Міністерство освіти і науки,

молоді та спорту України

ОДЕСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ХОЛОДУ

СЕКЦІЯ БЖД ТА ЦИВІЛЬНОГО ЗАХИСТУ

Манойло О.Г., Швець В.Г.

БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

Посібник та збірник завдань

до індивідуальної роботи студентів

і виконання домашньої розрахунково - графічної роботи

ОДЕСА - 2012

Манойло О.Г., Швець В.Г., Безпека життєдіяльності: Посібник та збірник завдань до індивідуальної роботи студентів і виконання домашньої розрахунково - графічної роботи. Одеська державна академія холоду, 2012, 40 с.

Дисципліна “Безпека життєдіяльності” має світоглядно-професійний характер. Метою курсу є теоретична та практична підготовка майбутніх фахівців щодо створення безпечних умов діяльності і життя як у виробничій, так і у невиробничій сферах, опанування принципів гармонійного розвитку особистості і сталого розвитку суспільства.

Посібник надасть студентам певну допомогу у з’ясуванні складних питань навчальної дисципліни, у самостійному вивченні навчального матеріалу, який винесений для самостійного опрацювання, а також у підготовці до підсумкового контролю.

Посібник для виконання домашньої розрахунково-графічної роботи та самостійної підготовки призначений для студентів всіх спеціальностей академії.

Голова секції БЖД та цивільного захисту О.Г.Манойло

Посібник обговорений та затверджений на засіданні кафедри інженерної теплофізики

«__» грудня 2011 р. Протокол № ___

Завідувач кафедри д. т. н., проф. В. П. Желєзний

ПОГОДЖЕНО

Директор інституту енергетики і екології

Канд. техн. наук, доцент М.М. Зацерклянний

«__» грудня 2011 р

© О.Г. Манойло

© В.Г. Швець

© ОДАХ

2012

ЗМІСТ

1. Вплив забруднення повітря на органом людини 8

2. Визначення величини ризику скорочення тривалості життя 16

Приклад рішення завдання. 28

3. Варіанти завдань для самостійного виконання 31

Додаток 1 32

Додаток 2 33

Додаток 3 34

4. Перелік запитань для підсумкового контролю знань. 35

5. Список літератури 39

ВСТУП

Безпека життєдіяльності (БЖД)- це галузь науково-практичної діяльності, спрямованої на вивчення загальних закономірностей виникнення небезпек, їх властивостей, наслідків впливу їх на організм людини і середовища її проживання від небезпек, а також на розробку і реалізацію відповідних засобів та заходів щодо створення і підтримки здорових та безпечних умов життя і діяльності людини як у повсякденних умовах побуту та виробництва, так і в умовах надзвичайних ситуацій.

Нормативна навчальна дисципліна „Безпека життєдіяльності – це інтегрована дисципліна гуманітарно-технічного спрямування.

Гуманітарні, природничі, інженерні науки про людину та про суспільство є складовими галузі знань, яка зветься безпекою життєдіяльності. У всьому світі велика увага приділяється вивченню дисциплін, пов'язаних з питаннями безпеки. Згідно з Європейською програмою навчання у сфері наук з ризиків „РОКМ-OSЕ', науки про безпеку мають світоглядно-професійний характер. За даними ВООЗ, понад 100000 хімічних речовин, близько 50 фізичних та біологічних факторів, близько 20 несприятливих ергономічних умов і такої ж кількості видів фізичних навантажень, поряд з чисельними психологічними та соціальними проблемами, підвищують ризик нещасних випадків на виробництві та в побуті, професійних захворювань або стрес реакцій, викликають незадоволеність працею та життям, руйнують соціальне благополуччя людей.

Об'єктом вивчення дисципліни є людина та її діяльність, яка проявляється у фізичному , психологічному, духовному та суспільному житті.

Метою курсу є теоретична та практична підготовка майбутніх фахівців, що дозволить набути навичок створення безпечних умов діяльності і життя як у виробничій, так і в невиробничій сферах, осягнення принципів гармонічного розвитку особистості і сталого розвитку суспільства.

Опрацювання навчального матеріалу курсу „Безпека життєдіяльності, що рекомендується здійснювати за допомогою традиційних та новітніх інформаційних і телекомунікаційних технологій, зорієнтовано на формування інтелектуального потенціалу України та розвитку духовної культури особистості.

Речовини, що при контакті з організмом людини можуть викликати захворювання різної ваги або відхилення здоров'я, як у процесі контакту, так й у віддалений термін життя дійсного й наступного поколінь, вважаються шкідливими.

