Глава 3. Общая характеристика техногенных опасностей

ТЕХНОГЕННЫЕ ОПАСНОСТИ И ЗАЩИТА ОТ НИХ

К техногенным относятся опасности, которые возникают в процессе функционирования технических объектов по причинам, связанным с деятельностью человека, обслуживающего эти объекты.

По воздействию на человека техногенные опасности могут быть: механическими, физическими, химическими, психофизиологическими и т.д. Источниками техногенных опасностей являются элементы техносферы. Опасности возникают из-за неисправностей и дефектов в технических системах, неправильного их использования, а также из-за наличия отходов при эксплуатации технических систем. Технические неисправности и нарушения режимов работы технических систем приводят к возникновению травмоопасных ситуаций. Выбросы в атмосферу, стоки в гидросферу, захламление земной поверхности твердыми веществами, энергетические излучения и поля сопровождаются формированием вредных воздействий на человека, природную среду и элементы техносферы.

Травмоопасные факторы действуют кратковременно и спонтанно в ограниченном пространстве. Они возникают при авариях и катастрофах, при взрывах и внезапных разрушениях зданий и сооружений. Вредные факторы оказывают длительное периодическое воздействие на человека, а также на природную среду и элементы техносферы. Пространственные зоны могут колебаться в широких пределах от рабочих и бытовых зон до всего земного пространства.

Воздействие травмоопасных факторов приводит к травмам или гибели людей, часто сопровождается очаговыми разрушениями природной среды и техносферы. Длительное воздействие вредных факторов оказывает отрицательное влияние на здоровье людей, является причиной профессиональных заболеваний.

Вредные факторы, воздействуя на природную среду, приводят к деградации представителей флоры и фауны, влияют на биосферу.

Высокие концентрации вредных веществ и потоков энергии чреваты травмоопасными воздействиями.

Человек и окружающая его техносфера, находясь в непрерывном взаимообмене, образуют постоянно действующую систему «человек — техносфера». Одновременно существует и система «техносфера» природная среда».

Основные причины негативных воздействий техносферы на человека и природную среду:

• поступление в техносферу отходов промышленности, энергетики, средств транспорта, сельскохозяйственного производства, сферы быта и т.п.;

• эксплуатация в жизненном пространстве промышленных объектов и технических систем, обладающих повышенными энергетическими характеристиками;

• проведение работ в особых условиях — в шахтах, на высоте, перемещение грузов и т.п.;

• спонтанно возникающие техногенные аварии на транспорте, объектах энергетики, в промышленности, при хранении взрывоопасных и легковоспламеняющихся веществ и т.п.;

• несанкционированные и ошибочные действия операторов технических систем и населения;

• воздействия стихийных явлений — землетрясений, наводнений и др. — на элементы техносферы — промышленные объекты, транспортные магистрали и др.

Рассмотрим негативные факторы техносферы более подробно.

Любой процесс в техногенной и природной среде сопровождается образованием отходов в виде материальных и энергетических потоков. Они поступают в окружающую среду в виде выбросов в атмосферу, сбросов в водоемы, твердых промышленных и бытовых отходов и мусора на поверхность и в недра земли. Объектами загрязнений в данном случае являются атмосферный воздух, гидросфера, земля и человек.

Кроме материальных отходов, работа производств и реализация различных технологий связана с поступлением в среду обитания потоков энергии разных видов — механической (шум, вибрация), тепловой, электромагнитной и т.п.

Отходы поступают во все элементы техносферы — в рабочие зоны производственных помещений, на промышленные площадки, в городскую среду и жилые помещения, негативно воздействуют на природную среду.

Загрязняют атмосферный воздух автотранспорт, теплоэнергетические объекты, отрасли химической промышленности и др. Самыми распространенными токсическими веществами, загрязняющими атмосферу, являются оксид углерода, диоксид серы, окислы азота, углеводороды и пыль. К ним могут добавляться и более токсичные вещества: пары плавиковой, серной, хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т.п.

Гидросфера загрязняется поверхностными стоками и сточными водами, внутренние водоемы — сточными водами различных отраслей промышленности, сельского и жилищно-коммунального хозяйства. Загрязнители делятся на биологические, вызывающие брожение воды; химические, изменяющие химический состав воды; физические, изменяющие ее прозрачность, температуру.

Загрязнение земель связано с нарушением слоев земной коры при добыче полезных ископаемых и их обогащении; захоронении бытовых и промышленных отходов; проведении военных учений и испытаний. Почвенный покров существенно загрязняется осадками в зонах рассеивания различных выбросов в атмосферу, пахотные земли — при внесении избыточных количеств удобрений и применении пестицидов.

К энергетическим загрязнениям относят вибрационное и акустическое воздействие; электромагнитные поля и излучения; воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.

Опасными источниками вибрации являются технологическое оборудование ударного действия, рельсовый транспорт, строительные машины, тяжелый автотранспорт.

Шум создается транспортными средствами, промышленным оборудованием и механизмами.

Источниками электромагнитных полей радиочастот являются радиотехнические объекты, телевизионные и радиолокационные станции, термические цехи.

