155

Федеральное агентство по образованию рязанский государственный радиотехнический университет

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Учебное пособие

Рязань 2006

УДК 614.8.084

Безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие /Ю.В. Зайцев; Рязан. гос. радиотехн. ун-т. Рязань, 2006. 144 с.

Излагаются основные идеи и концепции безопасности жизнедеятельности. Описаны характерные опасные и вредные факторы среды обитания. Приведены требования действующих документов, способы и средства обеспечения безопасности.

Предназначено для студентов всех специальностей заочной формы обучения, изучающих дисциплину «Безопасность жизнедеятельности». Может быть использовано дипломниками при написании раздела «Безопасность и экологичность проекта».

Табл. 17. Ил. 11. Библиогр.: 9 назв.

Безопасность жизнедеятельности, опасные и вредные факторы, нормирование, законодательные и нормативные документы, охрана труда, чрезвычайные ситуации, пожарная безопасность

Печатается по решению редакционно-издательского совета РГРТУ.

Рецензент: кафедра безопасности жизнедеятельности и экологии Рязанского государственного радиотехнического университета (зав. кафедрой Зайцев Ю.В.).

З а й ц е в Юрий Васильевич

Безопасность жизнедеятельности

Редактор М.Е. Цветкова

Корректор С.В. Макушина

Подписано в печать .06. Формат бумаги 60х84 1/16.

Бумага газетная. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 9,0.

Уч.-изд. л. 9,0. Тираж 300 экз. Заказ

Рязанский государственный радиотехнический университет.

390005, Рязань, ул. Гагарина, 59/1.

Редакционно-издательский центр РГРТ © Рязанский государственный

радиотехнический университет

1. Основные положения безопасности жизнедеятельности

1.1. Основные понятия, термины и определения

Жизнедеятельность - это специфическая форма активного отношения к окружающему миру, направленная на его изменение и преобразование, в основе которой лежат биологические процессы. Человек, как и всё живое на Земле, существует в биосфере. Однако в последнее время биосфера постепенно утрачивала своё господствующее значение и в населённых людьми регионах стала превращаться в техносферу. Техносфера - это регион биосферы, в прошлом преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и бытовым условия жизнедеятельности. Техносфера представляет собой территории, занятые городами и поселками, промышленными зонами и предприятиями. Развитие техносферы происходит за счет преобразования природной среды. Техносфера не саморазвивающаяся среда, она рукотворна и после создания может только деградировать. В настоящее время 75 % населения Земли проживают в техносфере или зоне перехода от техносферы к биосфере, где условия обитания существенно отличаются от биосферных прежде всего повышенным влиянием на человека негативных техногенных факторов.

В новых техносферных условиях все чаще биологическое взаимодействие стало замещаться процессами физического и химического взаимодействия, причём уровни физических и химических факторов воздействия в XX веке непрерывно нарастали, часто оказывая негативное влияние на человека и природу. Первопричиной многих негативных процессов в природе и обществе явилась антропогенная деятельность общества, не сумевшего создать техносферу необходимого качества как по отношению к человеку, так и по отношению к природе. В настоящее время, чтобы решить возникающие проблемы, человек должен совершенствовать техносферу, снизив её негативное влияние до допустимых уровней.

В жизненном цикле человек и окружающая его среда обитания образуют постоянно действующую систему «человек - среда обитания».

Среда обитания - это окружающая человека среда, характеризующаяся совокупностью динамически меняющихся факторов (физических, химических, биологических, психофизиологических, информационных, социальных), способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдалённое воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

В процессе жизнедеятельности человек встречается с различными средами обитания: природной, производственной, городской, бытовой и др.

Центральным элементом системы «человек – среда обитания» является человек, а другие элементы образуют «условия жизнедеятельности», т.е. совокупность факторов, влияющих на человека. В то же время человек, изменяя параметры среды обитания, влияет на условия жизнедеятельности.

Свойства элементов окружающей среды и их состояния по отношению к человеку могут быть благоприятными, не создающими угрозы здоровью человека, и неблагоприятными, когда такая угроза возникает. Неблагоприятные условия отождествляются с опасностью. Опасность - это негативное свойство живой и неживой материи, способное причинять ущерб самой материи: людям, природной среде, материальным ценностям.

Одним из качеств жизнедеятельности является её потенциальная опасность. Потенциальность опасности жизнедеятельности заключается в том, что она носит скрытый характер и обычно проявляется при трудно предсказуемых условиях. При идентификации (выявлении) потенциальных опасностей необходимо учитывать прямые и косвенные взаимодействия объектов системы. Источниками опасностей могут быть естественные процессы и явления, техногенная среда, действия людей. Опасности могут реализовываться в виде выделений энергии, преобразования вещества, передачи информации и проявляются в пространстве и во времени.

В то же время жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии и информации. Человеку эти потоки необходимы для удовлетворения своих потребностей в пище, воде, воздухе, солнечной энергии, информации об окружающей среде и т. п. Кроме того, человек в окружающую среду выделяет потоки механической и интеллектуальной энергии, потоки масс в виде различных отходов, потоки тепловой энергии и др. Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда эти потоки находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой. Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека или природную среду. В естественных условиях такие воздействия наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях. В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены её элементами (машины, сооружения и т.п.) и действиями человека.

Различают опасности естественного, техногенного и антропогенного происхождения. Естественные опасности обусловлены климатическими и природными явлениями, которые представляют непосредственную угрозу для жизни и здоровья людей (землетрясения, извержения вулканов, снежные лавины, сели, наводнения, штормы, молнии, повышенная активность Солнца, туман, гололёд и т. д.). Техногенные опасности создают элементы техносферы (машины, сооружения, вещества). В настоящее время перечень реально действующих техногенных опасностей значителен и включает более 100 видов (запыленность и загазованность воздуха, шум, ультразвук, инфразвук, вибрации, электромагнитные поля, ионизирующие излучения, электрический ток; аномальная температура, влажность и скорость движения воздуха; недостаточная освещенность, химические вещества и смеси, пожар, факторы трудового процесса и др.). Антропогенные опасности возникают в результате ошибочных или несанкционированных действий человека или групп людей.

При анализе опасностей условно различают вредные и опасные факторы среды обитания.

Вредный фактор - это фактор среды, воздействие которого может вызывать заболевание или другое нарушение состояния здоровья, повреждение здоровья потомства. Опасный фактор - это фактор среды, воздействие которого может привести к внезапному резкому ухудшению здоровья человека или к травме (в том числе с летальным исходом).

Опасности по вероятности воздействия на человека и среду обитания разделяют на потенциальные, реальные и реализованные.

Потенциальная опасность представляет угрозу общего характера, не связанную с пространством и временем воздействия. Наличие таких опасностей находит свое отражение в утверждении, что жизнедеятельность человека потенциально опасна. Оно предопределяет, что все действия человека и все компоненты среды обитания, прежде всего технические средства и технологии, кроме позитивных свойств и результатов, обладают способностью генерировать опасные и вредные факторы.

Реальная опасность связана с конкретной угрозой воздействия на человека, она координирована в пространстве и во времени.

Реализованная опасность – это факт воздействия реальной опасности на человека или среду обитания. Реализованные опасности принято разделять на происшествия, аварии, катастрофы и стихийные бедствия.

Происшествие – это событие, состоящее из негативного воздействия с причинением ущерба людским, материальным или природным ресурсам.

Чрезвычайное происшествие (ЧП) – это событие, происходящее кратковременно и обладающее высоким уровнем негативного воздействия.

Авария – это происшествие в технической системе, не сопровождающееся гибелью людей.

Катастрофа – это происшествие в технической системе, сопровождающееся гибелью людей.

Стихийное бедствие – это происшествие, связанное со стихийными явлениями на Земле и приведшее к разрушению биосферы, техносферы, к потере здоровья людей, или к их гибели.

Чрезвычайная ситуация (ЧС) – это состояние объекта или территории, обычно после ЧП, при котором возникает угроза жизни и здоровью для группы людей, наносится материальный ущерб населению и экономике, деградирует природная среда.