Розглянуті забруднюючі повітря речовини є природними й штучними хімічними сполуками. Вони входять у загальну класифікацію хімічних сполук, що є присутніми у системі "людина - середовище": це лікарські засоби, побутові хімікати, сільськогосподарські ядохімікати, біологічні рослинні й тварини отрути, бойові отруйні речовини й промислові отрути (шкідливі речовини). Ці речовини використовуються в промисловому виробництві або з'являються в результаті технологічних процесів виробництва.

Зараз відомо кілька мільйонів хімічних речовин і тисячі їх синтезуються або природно продукують щорічно.

Методичні вказівки для виконання домашньої розрахунково графічної роботи

«Вплив токсичності забруднювачів повітря на організм людини й визначення величини ймовірного скорочення тривалості життя»

Методичні вказівки для виконання домашньої роботи розроблені відповідно до програми навчання дисципліни "Безпека життєдіяльності" для студентів всіх спеціальностей Одеської державної академії холоду.

Вказівки призначені для поглиблення знань студентів щодо характеру впливу забруднювачів повітря на людину та проведення кількісної оцінки впливу під час виконання практичних занять і розрахункових самостійних робіт.

Мета роботи

• Розглянути механізм впливу шкідливих речовин на організм людини;

• набути практичних навичок у визначенні імовірного скорочення тривалості життя людини від впливу шкідливих речовин.

Порядок виконання роботи:

1. Ознайомитися з загальними положеннями щодо характеру впливу забруднення повітря на органом людини.

2. Дати повну характеристику речовини-забруднювача, визначити відповідно до існуючих класифікацій характер впливу шкідливих речовин (з варіанту завдання) на організм людини й надати повні визначення параметрам токсикометрії.

3. Побудувати схему затримки й відкладення часток шкідливих речовин у дихальному тракті, графік токсичності окису вуглецю й схему надходження, біотрансформації й виведення цих речовин з організму. Дати короткий опис цих схем.

4. Розглянути методику визначення величини ризику скорочення тривалості життя в результаті біологічного впливу шкідливих речовин й іонізуючих випромінювань.

5. Вирішити варіант завдання.

6. Указати значення для побудови ізолінії прийнятного ризику скорочення тривалості життя та ізолінії відповідно до отриманої величини ризику скорочення тривалості життя за умовами завдання і схематично зобразити на місцевості ці лінії.

7. Зробити висновок, указавши:

• Клас небезпеки речовини-забруднювача за ступенем токсичності.

• Категорію умов професійної діяльності.

8. Завдання виконати обсягом 6-10 аркушів формату А-4. (Зразок першої сторінки домашньої роботи додається).

Варіант завдання визначається викладачем відповідно до номера прізвища студента в журналі навчальної групи (без поділу на підгрупи).

Зразок титульної сторінки

Міністерство освіти і науки,

молоді та спорту України

ОДЕСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ХОЛОДУ

СЕКЦІЯ БЖД ТА ЦИВІЛЬНОГО ЗАХИСТУ

Виконав Студент -

Факультет -

Курс -

Група -

Контрольна робота на тему:

«Вплив токсичності забруднювачів повітря на організм людини й визначення величини ймовірного скорочення тривалості життя»

за курсом:

БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

Варіант №___

Дата -

Перевірив -

Оцінка -

Одеса 201__р.

1. Вплив забруднення повітря на органом людини

У цей час прийнята наступна класифікація речовин:

а) за характером впливу на організм людини: загально токсичні, дратівні, сенсибілізуючі, канцерогенні, мутагенні, що впливають на репродуктивну функцію;

б) за ступенем токсичності: надзвичайно небезпечні, дуже небезпечні, помірно небезпечні, мало небезпечні.

Слід зазначити, що шкідливе (токсичне) вплив різних речовин є результатом взаємодії організму, шкідливої речовини й навколишнього середовища. Воно залежить від кількості речовини, що потрапило в організм, його фізичних властивостей, токсичності, тривалості надходження, хімізму взаємодії речовин. Воно також залежить від підлоги, віку, індивідуальної чутливості людини, шляхів надходження й виділення шкідливих речовин, їхнього розподілу в організмі, метеорологічних умов й інших супутніх факторів виробничого й навколишнього середовища.

Відомо, що практично всі речовини можуть виявити токсичні властивості, заподіюючи місцеві поверхневі ушкодження тканин (травми) або викликаючи захворювання проникнення усередину організму, що відбувається головним чином через дихальні шляхи.

У дихальному тракті частки з розмірами більше 5мк на 75% затримуються й відкладаються верхніми дихальними шляхами (носоглоткою), але 8% найбільш дисперсних досягають альвеол легенів (рис. 1). Потім наступає процес розчинення або видалення з легенів.

