Розрахункова графічна робота з БЖД (7 варіант)

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Полтавський національний технічний університет ім. Ю. Кондратюка

Кафедра організації й технології будівництва та охорони праці

Розрахункова графічна робота з курсу «Безпека життєдіяльності»

Виконала: Копитова М.С. студентка 2 курсу ФЕФ, групи 203-ЕФ

Перевірив: Білоус І.О.

Полтава 2013

Зміст

Задача 1 Кількісне оцінювання ризику небезпек………………………….............3

Задача 2 Кількісне оцінювання шкідливості куріння……………………………..6

Задача 3 Кількісне оцінювання шкідливості алкоголю…………………………...8

Задача 4 Кількісне оцінювання радіаційних ризиків…………………….............11

Список використаної літератури…………………………………………..............14

Задача 1

Кількісне оцінювання ризику небезпек

Розрахуйте ризик наразитися протягом року на смертельну небезпеку для іншої людини, коли відомо, що вік людини – 45 років, стать чоловіча, місце проживання – село, вид професійної діяльності – ремісник-гончар, спосіб життя – спелеолог, 150 годин на рік. Визначте відносну частку кожного джерела небезпеки (у процентному співвідношенні), що формує загальний індивідуальний ризик, і побудуйте кругову діаграму.

Розв’язання

1. Оцінимо для досліджуваної людини ризик смертельної небезпеки внаслідок соматичних та генетичних захворювань, а також через природне старіння організму:

вік 45 років означає належність до вікової групи №11, відповідно шуканий ризик для людини цієї групи становить R₁=0,00480=4,8∙10^-3. Застосуємо поправку, що враховує місце проживання особи (село) та її стать (чоловіча): коефіцієнт K_np=1,7, тому скориговане значення ризику смертельної небезпеки внаслідок соматичних та генетичних захворювань, а також через природне старіння організму становить

R^*₁=K_np∙R₁=1,7∙4,8∙10^-3=8,16∙10^-3.

2. Оцінимо для досліджуваної людини ризик загибелі протягом року внаслідок можливого нещасного випадку на виробництві:

ремісники-гончарі мають код 6 і ризик наразитися на смертельну небезпеку протягом 1-ї години R₂=2,5∙10^-4. Кількість робочих годин протягом календарного року складає 2024 години, тому скориговане значення становить

R^*₂=2,5∙10^-4∙2024=5,06∙10^-5.

3. Оцінимо для досліджуваної людини ризик наразитися на смертельну небезпеку протягом року внаслідок можливого нещасного випадку в побуті:

вік 45 років означає належність до вікової групи №11, відповідно шуканий ризик для людини цієї групи становить

R₃=0,00100=1∙10^-3.

Застосуємо поправку, що враховує місце проживання особи (село) та її стать (чоловіча): коефіцієнт K_np=1,9, тому скориговане значення становить

R^*₃=K_np∙R₃=1,9∙1∙10^-3=1,9∙10^-3.

4. Оцінимо для досліджуваної людини ризики наразитися на смертельну небезпеку протягом року, зумовлений її індивідуальним способом життя: для дозвілля «Спелеолог» погодинний ризик наразитися на смертельну небезпеку становить

R₄=2,7∙10^-5.

Оскільки кількість годин займанням спелеологією протягом року становить 150 год., скориговане значення обчислюється, зважаючи на поправковий коефіцієнт K_np=1,9, що враховує стать (чоловіча) і місце проживання людини (село), як

R^*₄=K_np∙150∙R₄=1,9∙150∙2,7∙10^-5=7,695∙10^-3.

5. Оцінимо для досліджуваної людини сумарний ризик (загальний) наразитися на смертельну небезпеку протягом року, спричинений як її професійною діяльністю, так і індивідуальним способом життя:

R=R^*₁+R^*₂+R^*₃+R^*₄=8,16∙10^-3+5,06∙10^-5+1,9∙10^-3+7,695∙10^-3=6,037∙10^-12

6. Оцінимо для досліджуваної людини відносні частки кожного з ризиків наразитися на смертельну небезпеку протягом року і подамо їх у вигляді діаграми.

Висновок. Очевидно, що домінуючим внеском у сукупний (загальний) ризик наразитися на смертельну небезпеку є R^*₄ (46%), зумовлений індивідуальним способом життя людини.

7. Проведемо якісний аналіз абсолютних величин складових загального ризику для даної людини за упорядкованою шкалою ризиків смертельних небезпек.

Ризик померти внаслідок соматичних та генетичних захворювань, а також через природне старіння організму становить 8,16∙10^-3. Така величина серед групи високого ризику відноситься до розряду дуже високих.

Ризик померти внаслідок нещасного випадку на виробництві (5,06∙10^-5) – серед групи середнього ризику відноситься до розряду відносно середніх.

Ризик наразитися на смертельну небезпеку в побуті (1,9∙10^-3) – дуже високий.

Ризик передчасної смерті внаслідок індивідуального способу життя (спелеолог) становить 7,695∙10^-3, що класифікується як дуже високий.

Тож загальний (сумарний) ризик передчасної смерті внаслідок цих факторів – серед групи низького ризику відноситься до розряду знехтуваних.

Задача 2

Кількісне оцінювання шкідливості куріння

Людина протягом t=3,5 років щодоби (щодня) викурює g=6 сигарет, у кожній із яких міститься m₁=0,9 мг нікотину і m₂=10 мг тютюнового дьогтю.

Розрахуйте:

1. додатковий ризик R_см передчасної смерті курця, який протягом 3,5 років викурює щодоби (щоденно) 6 сигарет;

2. площу S_альв внутрішньої поверхні легень (альвеол), вкриту за 3,5 років куріння шаром частинок тютюнового дьогтю, узявши радіус однієї частинки рівним r₁=0,1 мкм, а густину тютюнового дьогтю рівною p=1,0∙10³ кг/м³;

3. відносну частку δ (%) внутрішньої поверхні легень, вкриту частинками тютюнового дьогтю за 3,5 років. Усю поверхню альвеол візьміть рівною S=90 м².

Розв’язання

1. Додатковий ризик передчасної смерті курця є наслідком отруєння організму нікотином. Ризик наразитися на небезпеку, як відомо, прийнято розраховувати за один рік. Виходячи з цього, розрахуємо масу нікотину

mˊ₁=m₁×g×365=0,9мг×6×365=1971мг≈1,971г.

R=1,0∙10^-3 – дуже високий ризик.

2. Величина площі S_альв внутрішньої поверхні легень (альвеол), вкритої шаром частинок тютюнового дьогтю, розраховується через площу, вкриту однією частинкою смоли, помножену на кількість цих частинок.:

S_альв=(πr₁²)nʺ.

3. Розрахуємо масу частинок тютюнового дьогтю, які утворилися під час куріння за всі 3,5 років:

mˊ₂=m₂×g×365×t=10×6×365×3,5=7,7∙10⁴мг=77г=77∙10^-3кг.

4. Обчислимо об’єм тютюнового дьогтю як частку від ділення маси речовини на її густину:

V= mˊ₂/p=77∙10^-3 кг /1,0∙10³ кг/м³=77∙10^-6 м³.

5. За відомим з умови радіусом частинки обчислимо її об’єм (як об’єм кульки):

v₁=4/3∙πr₁³=4/3∙π(0,1мкм)³=4/3∙π(0,1∙10^-6м)³=4,19∙10^-21м³.

6. Розрахуємо кількість частинок дьогтю, поділивши об’єм усієї смоли на об’єм однієї частинки:

n=V/v₁=77∙10^-6 м³/4,18∙10^-21м³=1,84∙10¹⁶(частинок).

7. Визначимо кількість частинок тютюнового дьогтю, які відклалися на внутрішній поверхні легень (як 10% від загальної їх кількості):

nˊ=0,1∙n=0,1∙1,84∙10¹⁶=1,84∙10¹⁵(частинок).

8. Визначимо кількість частинок тютюнового дьогтю, які залишилися після розсмоктування дьогтю, викликаного обмінними процесами (як 50% від тієї кількості частинок, що відклалися на внутрішній поверхні легень):

nʺ=0,5∙nˊ=0,5∙1,84∙10¹⁵=9,2∙10¹⁴(частинок).

9. Розрахуємо загальну площу:

S_альв=(πr₁²)nʺ=π(0,1∙10^-6)²∙9,2∙10¹⁴=28,9м².

10. Оцінимо відносну частку δ (%) внутрішньої поверхні легень, вкритої в один шар частинками тютюнового дьогтю за роки куріння:

δ=28,9м²/90 м²∙100%=32,1%.

Отже, при курінні 3,5 років внутрішня поверхня легень буде вкрита частинками тютюнового дьогтю менше, ніж у половину (32,1%).

Задача 3

Кількісне оцінювання шкідливості алкоголю

Задача 1. Студентка, маса тіла якої m_тіла=70 кг, випила l=1,5 л світлого пива із вмістом алкоголю в ньому 3,5%. Розрахуйте вміст алкоголю в організмі студентки.

Розв’язання

1. Вміст чистого спирту (алкоголю) у випитому пиві (для оцінки беремо, що маса 1,5 л пива приблизно дорівнює 1,5 кг пива) становить

A=1,5кг∙0,035=0,0525 кг.

