в условиях техносферы.
3. Теплообмен организма человека с окружающей средой, механизмы его осуществления.
Организм человека постоянно находится в состоянии теплообмена с окружающей средой. Вследствие белкового, углеводного и жирового обмена в организме вырабатывается тепло (теплопродукция) Qт,количество которого зависит от рода деятельности и интенсивности выполняемой работы. Это тепло для спокойного состояния человека составляет 80…100 Вт.
Теплопродукция организма отдается в окружающую среду посредством конвекции, излучением тепла и испарением влаги с поверхности кожи.
Тепло, передающееся конвекцией, определяется формулой
Qк =α F (tт −tв ),
где α – коэффициент теплоотдачи, который зависит от скорости движения воздуха, Вт/м2 К; F – площадь поверхности тела, м2; tт и tв – температуры тела и окружающего воздуха, соответственно, °С.
Конвективная отдача тепла зависит от скорости движения и температуры воздуха. Отдача тепла излучением Qизл происходит, если температура тела больше температуры стен. Теплоотдача за счет испарения влаги Qисп с поверхности кожи зависит от влажности воздуха, а для открытых участков тела еще и от скорости его движения.
Нормальные для определенного вида деятельности теплоощущения человека характеризуются уравнением теплового комфорта
Qт =Qк +Qизл +Qисп.
В организме человека имеется психофизиологическая система терморегуляции, позволяющая ему адаптироваться к изменениям климатических факторов и поддерживать нормальную постоянную температуру тела. Терморегуляция осуществляется двумя процессами: выработкой тепла и теплоотдачей, течение которых регулируется ЦНС. При нарушении этого равенства возможно ухудшение самочувствия, переохлаждение или перегрев организма.
Гипотермия (переохлаждение) начинается, когда теплопотери становятся больше теплопродукции организма, а система терморегуляции не справляется с этими изменениями:
Qт <Qк +Qизл +Qисп.
Нарушается кровоснабжение, что вызывает простудные заболевания, невриты, радикулиты, заболевания верхних дыхательных путей.
В результате гипотермии вначале наблюдается отклонение от нормального поведения, а затем апатия, усталость, ложное ощущение благополучия, замедленные движения, угнетение психики, а в тяжелых случаях – потеря сознания и летальный исход.
Гипертермия (перегрев) наблюдается при нарушении уравнения теплового комфорта, когда внешняя теплота Qвт суммируется с теплопродукцией организма и эта сумма превышает величину теплопотерь
Qвт + Qт > Qк +Qизл +Qисп. (2.5)
При гипертермии возникает головная боль, учащенный пульс, снижение артериального давления, поверхностное дыхание, тошнота. При тяжелом поражении возможна потеря сознания. Эти симптомы характерны для теплового и солнечного ударов.
Повышенная влажность воздуха более 75 % ускоряет развитие гипертермии и гипотермии.
Нормирование микроклимата. Климатические факторы действуют на человека комплексно. В то же время установлены комфортные значения для каждого из них:
• температура воздуха 20…25 °С;
• относительная влажность 30…60 %;
• скорость движения воздуха для легкой работы 0,2…0,4 м/с.
Для производственных помещений факторы микроклимата нормируют как оптимальные и допустимые в зависимости от периода года (теплый, холодный) и от категории работы по степени тяжести (легкая, средней тяжести и тяжелая).
Измерение климатических параметров. Для измерения температуры используют термометры технические стеклянные (ртутные, спиртовые), термоанемометры, термографы, портативные цифровые термометры. Из технических стеклянных термометров наиболее распространены ртутные. Недостатком этих термометров является значительное время (3…4 мин), затрачиваемое на измерение. С помощью термоанемометров производится измерение температуры в точке за несколько секунд, они также измеряют скорость движения воздуха. Для непрерывных наблюдений за температурой применяют термографы.
4. Оценка негативных факторов. Классификация производственных вредных веществ.
При оценке воздействия негативных факторов на человека следует учитывать степень влияния их на здоровье и жизнь человека, уровень и характер изменений функционального состояния и возможностей организма, его потенциальных резервов, адаптивных способностей и возможности развития последних.
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.
На базе закона Вебера Фехнера построено нормирование вредных факторов. Чтобы исключить необратимые биологические эффекты, воздействие факторов ограничивается предельно допустимыми уровнями или предельно допустимыми концентрациями.
Предельно допустимый уровень или предельно допустимая концентрация — это максимальное значение фактора, которое, воздействуя на человека (изолированно или в сочетании с другими факторами), не вызывает у него и у его потомства биологических изменений даже скрытых и временно компенсируемых, в том числе заболеваний, изменений реактивности, адаптационно-компенсаторных возможностей, иммунологических реакций, нарушений физиологических циклов, а также психологических нарушений (снижения интеллектуальных и эмоциональных способностей, умственной работоспособности). ПДК и ПДУ устанавливают для производственной и окружающей среды. При их принятии руководствуются следующими принципами:
1. приоритет медицинских и биологических показаний к установлению санитарных регламентов перед прочими подходами (технической достижимостью, экономическими требованиями);
2. пороговость действия неблагоприятных факторов (в том числе химических соединений с мутагенным или канцерогенным эффектом действия, ионизирующего излучения);
3. опережение разработки и внедрения профилактических мероприятий появления опасного и вредного фактора.
Вредные вещества. В настоящее время известно около 7 млн. химических веществ и соединений, из которых 60 тыс. находят применение в деятельности человека. На международном рынке ежегодно появляется 500... 1000 новых химических соединений и смесей.
Вредным называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызывать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Химические вещества (органические, неорганические, элементорганические) в зависимости от их практического использования классифицируются на: промышленные яды, используемые в производстве: например, органические растворители (дихлорэтан), топливо (пропан, бутан), красители (анилин); ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды, инсектициды (карбофос) и др.; лекарственные средства; бытовые химикаты, используемые в виде пищевых добавок (уксусная кислота), средства санитарии, личной гигиены, косметики и т. д.; биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях и грибах (аконит, цикута), у животных и насекомых (змей, пчел, скорпионов); отравляющие вещества (ОВ): зарин, иприт, фосген и др. Ядовитые свойства могут проявить все вещества, даже такие, как поваренная соль в больших дозах или кислород при повышенном давлении. Однако к ядам принято относить лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.
К промышленным ядам относится большая группа химических веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются в производстве. В организм промышленные химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу. Однако основным путем поступления являются легкие. Помимо острых и хронических профессиональных интоксикаций промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости.