Безопаность жизнедеятельности
.pdfгиона, квартиры и т. п. В этом случае объектом защиты становится зона пребывания человека, и все задачи обеспечения безопасности жизнедеятельности человека сводятся к обеспечению комфортного
или допустимого состояния этих зон.
Критерии количественной оценки опасностей. Для (квантифика-
ции) опасностей в зонах защиты используют критерии комфортности и травмобезопасности, а также показатели негативного влияния опасностей.
Основное условие безопасности в зоне пребывания человека имеет вид
П<ПДП, |
(1.4) |
где П — показатель опасности; ПДП — предельно допустимое значение показателя.
Критерии комфортности. Зоны пребывания человека считаются безопасными, если в них не превышены нормативные требования по параметрам микроклимата, по освещению, предельно допустимым концентрациям загрязняющих веществ в компонентах среды обитания (воздух, вода, пищевые продукты), предельно допустимым интенсивностям энергетического излучения и т. д.
В качестве критериев комфортности по параметрам микроклимата установлены значения температуры воздуха в помещениях, его влажности и подвижности (табл. 1.2).
Т а б л и ц а 1.2. Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих
местах производственных помещений по СанПиН 2.2.4.548—96
Период |
Категория ра- |
Температура воздуха, |
Темпера- |
Относи- |
Скорость движения |
||
работы |
бот по уровню |
°С |
тура по- |
тельная |
воздуха, м/с |
||
|
энергозатрат, |
Диапазон |
Диапазон |
верхно- |
влаж- |
Для диа- |
Для диа- |
|
Вт |
ниже оп- |
выше оп- |
стей, °С |
ность |
пазона |
пазона |
|
|
тимальных |
тимальных |
|
воздуха, |
темпера- |
темпера- |
|
|
|
% |
||||
|
|
величин |
величин |
|
|
тур воз- |
тур воз- |
|
|
|
|
|
|
духа |
духа |
|
|
|
|
|
|
ниже оп- |
выше оп- |
|
|
|
|
|
|
тималь- |
тималь- |
|
|
|
|
|
|
ных ве- |
ных ве- |
|
|
|
|
|
|
личин, |
личин, |
|
|
|
|
|
|
не более |
не более |
Холод- |
1а (до 139) |
20,0-21,9 |
24,1-25,0 |
19,0-26,0 |
15-75 |
0,1 |
0,1 |
ный |
16 (140-174) |
19,0-20,9 |
23,1-24,0 |
18,0-25,0 |
15-75 |
0,1 |
0,2 |
|
1а (175-232) |
17,0-18,9 |
21,1-23,0 |
16,0-24,0 |
15-75 |
од |
0,3 |
|
16 (233-290) |
15,0-16,9 |
19,1-22,0 |
14,0-23,0 |
15-75 |
0,2 |
0,4 |
______ |
III (более 290) |
13,0-15,9 |
18,1-21,0 |
12,0-22,0 |
15-75 |
0,2 |
0,4 |
51
Продолжение табл. 1.2
Период |
Категория ра- |
Температура воздуха, |
Темпера- |
Относи- |
Скорость движения |
||||
работы |
бот по уровню |
°С |
|
тура |
по- |
тельная |
воздуха, м/с |
||
|
энергозатрат, |
Диапазон |
|
Диапазон |
верхно- |
влаж- |
Для диа- |
Для диа- |
|
|
Вт |
|
стеи, |
С |
ность |
||||
|
ниже оп- |
|
выше оп- |
пазона |
пазона |
||||
|
|
|
|
|
воздуха, |
||||
|
|
тимальных |
тимальных |
|
|
темпера- |
темпера- |
||
|
|
|
|
% |
|||||
|
|
величин |
|
величин |
|
|
|
тур воз- |
тур воз- |
|
|
|
|
|
|
|
|
духа |
духа |
|
|
|
|
|
|
|
|
ниже оп- |
выше оп- |
|
|
|
|
|
|
|
|
тималь- |
тималь- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ных ве- |
ных ве- |
|
|
|
|
|
|
|
|
личин, |
