1. Введение в физические и химические процессы в техносфере. Основные термины. Понятия и определения

1.1 Основные термины, понятия и определения

Опасность - негативное свойство живой и неживой материи, способное причинять ущерб самой материи: людям, природной среде, материальным ценностям.

Опасность - основное понятие во всех сферах безопасности жизнедеятельности в техносфере, а также в промышленной безопасности, химической, биологической и других видах безопасности. Под опасностью понимаются явления, процессы, объекты, способные в определенных условиях наносить вред здоровью человека, ущерб окружающей природной среде и социально-экономической инфраструктуре, т. е. вызывать нежелательные последствия непосредственно или косвенно. Опасность - свойство, внутренне присущее сложной технической системе. Она может реализоваться в виде прямого или косвенного ущерба для объекта (предмета) воздействия постепенно или внезапно и резко - в результате отказа системы. Скрытая (потенциальная) опасность для человека реализуется в форме травм, которые происходят при несчастных случаях, авариях, пожарах и пр., для технических систем - в форме разрушений, потери управляемости и т. д., для экологических систем - в виде загрязнений, утрате видового разнообразия.

Определяющие признаки опасности - возможность непосредственного отрицательного воздействия на объект (предмет) воздействия; возможность нарушения нормального состояния элементов производственного процесса, в результате которого могут возникнуть аварии, взрывы, пожары, травмы. Наличие хотя бы одного из указанных признаков является достаточным для отнесения факторов к разделу опасных или вредных.

Количество признаков, характеризующих опасность, может быть увеличено или уменьшено в зависимости от целей анализа.

Техногенные опасности создают элементы техносферы – машины, сооружения, вещества и т.п., а антропогенные опасности возникают в результате ошибочных действий или несанкционированных действий человека или группы людей. Техногенные негатив-ные факторы в техносфере формируются из-за наличия отходов производства и быта, из-за использования технических средств, из-за концентрации энергетических ресурсов и др. Наибольшую концентрацию негативные факторы техносферы имеют в сфере производства. Производственная среда – это часть техносферы, обладающая повышенной концентрацией негативных  факторов. Основными носителями травмирующих и вредных факторов в производственной среде являются машины и другие технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, нерегламентированные действия работающих, нарушения режимов и организации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны. Опасные и вредные факторы подразделяют на физические, химические, биологические и психофизические.

Физические факторы – движущиеся машины и механизмы, повышенные уровни шума и вибраций, электромагнитных и ионизирующих излучений, недостаточная освещённость, повышенный уровень статического электричества, повышенное значение напряжения в электрической цепи и др.

Химические факторы – вещества и соединения, различные по агрегатному состоянию и обладающие токсическим, раздражающим, сенсибилизирующим, канцерогенным и мутагенным воздействием на организм человека и влияющие на его репродуктивную функцию. Биологические факторы – патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и продукты их жизнедеятельности,  а также животные и растения.

Психофизиологические факторы – физические  (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки). С позиций безопасности задачи исследования технических систем заключаются в том, чтобы определить, каким образом элементы системы функционируют в системе во взаимодействии с другими ее частями и по каким причинам может произойти отказ, грозящий негативными последствиями для окружающей среды.

Источники техногенной опасности:

- виды деятельности;

- потенциально опасные объекты;

- предприятия, организации, учреждения, осуществляющие соответствующий вид деятельности.

Факторы техногенной опасности:

- радиационный;

- механический;

- термический;

- импульсные ускорения.

Структура техносферы обычно рассматривается как целостная глобальная система в двух системных связках:

а. «человек - техносфера»;

б. «техносфера - биосфера ».

В первой связке техносфера - естественная система (продолжение структурного усложнения живой природы), а во второй — искусственная (отделяет человека от нее)

Основные характеристики физического взаимодействия - это энергия и импульс.

Существует четыре основных взаимодействия:

1. Гравитационное

2. Электромагнитное

3. Слабое

4. Сильное

Основные характеристики химического взаимодействия

Химия — это наука о веществах, их свойствах, строении и превращениях, происходящих в результате химических реакций, а также о фундаментальных законах, которым эти превращения подчиняются. Поскольку все вещества состоят из атомов, которые благодаря химическим связям способны формировать молекулы, то химия занимается в основном изучением взаимодействий между атомами и молекулами, полученными в результате таких взаимодействий.

Вещество — вид материи с определёнными химическими и физическими свойствами. Совокупность атомов, атомных частиц или молекул, находящаяся в определённом агрегатном состоянии. Из веществ состоят физические тела (медь — вещество, а медная монета — физическое тело).

Атом — мельчайшая, химически неделимая, электронейтральная частица вещества. Состоит из ядра и электронной оболочки.

Химический элемент — определённый вид атома, имеющий название, порядковый номер, и положение в таблице Менделеева. В настоящее время известно 118 химических элементов, заканчивая Uuo (Ununoctium - Унуноктий). Каждый элемент обозначен символом, который представляет одну или две буквы из его латинского названия (водород обозначен буквой H — первой буквой его латинского названия Hydrogenium).

Молекула — наименьшая частица вещества сохраняющая его химические свойства и способная к самостоятельному существованию,состоит из атомов.

Молярная масса — (г/моль) масса одного атома элемента

Свойства — совокупность признаков по которым одни вещества отличаются от других, они бывают химическими и физическими.

Физические свойства — признаки вещества, при характеристике которых вещество не изменяет свой химический состав.(плотность, агрегатное состояние, температуры плавления и кипения и т.п.)

Химические свойства — способность веществ взаимодействовать с другими веществами или изменятся под действием определённых условий.Результатом является превращения одного вещества или веществ в другие вещества.

Агрегатные состояния вещества — состояние вещества, характеризующееся определенными свойствами (способность сохранять форму, объем).Выделяют три основных агрегатных состояния: твёрдое тело, жидкость и газ. Иногда не совсем корректно к агрегатным состояниям причисляют плазму. Существуют и другие агрегатные состояния, например, жидкие кристаллы или конденсат Бозе — Эйнштейна.

Моль — мера количества вещества, содержащая Число Авогадро (N_A ≈ 6,02×10^{23</sup) любых структурных частиц. ( N}_A^{-кол-во атомов в 12 граммах углерода 12 C).}

Простое вещество — вещество, состоящее из атомов одного химического элемента: водород, кислород и т.д.

Сложное вещество — вещество, состоящее из атомов разных химических элементов: кислоты, вода и др.

Относительная атомная масса - масса (а.е.м) 6,02×10²³ молекул простого вещества, где а.е.м-атомная единица массы

Относительная молекулярная масса - масса (а.е.м) 6,02×10²³ молекул сложного вещества. Численно равна молярной массе, но отличается размерностью.

Таблица 1 – Классификация химических реакций