Каждый компонент окружающей среды может быть объектом защиты от опасности. К объектам защиты относятся человек, сообщество, государство, биосфера, техносфера и т. п. Основное желаемое состояние объектов защиты – безопасное. Оно реализуется при отсутствии опасностей или снижении их до предельно допустимых уровней воздействия. Безопасность - это состояние объекта защиты, при котором воздействие на него всех потоков вещества, энергии и информации не превышает максимально допустимых значений. Термин «безопасность» имеет практическое значение лишь применительно к системе «объект защиты – источник опасности». Отсутствие объекта защиты или источника опасности переводит разговор о безопасности в беспредметную область.

Историческим приоритетом обладают системы обеспечения безопасности человека, который на всех этапах своего развития стремился к обеспечению комфорта, личной безопасности и сохранению своего здоровья. Создание надёжного жилища - не что иное, как стремление обеспечить себя и свою семью защитой от естественных негативных факторов: молнии, осадков, диких животных, пониженной и повышенной температуры, солнечной радиации и т.п. Но появление жилища стало грозить человеку возникновением новых негативных воздействий, например обрушением жилища, при внесении в него огня - отравлением при задымлении, ожогами и пожарами.

Значимость проблем в системах безопасности непрерывно увеличивается, поскольку растёт не только число, но и энергетический уровень негативных воздействий. Если уровень влияния естественных негативных факторов практически стабилен на протяжении столетий, то большинство антропогенных факторов непрерывно повышает свои энергетические показатели (рост напряжений, давлений и др.) при совершенствовании и разработке новых видов техники и технологии (появление ядерной энергетики, концентрация энергоресурсов и т.п.).

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) - это область знаний о комфортном и безопасном взаимодействии человека с окружающей средой. Основная цель БЖД - защита человека от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности. Составляющими БЖД являются охрана окружающей среды, охрана труда и безопасность в чрезвычайных ситуациях.

1.2. Критерии комфортности, безопасности и экологичности техносферы

Человек может в определённых пределах управлять процессом в системе «человек – среда обитания». Характер такого управления является двухцелевым. Одной целью является достижение определённого хозяйственного или другого эффекта. Другая цель – исключение нежелательных последствий в процессе реализации первой цели. Одновременная реализация обеих целей может быть сопряжена с необходимостью преодоления множества трудностей и противоречий и в общем случае является сложной задачей.

Возможны следующие состояния взаимодействия человека и техносферы:

- комфортное (оптимальное), когда потоки вещества, энергии и информации соответствуют оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха, 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. Допус­тимое взаимодействие 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, или приводят к деградации природной среды;

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

Существуют критерии комфортности, безопасности и экологичности.

В качестве критериев комфортности жизненного пространства помещений устанавливают значения параметров микроклимата (температура воздуха, его влажность и подвижность) и естественного и искусственного освещения.

Критериями безопасности техносферы являются ограничения, вводимые на концентрации веществ и потоки энергий в жизненном пространстве. При этом для веществ с учётом их вредности и особенности воздействия на организм устанавливаются предельно допустимые значения концентраций ПДК, которые недопустимо превышать:

C_i < ПДК_i ,

где C_i – концентрация i-го вещества в жизненном пространстве;

ПДК_i – предельно допустимая концентрация i-го вещества в жизненном пространстве.

Для потоков энергии допустимые значения устанавливаются соотношениями I_i < ПДУ_i ,

где I_i – интенсивность i-го потока энергии;

ПДУ_i – предельно допустимая интенсивность i-го потока энергии.

Конкретные значения ПДК и ПДУ устанавливаются нормативными актами.

Критериями экологичности источника воздействия на среду обитания являются предельно допустимые выбросы (сбросы) и предельно допустимые излучения энергии источниками загрязнения. Соблюдение этих критериев гарантирует безопасность жизненного пространства.

В тех случаях, когда потоки масс или энергий от источника негативного воздействия в среду обитания могут нарастать стремительно и достигать чрезмерно высоких значений (например, при авариях), в качестве критерия безопасности принимают допустимую вероятность (риск) возникновения подобного события. Риск – это вероятность реализации негативного воздействия в зоне пребывания человека.