личин, |
|
|
|
|
|
|
|
|
не более |
не более |
Теплый |
1а (до 139) |
21,0-22,9 |
25,1-28,0 |
20,0-29,0 |
15-75 |
0,1 |
0,2 |
||
|
16 (140-174) |
20,0-21,9 |
24,1-28,0 |
19,0-29,0 |
15-75 |
0,1 |
0,3 |
||
|
1а (175-232) |
18,0-19,9 |
22,1-27,0 |
17,0-28,0 |
15-75 |
0,1 |
0,4 |
||
|
16 (233-290) |
16,0-18,9 |
21,1-27,0 |
15,0-28,0 |
15-75 |
0,2 |
0,5 |
||
|
III (более 290) |
15,0-17,9 |
20,1-26,0 |
14,0-27,0 |
15-75 |
0,2 |
0,5 |
В качестве критериев комфортности по освещению установлены нормативные требования к естественному и искусственному освеще-
нию помещений |
и |
территорий |
(табл. 1.3). |
|
|
||
Т а б л и ца |
1.3. |
Нормы освещенности по СанПиН 2.2.1/1278—03 |
|||||
|
для жилых помещений (извлечение) |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Помещение жилого |
здания |
|
KEO* при боковом |
|
Рекомендуемая |
освещен- |
|
|
|
|
|
освещении, % |
|
ность рабочих |
поверхно- |
|
|
|
|
|
|
стей при искусственном |
|
|
|
|
|
|
|
освещении, Ем и н , лк |
|
Жилые комнаты, гостиные, спальни |
|
0,5 |
|
150 |
|
||
Кухни, кухни-столовые |
|
0,5 |
|
150 |
|
||
Детские |
|
|
|
0,5 |
|
200 |
|
Кабинеты |
|
|
|
1,0 |
|
300 |
|
Внутриквартирные коридоры, холлы |
|
— |
|
50 |
|
||
Ванные комнаты, санузлы |
|
— |
|
50 |
|
KEO* — коэффициент естественного освещения.
Применительно к ситуации с загрязнением компонент среды обитания различными веществами условие комфортности (1.4) имеет вид
С,< ПДК/? |
(1.5) |
где С, — концентрация /-го вещества в жизненном пространстве; ПД К, — предельно допустимая концентрация /-го вещества в жизненном пространстве.
52
Так, например, в воздухе рабочей зоны содержание вредных ве- ществ не должно превышать установленных ГОСТ 12.1.005—88, ГН 2.2.25.1313—03 и ГН 2.2.5.1314—03 значений. В качестве примера в табл. 1.4 приведены ПДК некоторых веществ в воздухе рабочей зоны.
Т а б л и ц а 1.4. Предельно допустимые концентрации вредных веществ
в воздухе рабочей зоны по ГОСТ 12.1.005—88 (извлечение)
Наименование вещества |
ПДКрз, мг/м3 |
Преимущественное |
аг- |
Класс |
|
|
|
регатное |
состояние |
в |
опасности |
|
|
условиях |
производства |
|
|
Азота диоксид |
2 |
|
п |
|
3 |
Алюминий и его сплавы |
2 |
|
а |
|
3 |
Ангидрид серный |
1 |
|
а |
|
3 |
Ангидрид сернистый (диоксид |
1 |
|
а |
|
2 |
серы) |
|
|
|
|
|
Бензол+ |
15/5 |
|
а |
|
2 |
Бенз(а)пирен |
0,00015 |
|
а |
|
1 |
Водород фтористый (в пере- |
0,5/0,1 |
|
п |
|
1 |
счете на фтор) |
|
|
|
|
|
Медь |
1/0,5 |
|
п |
|
2 |
Никеля карбонид |
0,0005 |
|
п |
|
1 |
Ртуть металлическая |
0,01/0,005 |
|
п |
|
1 |
Свинец и его неорганические |
0,01/0,005 |
|
а |
|
1 |
соединения (по РЬ) |
|
|
|
|
|
Оксид углерода* |
20 |
|
п |
|
4 |
* При длительности работы не более 1 ч. В атмосфере, содержащей оксид углерода, его концентрация может достигать 50 мг/м3; при длительности работы не более 30 мин — до 100 мг/м3; 15 мин — 200 мг\ Повторные работы при условии повышенного содержания оксида углерода в рабочей зоне могут производиться с перерывом не менее 2 ч.