2. Застосовуємо формулу Відмарка

C=A/(m_тіла×r)= 0,0525кг/(70кг×0,60)=0,00125=1,25‰

Відповідь. Розрахунковий вміст чистого спирту в організмі студентки становить 1,25‰ (проміле), що відповідає середньому ступеню алкогольного сп’яніння.

Задача 2. Розрахуйте, яку кількість горілки (міцністю 40°) можна випити водієві автомобіля жіночої статі, аби не перевищити встановленого в Україні граничного показника 0,2‰ алкоголю в організмі, якщо маса тіла водія m_тіла=70 кг.

Розв’язання

1. Виходячи з формули Відмарка, розраховуємо граничну кількість алкоголю, що його може вжити водій, не порушуючи встановлених обмежень:

A=C×m_тіла×r=0,0002×70кг×0,60=0,0084кг=8,4г

2. Ураховуючи, що вміст алкоголю в горілці становить 40%, складаємо пропорцію:

100г↔40г

m_гор↔8,4г

звідки визначаємо, що

m_гор=8,4∙100/40=21г.

Відповідь. Аби не перевищити встановлену в Україні норму вмісту алкоголю в організмі водія (0,2‰), жінці-водію можна випити не більше 21 г горілки.

Задача 3. Вміст алкоголю в організмі студентки, яка вжила 1,5 л світлого пива, становить 1,25‰. Розрахуйте: а) яким буде вміст алкоголю в організмі студентки через 2 години після вживання пива? б) скільки часу треба для повного виведення алкоголю з організму цієї людини?

Розв’язання

1. Ураховуючи, що протягом однієї години з організму людини виводиться близько ß₆₀=0,15‰ алкоголю, визначаємо вміст алкоголю в організмі через 2 години після його вживання:

δ₂=1,25-2∙0,15=0,95‰.

2. Ураховуючи, що протягом однієї години з організму виводиться близько ß₆₀=0,15‰ алкоголю, визначаємо час, потрібний для його повного виведення з організму:

Т=1,25/0,15=8,3год.≈8годин.

Відповідь. а) через 2 години після вживання 1,5 л пива вміст алкоголю в організмі людини становитиме близько 0,95‰ (що відповідає легкому ступеню сп’яніння). б) час, потрібний для повного виведення алкоголю з організму людини, становитиме близько 8 годин.

Задача 4. Розрахуйте, яку кількість світлого пива із вмістом алкоголю в ньому 4,5% можна випити водієві автомобіля, аби не перевищити встановленого в Україні граничного показника 0,2‰ алкоголю в організмі, якщо маса тіла водія 70 кг.

Розв’язання

1. Виходячи з формули Відмарка, розраховуємо граничну кількість алкоголю, що його може вжити водій, не порушуючи встановлених обмежень:

A=C×m_тіла×r=0,0002×70кг×0,60=0,0084кг=8,4г

2. Ураховуючи, що вміст алкоголю в пиві становить 4,5%, складаємо пропорцію:

100г↔4,5г

m_гор↔8,4г

звідки визначаємо, що

m_гор=8,4∙100/4,5=186,6г.

Відповідь. Аби не перевищити встановлену в Україні норму вмісту алкоголю в організмі водія (0,2‰), жінці-водію можна випити не більше 186,6 г пива.

Задача 4

Кількісне оцінювання радіаційних ризиків

Про людину відомо, що вона мешкає у місцевості на території України, де потужність експозиційної дози випромінювання (ПЕД), спричинена природним радіаційним фоном, становить ПЕД=24 мкР/год. Індивідуальний спосіб життя людини є таким, що: 1) вона мешкає в цегляному будинку на n=7 поверсі, перебуваючи вдома близько t₁=15 годин протягом доби; 2) людина працює в установі, котра розташована в 1-поверховій споруді промислового призначення, щодня перебуваючи там близько t₂=6,5 годин; 3) їдучи на роботу і з роботи, людина користується громадським транспортом (тролейбус або автобус), причому в середньому тривалість поїздки становить близько t₃=5/8 годин; 4) решту частину доби людина проводить в основному на відкритій місцевості (піші прогулянки, велосипедні мандрівки, плавання у відкритому басейні тощо).

Ураховуючи індивідуальний спосіб життя людини, розрахуйте еквівалентну дозу опромінення Н, Зв/рік. Оціните:

1. ризик R_о^хв захворювання людини на рак (ризик появи у неї злоякісної пухлини);

2. ризик смерті людини від лейкозу R_см^лейкоз;

3. ризик смерті людини (жінки) від раку молочної залози R_см^мол;

4. ризик смерті людини від раку щитовидної залози R_см^щит.