Вероятность возникновения чрезвычайных происшествий применительно к техническим объектам и технологиям оценивают на основе статистических данных или теоретических исследований. При использовании статистических данных величину риска определяют по формуле

R = (N_ЧС / N_О ) ≤ R_ДОП ,

где R – риск; N_ЧС – число чрезвычайных событий в год; N_О – общее число событий в год; R_ДОП – допустимый риск.

В настоящее время сложились представления о величинах приемлемого (допустимого) и неприемлемого риска. Концепция приемлемого риска состоит в стремлении к такой малой опасности, которую приемлет общество в данный период времени. Приемлемый риск сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями её достижения.

Риск естественной и принудительной смерти людей от воздействия условий жизни и деятельности имеет следующие значения:

- сердечно-сосудистые заболевания – 10^-2;

- злокачественные опухоли, автомобильные аварии – 10^-3;

- несчастные случаи на производстве – 10^-4;

- аварии на ж/д, водном и воздушном транспорте, пожары – 10^-5;

- проживание вблизи ТЭС (при нормальном режиме работы) – 10^-6;

- все стихийные бедствия – 10^-7.

Риск с уровнем 10^-6 за год считается пренебрежимо малым, при этом дальнейшее снижение риска считается нецелесообразным. Риск с уровнем более 10^-3 считается неприемлемым.

1.3. Показатели негативности техносферы

В тех случаях, когда состояние среды обитания не удовлетворяет критериям комфортности, безопасности и экологичности, неизбежно возникают негативные последствия. Для интегральной оценки влияния опасностей на человека и среду обитания используют ряд показателей негативности. К ним относят:

- численность пострадавших Т_ТР от воздействия травмирующих факторов;

- показатель частоты травматизма К_Ч, определяющий число несчастных случаев за один год, приходящихся на 1000 работающих:

К_Ч = 1000(Т_ТР /С),

где С – среднесписочное число работающих;

- показатель тяжести травматизма К_Т, характеризующий среднюю длительность нетрудоспособности, приходящуюся на один несчастный случай: К_Т = Д/Т_ТР,

где Д – суммарное число дней нетрудоспособности по всем несчастным случаям;

- показатель травматизма со смертельным исходом К_СИ, определяющий число пострадавших со смертельным исходом за один год (Т_СИ), приходящихся на 1000 работающих: К_СИ = 1000(Т_СИ /С).

Из приведенных показателей можно определить риск работающего получить травму R_ТР = К_Ч /1000 и риск гибели работающего R_СИ = = К_СИ /1000 в течение года.

Для оценки уровня нетрудоспособности вводят:

- показатель нетрудоспособности К_Н = 1000(Д/С) = К_Ч К_Т;

- численность пострадавших Т_З, получивших профессиональные или региональные заболевания.

1.4. Принципы и средства обеспечения БЖД

В процессе обеспечения безопасности жизнедеятельности используют исходные положения, идеи, именуемые принципами, многообразие которых обусловлено большим количеством видов деятельности, особенностями технологических процессов и оборудования, разнообразием применяемого оборудования, используемыми материалами. Принципы позволяют находить оптимальные решения защиты от опасностей на основе сравнительного анализа конкурирующих вариантов. В зависимости от конкретных условий одни и те же принципы реализуются по-разному.

Принципы обеспечения безопасности по признаку их реализации условно делятся на 4 класса: ориентирующие, технические, организационные и управленческие.

Ориентирующие принципы представляют собой основополага­ю­­щие идеи, определяющие направление поиска безопасных решений и служащие методологической и информационной базой. К ним относятся принципы активности оператора, гуманизации деятельности, деструкции, замены оператора, классификации, ликвидации опасности, системности, снижения опасности.

Технические принципы направлены на непосредственное предотвращение действия опасностей и основаны на использовании физических законов. К ним относятся принципы защиты расстоянием, блокировки, вакуумирования, герметизации, прочности, слабого звена, флегматизации, экранирования, резервирования.

Организационные принципы реализуют положения научной организации труда. К ним относятся принципы защиты временем, информации, несовместимости, нормирования, подбора кадров, последовательности, эргономичности.