Примечания:
1. Значения ПДК приведены по состоянию на 01.01.88. Если в графе приведены две величины, то это означает, что в числителе дана максимальная, а в знаменателе — среднесменная ПДК.
2. Условные обозначения: п — пары и (или) газы; а — аэрозоль. + — требуется специальная защита кожи и глаз.
В зависимости от свойств загрязнителя и вида зоны защиты ограничения на действующие в них потоки могут обладать определенной спецификой. Так, для оценки качества атмосферного воздуха в населенных пунктах регламентированы два вида допустимых концентраций: максимально разовая (ПДКмр) и среднесуточная (ПДКсс). Концентрация (С) каждого вредного вещества в приземном слое атмо-
53
сферы не должна превышать максимально разовой предельно допустимой концентрации, т. е. С < ПДКмр при ее экспозиции не более 20 мин. Если время воздействия вредного вещества превышает 20 мин, то необходимо соблюдать С < ПДКсС. Некоторые значения ПДКмр
иПДКсс приведены в табл. 1.5.
Та б л и ц а 1.5. Предельно допустимые концентрации некоторых
вредных веществ (мг/м3) в атмосферном воздухе населенных мест (извлечения из ГН 2.1.6695-98)
Наименование вещества |
ПДКмо |
пдксс |
Класс опасности |
Диоксид азота |
0,085 |
0,04 |
2 |
Оксид азота |
0,6 |
0,06 |
3 |
Бенз(а)пирен |
— |
0,1 мкг/100 м3 |
1 |
Бензол |
1,5 |
од |
2 |
Диоксид серы |
0,5 |
0,05 |
3 |
Неорганическая пыль |
0,15 |
0,05 |
3 |
Свинец, его соединения, кроме тет- |
— |
0,0003 |
1 |
раэтиленсвинца (в пересчете на РЬ) |
|
|
|
Оксид углерода |
5 |
3 |
4 |
В реальных городских (региональных и т. п.) условиях атмосферный воздух практически всегда оказывается одновременно загрязненным несколькими веществами. Совместное негативное влияние загрязняющих воздух веществ оценивают индексом загрязнения атмосферы (ИЗА). Для каждого /-го вещества ИЗА, = kt (Q /ПДКсС/), где kt — коэффициент, равный 1,7, для веществ I класса; 1,3 — для веществ II класса; 1,0 — для веществ III класса и 0,9 — для IV класса; С, — текущая концентрация /-го вещества в атмосфере, ПДК/ — предельно допустимая среднесуточная концентрация /-го вещества.
Обычно интегральную оценку загрязненности атмосферы в городах ведут по пяти наиболее опасным веществам, для чего рассчитывают значения ИЗА5 по формуле
5 Г
5= У > , — ^ — .
1пдксс
Всоответствии с существующими методами оценки уровень загрязнения атмосферного воздуха в городах считается низким при ИЗА = 0—4; повышенным — при 5—6; высоким — при 7—13; очень высоким — при > 14.
В 2003 г., по данным Росгидромета, число городов с высоким и очень высоким уровнем загрязнения непрерывно росло:
54
Годы |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
2003 |
Число городов, |
90 |
98 |
115 |
130 |
145 |
ИЗА > 14 отмечено в 25 %, а ИЗА = 7—13 — 49 % городов, где проживают соответственно 18 и 42 % населения России.