Побудувати лінійну діаграму (гістограму).

Розв’язання

1. При виконанні розрахунків урахуємо, що будівлі й транспортні засоби послаблюють радіаційне випромінювання в декілька разів, а кратність цього ослаблення називається коефіцієнтом ослаблення. Значення коефіцієнтів ослаблення радіаційного випромінювання беремо з довідникових таблиць.

Враховуючи щоденний режим життя даної людини, експозиційну дозу випромінювання, на яку вона наражається протягом року, можна розрахувати так:

ЕД^рік=ЕД^доба×365=24мкР/год(15/35+6,5/7+5/16+24- -(15+6,5+5/8))×365=85,07мкР×365=31051,07мкР=0,03Р

2. Зробимо припущення, що вся радіація, викинута протягом 1 року, йде на ушкодження організму людини. Тоді експозиційна доза випромінювання величиною 0,03 Р відповідає еквівалентній дозі опромінення 0,03 бер (бер – біологічний еквівалент рентгена):

0,03Р=0,03бер

Враховуючи, що 1 Зв=100 бер, складемо пропорцію:

1Зв↔100бер

Н↔0,03бер

Звідси шукана величина еквівалентної дози опромінення Н дорівнює:

Н=(1Зв)×(0,03бер)/100бер=0,0003Зв=3∙10^-4Зв (на рік).

3. Користуючись довідковою таблицею, розрахуємо індивідуальний ризик захворіти на будь-яку форму раку (ризик онкозахворювання) R_о^хв:

R_о^хв=(1,25∙10^-2 Зв^-1)∙Н=(1,25∙10^-2 Зв^-1)∙(3∙10^-4Зв)=3,75∙10^-6.

4. Користуючись довідковою таблицею, розрахуємо ризик передчасної смерті людини внаслідок захворювання на лейкоз (рак крові) R_см^лейкоз:

R_см^лейкоз=(2∙10^-3 Зв^-1)∙Н=(2∙10^-3 Зв^-1)∙(3∙10^-4Зв)=6∙10^-7.

5. Користуючись довідковою таблицею, розрахуємо ризик передчасної смерті людини внаслідок захворювання на рак молочної залози (для жінок) R_см^мол:

R_см^мол=(5∙10^-3 Зв^-1)∙Н=(5∙10^-3 Зв^-1)∙(3∙10^-4Зв)=1,5∙10^-6.

6. Користуючись довідковою таблицею, розрахуємо ризик передчасної смерті людини внаслідок захворювання на рак щитовидної залози R_см^щит:

R_см^щит=(1∙10^-3 Зв^-1)∙Н=(1∙10^-3 Зв^-1)∙(3∙10^-4Зв)=3∙10^-7.

7. Подамо отримані результати у вигляді лінійної діаграми:

8. Одержані результати свідчать, що радіаційні ризики, спричинені природною радіацією (радіаційним фоном), можуть бути класифіковані, як допустимі (прийнятні). Навіть ті місцевості, де ПЕД природного радіаційного випромінювання перевищує середню у десятки, а то й у сотні разів, не є небезпечними для місцевого населення: організм людини призвичаюється до таких радіаційних навантажень, і рівень захворюваності і смертності від хвороб, викликаних дією радіації, не перевищує середній.

В той же час техногенно-підсилений радіаційний фон, аварійне опромінення населення, медичні процедури, пов’язані з радіаційним опроміненням, суттєво збільшують ризик небажаних наслідків для життя і здоров’я людини.

Список використаної літератури

1. Смирнов В.А. Безпека життєдіяльності: опорний конспект із розгорнутими тестовими завданнями для студентів усіх спеціальностей денної, заочної та дистанційної форми навчання / В.А. Смирнов, С.А. Дикань. – Полтава: ПолтНТУ, 2008. – 304 с.;

2. Безпека життєдіяльності: курс лекцій / Є.П. Желібо, А.І. Чмир, В.С. Троян, Є.О. Савінов. – Ірпінь: Академія ДПС України, 2001. – 356 с.;

3. Безпека життєдіяльності: навч. посіб. / П.С. Атаманчук, В.В. Мендерецький, О.П. Панчук, О.Г. Чорна. – К.: Центр учбової літератури, 2011. – 276 с.;

4. Безпека життєдіяльності: підручник / О.І. Запорожець, Б.Д. Халмурадов, В.І. Применко [та ін.] – К.: Центр учбової літератури, 2013. – 448 с.;

5. Безпека життєдіяльності: навч. посіб. / за ред.. В.Г. Цапка. – 3-тє вид., стер. – К.: Знання, 2004. – 397 с.

14