Значительными источниками теплового загрязнения среды обитания являются тепловые и атомные электростанции.

Источниками ионизирующего облучения человека в окружающей среде являются космические облучения, облучение от природных источников, медицинских приборов, ТЭС и АЭС, радиоактивные осадки и т.п.

Из энергетических загрязнений наибольшее отрицательное воздействие на человека оказывают радиоактивное и акустическое загрязнения.

Критериями безопасности техносферы при загрязнении ее отходами являются предельно допустимые концентрации веществ (ПДК) и предельно допустимые интенсивности потоков энергии (ПДУ).

В настоящее время в России действует более 1900 ПДК вредных химических веществ для водоемов, более 500 — для атмосферного воздуха и более 130 — для почв.

Концентрация — это количественная характеристика опасных веществ в воздухе, воде и почве, которая измеряется в 1 г/см3.

ПДК при ежедневном воздействии на человека в течение длительного времени не вызывает патологических изменений или заболеваний, обнаруживаемых современными методами диагностики. Она измеряется применительно к 8-часовому рабочему дню и не может использоваться для оценки опасности аварийных ситуаций в связи со значительно меньшими интервалами воздействия опасных веществ (радиоактивных, отравляющих, бактериальных средств).

Значения ПДК и ПДУ установлены нормативными актами Государственной системы санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации. Согласно нормативам концентрация каждого вредного вещества в приземном слое не должна превышать максимально разовой предельно допустимой концентрации, т.е. С ПДКmax при экспозиции не более 30 мин. Если время воздействия вредного вещества превышает 30 мин, то С ПДКсс, где ПДКсс — среднесуточное ПДК.

При определении предельно допустимых выбросов (сбросов) или предельно допустимых потоков энергии для источников загрязнения среды обитания руководствуются ПДК и ПДУ. Зная значения и фоновые значения концентраций веществ и потоков энергии, можно определить предельно допустимые выбросы примесей для конкретных источников загрязнения среды обитания.

Научному обоснованию ПДК и ПДУ уделяется исключительно большое внимание. Для усиления их значимости в практической работе по безопасности производственной деятельности они включены в Систему стандартов безопасности труда (ССБТ), что придает им силу закона наряду с другими требованиями безопасности жизнедеятельности.

Отрицательными факторами производственной среды являются механизмы и технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, не регламентированные действия работников, нарушения режимов и организации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.

Объемно-планировочные и конструктивные решения производственных зданий и сооружений должны отвечать требованиям СНиП. Объем производственных помещений на одного работника должен составлять не менее 15 м3, площадь — не менее 4,5 м2, высота — не менее 3,3 м. Помещения с тепловыделениями (более 20 ккал/м3 • с), а также производства, сопровождающиеся значительными выделениями вредных газов, паров и пыли, следует располагать у наружных стен зданий и сооружений, а в многоэтажных зданиях — размещать в верхних этажах и оснащать приточно-вытяжной вентиляцией.

На предприятиях должны быть оборудованы вспомогательные санитарно-бытовые помещения (гардеробные, умывальные, туалеты, душевые, курительные, пункты питания, комнаты отдыха, здравпункты, комнаты личной гигиены женщин и др.). Состав этих помещений, их размеры и оборудование зависят от санитарной характеристики, производственных процессов, численности работников, а также других факторов и определены в СНиП.

Рациональное размещение технологического оборудования внутри помещений влияет на организацию технологических процессов, повышение производительности труда и его охрану, должно быть удобным и безопасным в эксплуатации.

Производственная среда характеризуется повышенной концентрацией негативных факторов, которые разделяют на физические, химические, биологические и психофизиологические. Физические факторы — движущиеся машины и механизмы, повышенные уровни шума и вибраций, электромагнитных и ионизирующих получений, недостаточная освещенность, повышенный уровень статического электричества, повышенное значение напряжения к электрической цепи и др.; химические — вещества и соединения, различающиеся по агрегатному состоянию и обладающие токсическим, раздражающим, сенсибилизирующим, канцерогенным и мутагенным воздействием на организм человека; биологические — патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и продукты их жизнедеятельности, а также животные и растения; психофизиологические — физические и нервно-психические перегрузки.

Критериями комфортности производственной среды являются установленные значения температуры воздуха, оптимальной влажности и скорости движения воздуха на рабочих местах, температуры поверхностей в помещении, уровень освещенности. Комфортное состояние производственной среды определяется оптимальными показателями микроклимата по ГОСТ 12.1.005-88, СанПиН 2.2.4.548-96 и соблюдением нормативных требований к освещению по СНиП 23-05-95.

Критериями безопасности являются максимально допустимые физические и химические загрязнения рабочей зоны, установленные нормативными документами в виде ПДК и ПДУ для рабочей зоны.

Техногенные аварии происходят в угольной, химической, нефтегазовой и металлургической отраслях промышленности, геологоразведке, на объектах котлонадзора, газового и подъемно-транспортного хозяйства, а также на транспорте. Наибольшую опасность представляют аварии на объектах ядерной энергетики и химического производства.