При загрязнении среды обитания потоками энергии условие комфортности (1.4) принимает вид
1<ПДУь |
(1.6) |
где It — интенсивность /-го потока энергии; ПДУ, — предельно допустимый уровень интенсивности /-го потока энергии.
Конкретные значения ПДУ устанавливаются государственными нормативными актами. Так, применительно к условиям загрязнения производственной и окружающей среды электромагнитными излучениями радиочастотного диапазона действуют Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.4/2,1.8.055—96.
Критерии травмобезопасности. Воздействие травмоопасных факторов на человека или группу (коллектив, население города и т. п.) людей оценивают величиной индивидуального или социального риска принудительной потери жизни, рассматривая риск как вероятность возникновения или реализации опасности (концепция риска как угрозы для человека [5]). Это происходит в тех случаях, когда потоки масс и/или энергий от источника негативного воздействия в жизненном пространстве нарастают стремительно и достигают чрезмерно опасных для человека значений (например, при авариях). Риск негативного воздействия на человека в жизненном пространстве обычно связан с развитием чрезвычайных происшествий природ-
ного и/или техногенного характера.
Риск — вероятность реализации негативного воздействия (воздей- ствие опасности) за определенный период времени (например, за год).
Риск возникновения чрезвычайных происшествий оценивают на основе статистических данных или теоретических исследований. При использовании статистических данных величину риска определяют по формуле
|
R=(N4C/N0) |
(1.7) |
где R — риск; N4C |
— число чрезвычайных событий в год; N0 |
— общее |
число событий в |
год. |
|
В БЖД риск реализации чрезвычайно опасных негативных воздействий оценивают, используя следующие виды риска:
— индивидуальный риск (Д,) — объектом защиты является человек;
55
— социальный риск (Д) — объектом защиты является группа или сообщество людей.
Источники и факторы индивидуального риска многочисленны и разнообразны. Некоторые значения индивидуального риска приве-
дены в табл. |
1.6 и 1.7, в которых величина риска отнесена к периоду |
||||||||||
времени, равному одному |
году. |
|
|
|
|
|
|||||
Т а б л и ц а |
1.6. Характерные значения индивидуального риска гибели людей |
||||||||||
|
|
от естественных и техногенных факторов |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Яю на 1 чел. |
|
Причины возникновения риска |
|
Допустимые |
значения |
||||||
в год |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
риска |
|
3,4 • 10~3 |
|
Сердечно-сосудистые |
заболевания |
|
Зона неприемлемого |
||||||
1,6 • 10~3 |
|
Злокачественные опухоли |
|
|
|||||||
|
|
|
риска, R > 10~3 |
||||||||
10"3 |
|
Автомобильные аварии |
|
|
|
|
|
||||
ю-4 |
|
Несчастные случаи на производстве |
|
Переходная зона, |
|||||||
10"5 |
|
Аварии |
на железнодорожном, |
водном |
|
10~6< Д< 10~3 |
|||||
|
и воздушном транспорте; пожары и взрывы |
|
|
|
|
||||||
Ю-6 |
|
Проживание вблизи ТЭС (при нормаль- |
|
|
|
|
|||||
|
ном режиме работы) |
|
|
|
|
|
|
||||
10"7 |
|
Все стихийные бедствия, укусы насеко- |
|
Зона приемлемого рис- |
|||||||
|
мых |
|
|
|
|
|
|
ка, R < 10"6 |
|||
10~8 |
|
Проживание вблизи АЭС (при нормаль- |
|
|
|
|
|||||
|
ном режиме работы) |
|
|
|
|
|
|
||||
Т а б л и ц а 1.7. Индивидуальные риски гибели людей (данные США) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Причина возникновения |