Цей шлях найнебезпечніший, оскільки розчинні шкідливі речовини у вигляді аерозолів й особливо газів, пара, туманів всмоктуються розгалуженою легеневою тканиною, що має площу 100 - 120м², надходять безпосередньо в, кров і розносяться по всьому організму. Подібним характерним забруднювачем повітря, що займає перше місце серед інших (30% усього обсягу забруднень), є продукт неповного окислювання вуглецю - СО. Велика кількість людей у виробничій сфері й у побуті можуть піддатися впливу цієї газоподібної шкідливої речовини загальтоксичної дії. Джерела його продукування надзвичайно численні, включаючи самої людини, організм якого виділяє з видихуваним повітрям у навколишнє середовище за добу близько 10 мл ендогенного СО подібно виділенню вуглекислоти, аміаку й інших, що утворяться в процесі обміну речовин хімічних сполук.

Ендогенний окис вуглецю утвориться шляхом відщіплення від молекул гемоглобіну крові. Вона може бути небезпечна для працюючих людей, які тривалий час перебувають у закритих герметичних приміщеннях (кабіна літака, космічного корабля, і т.д.).

Загальтоксична дія СО, що характерна для класифікаційної групи реалізується в такій послідовності: проникаючи з повітрям у легені, окис вуглецю легко переборює альвеолярно-капілярну мембрану товщиною 0,8мк; розчиняється в плазмі крові; дифундує в еритроцити й вступає в оборотну хімічну взаємодію як з окисленим, так і відновленим гемоглобіном за схемою:

НЬО₂ + СО ↔ НЬСО + О₂

НЬ + СО ↔ НЬСО

Утворений патологічний комплекс, карбоксигемоглобін (НЬСО) не здатний приєднувати до себе кисень. Чим вище концентрація СО у повітрі, тім швидше досягається небезпечний для життя зміст НЬСО в крові (рис. 2).

Крім того, до гіпоксії кров'яного типу приєднується, як результат порушення споживання кисню клітками ведучого до їхнього руйнування, тихорєцька гіпоксія. Це додатково обтяжує процес інтоксикації чадним газом.

Паралельно виникають ознаки наростаючої поразки центральної нервової системи, зрушення психічної діяльності (ейфорія, втрата самоконтролю).

Зазначені види шкідливих речовин також досягають русла крові, попередньо розчиняючись у поті й жировому покриві шкіри людини. У відповідності до загальних процесів і закономірностей, промислові отрути, що надійшли в організм, піддаються біотрансформації, метаболізму - розщепленню в організмі (легені, печінка, кістяк й ін.). Потім здійснюються процеси зміни їхньої хімічної структури, які визначають шляхи знешкодження й виведення з організму: через органи подиху, травлення, нирки, шкірні покриви та залози (рис.3).

Основна дія шкідливої речовин - отруєння - протікає в гострій; напівгострій і хронічній формах.

Гострі отруєння викликаються надходженням в організм великої кількості шкідливої речовини (при високих концентраціях у повітрі) і характеризуються короткочасністю дії.

Напівгостра форма розвивається повільніше й має більш затяжний процес.

Хронічні отруєння виникають при тривалому впливі речовин проникаючих в організм у відносно невеликих кількостях (концентраціях у повітрі). Розвиток впливу шкідливих речовин залежно від концентрації й часу витримки представлені на рис. 4

1

Вони розвиваються внаслідок явища кумуляції, без якої неможливо хронічне отруєння. У цих умовах виникає й розвивається первинна специфічна дія шкідливих речовин через рецепторний апарат на організм, що полягає в тім, що створюється комплекс: речовина та клітинний рецептор, що сприймає зазначену дію.

Тут рецепторами є не елементи нервової системи, а ферменти, амінокислоти, вітаміни, гормони, тобто клітинні елементи. У результаті виводяться з ладу найбільш важливі біологічні об'єкти, клітини, будучи зруйнованими або зв'язаними молекулами шкідливої речовини. Чим менша кількість молекул при цьому використовується, тим більш токсична речовина.

У сучасних умовах організм людини піддасться спільному (комбінованому) - одночасній або послідовній дії шкідливих речовин при тому самому шляху надходження. Ці дії проявляються як:

1. Адитивна дія - сумарний ефект суміші дорівнює сумі ефектів діючих компонентів, що вказує на одно спрямованість їхньої дії.

2. Продукувана дія (синергізм) - одна речовина підсилює дію іншого, у результаті спільна дія більше адаптивного; (спостерігається тільки при гострому отруєнні).