Искровые разряды искусственного статического электричества являются частыми причинами пожаров, а искровые разряды (молнии) — чрезвычайных ситуаций.

В чрезвычайных ситуациях проявление первичных негативных факторов (землетрясение, взрыв, обрушение конструкций и т.п.) может вызвать цепь вторичных отрицательных воздействий — пожар, загазованность или затопление помещений, химическое, радиоактивное и бактериальное воздействие. Последствия от действия вторичных факторов нередко превышают потери от воздействия первичных факторов.

Критерием безопасности техносферы принимают допустимую вероятность (риск) возникновения подобного события. Вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций применительно к техническим объектам и технологиям оценивают на основе статистических данных или теоретических исследований.

Все чаще при возникновении аварий в технических системах определяющим становится человеческий фактор. Человек может допустить ошибки при проектировании и изготовлении технических систем; их техническом обслуживании; выполнении процедур управления; организации рабочего места (например, оператора); высокой психологической нагрузке (операторы технических систем).

При оценке влияния опасностей на человека и среду обитания используют абсолютные и относительные показатели.

К абсолютным показателям относят следующие:

• численность людей, пострадавших от воздействия травмирующих факторов;

• численность людей, получивших профессиональные заболевания;

• сокращение продолжительности жизни (в сутках) при воздействии негативного фактора или их совокупности.

Для оценки травматизма в производственных условиях используют относительные показатели: частоты травматизма, тяжести травматизма, нетрудоспособности, частоты несчастных случаев с летальным исходом, сокращения продолжительности жизни, региональная младенческая смертность, материальный ущерб.

Производственная травма представляет собой внезапное повреждение организма человека и потерю им трудоспособности, вызванное несчастным случаем на производстве. Повторение несчастных случаев, связанных с производством, называется производственным травматизмом. Несчастные случаи делятся:

• по количеству пострадавших — на одиночные (пострадал один человек) и групповые (пострадали одновременно два человека и более);

• по тяжести — легкие (царапины, уколы, ссадины), тяжелые (переломы, сотрясение мозга), с летальным исходом (смерть пострадавшего);

• в зависимости от обстоятельств — связанные с производством, не связанные с производством, но связанные с работой; несчастные случаи в быту.

Одно из важнейших условий борьбы с производственным травматизмом — систематический анализ причин его возникновения, которые делятся на технические и организационные. Технические причины в большинстве случаев проявляются как результат конструктивных недостатков оборудования, неисправности защитных средств, оградительных устройств и т. п. К организационным причинам относятся, несоблюдение правил техники безопасности из-за неподготовленности работников низкая трудовая и производственная дисциплина, неправильная организация работы, отсутствие надлежащего контроля за работниками и др.

С целью выработки мероприятий по устранению и предупреждению несчастных случаев на производстве используют монографический, топографический и статистический методы анализа.

Монографический метод предусматривает многосторонний анализ причин травматизма непосредственно на рабочих местах При этом изучают организацию и условия труда, состояние оборудования, инвентаря, инструментов. Данный метод эффективен при статистическом анализе состояния охраны труда.

Топографический метод позволяет установить место наиболее частых случаев травматизма. Для этого на плане-схеме предприятия, где обозначены рабочие места и оборудование отмечают количество несчастных случаев за анализируемый период что позволяет принять меры по улучшению условий труда на них

Статистический метод основан на изучении количественных показателей данных отчетов о несчастных случаях на предприятиях и в организациях.

Показателями, характеризующими опасность работ и риск профессиональных заболеваний, могут служить коэффициенты частоты и тяжести производственного травматизма и заболеваемости и ряд других коэффициентов. Источником информации для их расчета может быть статистическая отчетность по форме 7 (травматизм) «Сведения о травматизме на производстве и материальных затратах, связанных с ним».

Коэффициент частоты травматизма (Кчт) определяет число несчастных случаев на 1000 работающих за отчетный период.

Коэффициент тяжести травматизма (Кт.т) показывает среднее количество дней нетрудоспособности, приходящееся на один несчастный случай за отчетный период

Наряду с этим может рассчитываться коэффициент частоты несчастных случаев со смертельным исходом представляет собой количество несчастных случаев со смертельным исходом, приходящихся на 1000 работающих

Безопасность труда может оцениваться и коэффициентом нетрудоспособности в связи с травматизмом

Характеристика заболеваемости на производстве дает представление о степени вредности условий труда и уровне профессионального риска.

Коэффициент частоты заболеваемости (Кч.з) определяет число заболеваний на 100 работающих за отчетный период

Коэффициент тяжести заболеваемости (Кт.з) определяет количество человеко-дней нетрудоспособности, обусловленной заболеваниями, за анализируемый период.

Коэффициент нетрудоспособности в связи с заболеваниями определяет нетрудоспособность и продолжительность болезни.

Для предупреждения несчастных случаев и профессиональных заболеваний на предприятиях оборудуются кабинеты или уголки по технике безопасности, разрабатывается план мероприятий по охране труда.