/?и на 1 чел. |
Причина |
возникновения |
К |
на 1 чел. |
||||||
риска |
|
в год |
|
риска |
|
|
в год |
||||
Автомобильные аварии |
2Д |
|
ю-4 |
Железные дороги |
9,1 • 10~6 |
||||||
Несчастные |
случаи на |
1,5 |
|
ю-4 |
Гражданская авиация |
8,0 |
10"6 |
||||
производстве |
|
|
|
кг5 |
|
|
|
|
|
|
|
Убийства |
|
9,3 |
|
Морской флот |
|
7,8 |
10~6 |
||||
Падение |
|
7,4 |
|
ю-5 |
Отравление газами |
7,8 |
Ю-6 |
||||
Утопление |
|
3,7 |
|
ю-5 |
Катание на лодках |
6,6 |
Ю-6 |
||||
Пожары |
|
3,0 |
|
ю-5 |
Удары молний |
|
5,7 |
ю-7 |
|||
Отравление |
твердыми |
1,7 |
|
ю-5 |
Ураганы |
|
4,2 |
10"7 |
|||
и жидкими ядами |
|
|
ю-5 |
|
|
|
|
|
ю-7 |
||
Удушение |
|
1,3 |
|
Смерчи |
|
4,2 |
|||||
Огнестрельное оружие |
1,1 |
|
5 |
Укусы |
насекомых |
2,2 |
7 |
||||
(спорт) |
|
|
|
ю- |
и животных |
|
|
ю- |
56
Индивидуальный риск обусловлен вероятностью реализации опасностей в конкретных ситуациях. При использовании статистических данных его определяют по формуле
(1.8)
где Тси — численность пострадавших (погибших) от определенного фактора опасного воздействия за год или от их совокупности, например при работе шахтером, испытателем и т. п.; С — численность людей, подверженных воздействию этих факторов за год.
Распределение индивидуального риска Яи в пространстве около источника обычно неравномерно. В зоне, прилегающей непосредственно к источнику опасности, он равен величине техногенного риска RT источника, а затем убывает по мере удаления от источника опасности. Характерное изменение индивидуального риска гибели человека в зоне воздействия при выбросе АХОВ показано на рис. 1.5.
Социальный риск характеризует негативное воздействие чрезвычайных происшествий на группы людей. Величину его рассчитывают по формуле
АР |
(1.9) |
Р
где АР—численность погибших от ЧП одного вида в год; Р — средняя численность лиц, проживающих или работающих на данной территории, подверженной влиянию ЧП.
Социальный риск Д в зоне расположения опасного объекта зависит от величины техногенного риска объекта RT и показателей количественного распределения людей, находящихся в зоне риска. Мес-
10-3
10-4
10-5
10-6 — , — I — I — 1 — . . — . — • —
О 0,25 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 1,75 2,0 2,25 2,5 г, км
Рис. 1.5. Распределение индивидуального риска в зоне воздействия АХОВ
57
Я г ^ и
10-3 |
Зона неприемлемого риска |
|
|
|
|
10-4 |
|
Переходная зона |
10"5 |
|
|
10-6 |
|
|
10-7 |
|
|
10-8 . Зона приемлемого риска |
||
10-9 1 |
10 |
100 1000 ^10000 |
Численность людей, подверженных риску, чел.
Рис. 1.6. Зависимость социального риска гибели людей около ОПО от численности лиц, подверженных воздействию техногенного риска
тами скопления людей обычно являются производственные и учебные помещения, учреждения, зоны и т. п.
Характерное изменение величины социального риска в зависимости от численности людей, подверженных его воздействию, показано на рис. 1.6.
В соответствии с положением о классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера тяжесть последствий оценивается как локальная, если пострадало не более 10 чел. и зона ее воздействия не выходит за пределы территории объекта производственного или социального назначения.
К источникам и факторам социального риска прежде всего относят:
— особо опасные объекты, технические средства, склонные
квозникновению аварий;
—урбанизированные территории с неустойчивой ситуацией;
—эпидемии;
—стихийные бедствия.