Управленческие принципы определяют взаимосвязь и отношения между отдельными стадиями и этапами процесса обеспечения безопасности. К ним относятся принципы адекватности, контроля, обратной связи, ответственности, плановости, стимулирования, управления, эффективности.

Ниже раскрыты содержания некоторых принципов.

Принцип системности состоит в том, что любое явление, действие, всякий объект рассматриваются с системных позиций. К элементам системы относятся материальные объекты, а также отношения и связи между ними. Так, например, пожар как физическое явление возможен при наличии определённых концентраций горючего вещества и кислорода в воздухе, источника воспламенения определённой мощности и совмещении перечисленных трёх требований в пространстве и времени. Всё это образует определённую систему, а результатом взаимодействия её компонентов является пожар.

Принцип деструкции заключается в том, что система, приводящая к опасному результату, разрушается за счёт исключения из неё одного или нескольких элементов. Принцип деструкции органически связан с принципом системности и широко используется в практике тушения пожаров, предупреждения взрывов газов, пыли, паров.

Принцип ликвидации опасности состоит в устранении опасных и вредных факторов, что достигается изменением технологии, заменой опасных веществ безопасными, совершенствованием научной организации труда и другими средствами.

Принцип снижения опасности заключается в использовании решений, которые направлены на повышение безопасности, но не обеспечивают достижения желаемого уровня. Этот принцип в известном смысле носит компромиссный характер. Так, для защиты от поражения электрическим током применяют малые напряжения (до 50 В). При этом опасность поражения током снижается, но не исключается полностью.

Принцип замены оператора состоит в том, что функции оператора поручаются промышленным роботам, манипуляторам или исключаются совсем за счёт изменения технологического процесса. Это позволяет избежать воздействия опасностей на человека, хотя сами опасности не устраняются.

Принцип классификации состоит в делении элементов окружающей человека среды на группы, категории, степени и другие множества по признакам, связанным с обеспечением безопасности. Классификации упрощают процесс изучения явлений окружающего мира и принятия решений по обеспечению безопасности. Например, классификация помещений по степени поражения человека электрическим током, классификация производств по взрывопожароопасности, классификация горючих жидкостей.

Принцип защиты расстоянием заключается в установлении такого расстояния между человеком и источником опасности, при котором обеспечивается заданный уровень безопасности. Принцип основан на том, что действие опасностей ослабевает по тому или иному закону или полностью исчезает в зависимости от расстояния.

Принцип экранирования состоит в том, что между источником опасности и человеком устанавливается преграда, обеспечивающая безопасность.

Принцип прочности состоит в том, что в целях повышения уровня безопасности усиливают способность материалов, конструкций и их элементов сопротивляться разрушениям и остаточным деформациям от механических воздействий. Реализуется данный прин­цип при помощи так называемого коэффициента запаса прочности.

Принцип слабого звена состоит в применении в целях безопасности ослабленных элементов конструкций или специальных устройств, которые разрушаются при определённых, предварительно рассчитанных значениях опасности, обеспечивая сохранность объектов и безопасность людей. Этот принцип используется, например, при устройстве противовзрывных проёмов, предохранительных клапанов, молниезащите и т.п.

Принцип флегматизации заключается в применении ингибиторов и инертных компонентов в целях замедления скорости реакций.

Принцип несовместимости заключается в пространственном и временном разделении объектов реального мира (веществ, материалов, оборудования, помещений, людей), основанном на учёте природы их взаимодействия с позиций безопасности. Такое разделение позволяет исключить возникновение опасных ситуаций, порождаемых взаимодействием объектов.

Принцип эргономичности состоит в том, что для обеспечения безопасности учитываются антропометрические и психофизиологические свойства человека.

Средства обеспечения безопасности - это конкретные реализации указанных принципов. Различают средства коллективной (СКЗ) и индивидуальной защиты (СИЗ), которые, в свою очередь, делятся на группы в зависимости от характера опасностей, конструктивного исполнения, области применения и т.д. Например, СКЗ защищают от шума, вибрации, электромагнитных полей и т.д., а СИЗ подразделяют в зависимости от защищаемых органов (органов дыхания, рук, головы, глаз и т.д.).