3. Антагоністична дія - одна речовина послабляє дію іншої, у результаті спільна дія менш адаптивного.

4. Незалежна дія - комбінований ефект не відрізняється від ізольованої дії кожної шкідливої речовини; це суміші продуктів згоряння й пилу та ін.

Токсичний ефект при дії шкідливих речовин різних концентрацій може проявлятися у функціональних або патоморфологічних змінах на рівні:

• цілісного організму;

• патології окремих органів, або організму в цілому;

• загибелі організму.

Зазначені зміни характеризуються (відповідають) порогам (концентраціям) гострої специфічної й хронічної дії, а загибель організму - середньою смертельною концентрацією шкідливої речовини в повітрі - ЛК-50 (Рис. 5)

На рис. 5 представлені також зони гострої специфічної й хронічної дії та інтервал коефіцієнта запасу перед гранично допустимою середньодобовою концентрацією ГДК_СД

Поріг гострої дії (Lim_ГД) — це мінімальна концентрація (доза), що викликає зміну біологічних показників на рівні цілісного організму, що виходять за межі пристосувальних фізіологічних реакцій.

Поріг хронічної дії (Lim_ХД) - представляє мінімальну концентрацію, що викликає сховану тимчасово компенсовану патологію, що при постійному тривалому впливі зазначених концентрацій шкідливих речовин розвивається в стійку патологію, що приводить до захворювань і скорочення тривалості життя

Поріг специфічної дії (Lim_СД) - несе в собі ознаки двох перших.

Величини представлених зон характеризують небезпека розвитку гострого, специфічного й хронічного отруєння організму під впливом шкідливих речовин.

Зона коефіцієнта запасу (К_З) розділяє зони діючих концентрацій (Z_ГД; Z_СД; Z_ХД) і граничних, які перебувають за концентрацією ГДКсд (рис. 6).

К оефіцієнт запасу визначається з відношення:

з урахуванням особливостей токсичності розглянутої шкідливої речовини..

Вимога повної відсутності забруднення атмосферного повітря населених місць і тим більше в зоні подиху працюючих є нереальним. У зв'язку із цим для виробничих умов законодавчо уведені гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливих речовин, дози, показники токсикометрії, які представлені в таблиці 1.

Затверджені також середньо добові (ГДКсд.) і максимальні разові ГДК (ГДКм.р.) забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населених місць із вказівкою їхнього класу небезпеки.

Представлені нормативи дають також важливу інформацію про співвідношення гранично допустимих масових концентраціях шкідливих речовин, віднесених до об'ємної одиниці повітря, між собою й співвідношення їх з дозами шкідливих речовин.

Таблиця 1

Класифікація виробничих отрут за ступенем токсичності

(ДСТ 12.1.007-76)

Показник	Норма для класу небезпеки
	1-го Надзвичайно небезпечні	2-го Дуже небезпечні	3-го Помірно небезпечні	4-го Мало небезпечні
Гранично допустима концентрація шкідливих речовин у повітрі робочої зони, мг/м3 (ГДКсд)	Менш 0,1	0,1 - 1,0	1,1 -10,0	Більше 10,0
Середня смертельна доза при введенні в шлунок, мг/кг	Менш 15	15-150	151-5000	Більше 5000
Середня смертельна доза при нанесенні на шкіру, мг/кг	Менш 100	100-500	501-25000	Більше 25000
Середня смертельна концентрація в повітрі, мг/м3	Менш 500	500 - 5000	5001 - 50000	Більше 50000
Коефіцієнт можливого інгаляційного отруєння (КМІО)	Більше 300	300-30	29-3	Менше З
Зона гострої дії	Менше З	6-18	18,1-54	Більше 54
Зона хронічної дії	Більше 10	10-5	4,9-2,5	Менше 2,5

У першому випадку для кількісного порівняння впливу забруднювачів атмосферного повітря на організм людини доцільно побудувати логарифмічні рівні токсичності шкідливих речовин, застосовна за вихідний нормативний рівень ГДКс.д., ГДКм.р. і ЛК₅₀ найсильнішої промислової отрути - берилію.

На рис. 6 представлені рівні токсичності речовин від берилію до етилового спирту. Ці рівні можуть використатися при кількісній оцінці вдихання декількох речовин, комбінована дія яких може бути результатом адитивної, потенційованої, антагоністичної або незалежної взаємодії. Оцінка може бути виражена й сумарним вектором, побудованим у зазначених полях взаємодії з урахуванням рівня токсичності, концентрації й часу дії шкідливих речовин.

Розгляд розташування рівнів токсичності вказує на відносно більше тверді ГДКм.р., установлені нормативними документами.