ВБЖД иногда используют понятие экологического риска (Кэ). Его оценивают как отношение численности разрушенных природных объектов к общей численности объектов на рассматриваемой территории в течение года и определяют по формуле
где АО — численность разрушенных природных объектов из их общего числа О в пределах рассматриваемого региона.
58
Иногда экологический риск оценивают отношением площади разрушенных территорий (AS) к общей площади (S) региона, т. е.
AS
5 '
Источниками и факторами экологического риска в основном могут быть техногенное влияние на окружающую природную среду
истихийные явления: землетрясения, наводнения, ураганы, засуха
ит. п.
Аварии и стихийные явления, характеризуемые на их первой стадии значениями риска, в дальнейшем могут создавать в жизненном пространстве чрезвычайные ситуации. Состояние опасностей на таких территориях (акваториях и т. п.) описывают вредными факторами — концентрациями вредных веществ и значениями уровней интенсивности потоков энергии обычно в безразмерных единицах, кратных ПДК или ПДУ. Характерным примером развития подобных событий является авария ЧАЭС.
При воздействии травмоопасностей условием безопасности считают соотношение Ки < 7?Д(Ш5 реализуемое в зоне пребывания человека. Состояние опасных зон в этом случае описывают величиной индивидуального риска в виде изолиний этого риска (рис. 1.7), а значения допустимого индивидуального риска устанавливают на основе концепции приемлемого риска.
При построении полей индивидуального риска от воздействия технических средств в селитебных зонах следует использовать соотношение
'' |
1' |
Г71 IT1 0 " |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ю_< |
||||||
6 |
|
F — |
^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
v |
/ ' |
\ 1 |
|
|
|
|
|
Ж |
|||||
' |
\ |
|
|
|
|
/ |
I |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|||
г |
|
|
|
|
|
|
\ |
|
|
|
'/I |
I |
|
|
|
|
|
|||
|
ft |
|
|
^ч |
|
ч к 1 |
|
• |
• / |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у |
л — |
|
|
|
\ |
|
|
|
|
<П-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UJ, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
10"7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10"6 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.7. Зоны индивидуального риска для опасных предприятий (а), транспортной магистрали (б), по которой осуществляется перевозка опасных грузов:
7, 2, 3— опасные объекты; |
изоляции равного риска |
59
К.Л*,у) = |
( 1 Л 0 ) |
1
где Rf. — величина техногенного риска /-го источника в точке селитебной зоны с координатами хи у\п — число источников в техногенной опасности, оказывающих опасное влияние в этой точке пространства.
Максимальное значение индивидуального риска (7?и) для человека в конкретной зоне его пребывания определяют суммацией величины естественного риска (Д>ст) в этой зоне с величиной индивидуального риска (Д,т), возникающего от действия всех техногенных источников в данной зоне пребывания по формуле
Ru = Д,т + ^ест • |
(1-11) |
Необходимо понимать, что значения 7?и, определенные по формулам (1.10), (1.11), являются условными, так как дают значения максимального индивидуального риска при одновременной реализации опасностей в конкретной точке пространства, что в реальных условиях маловероятно.
В пределах территориального влияния опасного производственного объекта (ОПО) оценочный алгоритм методики воздействия объекта на производственный персонал и население зоны влияния субъекта сводится к следующему (рис. 1.8).
Концепция приемлемого риска. Введение в рассмотрение понятия о предельно допустимых рисках (/?доп) отражает современный подход к оценке меры опасности. Стремление человечества в прошлом создать безопасную среду обитания (прежде всего техносферу) оказалось неадекватным действительности. Современный мир отверг концепцию «абсолютной безопасности» и пришел к концепции приемлемого допустимого риска. При реализации этой концепции важнейшей
Рис. 1.8. Оценка риска ОПО
60