2.5 Влияние деятельности человека на ископаемые и атомные ресурсы

Ископаемые и атомные ресурсы представлены на Земле в виде по­лезных ископаемых атмосферы и запасы их огромны. Но богатство недр относится к исчерпаемым, невозобновляемым ресурсам. Так, по литературным данным [3] сроки обеспеченности человечества металлами равны (по разведанным запасам): для алюминия - 570 лет; для железа - 250 лет; для меди - 29 лет; для олова - 35 лет; для цинка - 23 года; для платины - 20 лет; для свинца - 19 лет; для золота - 17 лет.

В настоящее время разрабатывается приблизительно 100 млрд. т в год горных пород. Однако утилизируются в конечном продукте приблизи­тельно лишь 1% от веса используемых природных ресурсов, т. е. 99% природных ресурсов идут в отходы и губят природу. При этом объемы отходов растут в 10 раз быстрее, чем увеличивается население. Сейчас на каждого жителя планеты приходится ежедневно от 2 до 3 т твердых отходов. Отходы отравляют растения, которые наносят вред животным и эта пища попадает человеку.

В настоящее время человечество соприкоснулось с новой угрозой – более опасным загрязнением радиоактивными веществами. Радиоактивность – самый страшный враг всего живого. Например, содержание радиоактивного фосфора в теле рыбы может превышать его содержание в морской воде в 2,5 млн. раз. Яркими примерами такого загрязнения являются аварии на Чернобыльской и других АЭС, последствия испытания ядерного оружия и захоронения отходов атомной промышленности.

2.6. Основные задачи жизнедеятельности человека

1. Первая задача заключается в том, чтобы в процессе труда нагрузка на природу не превышала самовосстановительного потенциала природы. Поэтому все проектные решения проходят экспертизу о влиянии на природный механизм, загрязнение, чтобы не было нарушений равно­весия.

2. Необходимо управлять мировой народнохозяйственной системой с учетом конечных природных ресурсов планеты (учитываются отно­шения между странами и регионами).

3. Развитие регенерационного производства (в том числе и новые безот­ходные производства). Это позволит: уничтожить все возрастающее количество отходов; преодолеть дефицит сырьевых ресурсов; уменьшить нагрузку на потенциал природы, связанный с ее са­моочищением, например, брать сырье из отходов (в США 50% меди и свинца берут из отходов).

4. Перераспределение мирового совокупного продукта на демократиче­ской и справедливой основе.

3 Характеристика человека как элемента системы “человек – среда обитания”

3.1. Естественная система защиты человека

За миллионы лет в ходе эволюционного и социального развития у человека выработалась надежная естественная защита от воздействия различных факторов внешней среды. Эта система поразительно совер­шенна. Известно даже крылатое выражение "человек – живая крепость".

Основу естественной защиты человека от опасностей составляет нервная система, которая подразделяется на:

• центральную – это головной и спинной мозг;

• периферическую – это нервные волокна, которые густой сетью пронизывают человека.

С нервными волокнами связаны анализаторы, реагирующие на различные раздражители: холод, тепло, свет, звук, вибрацию и т. д. В основе деятельности центральной нервной системы (ЦНС) лежат ответ­ные реакции организма на источник раздражения (рефлексы). Рефлек­сом называют любую ответную реакцию организма с участием ЦНС. Теорию рефлексов впервые развили И. М. Сеченов и И. П. Павлов ("Рефлексы головного мозга").

Рефлексы делятся на два вида:

• Безусловные рефлексы – это наследственно передающиеся реак­ции организма, осуществляемые в подкорковых ядрах, мозговом стволе, спинном мозге. Безусловные рефлексы являются видо­выми, т. е. присущи всем представителям данного вида и отно­сительно постоянны.

• Условные рефлексы – это реакции организма, приобретенные им в процессе индивидуального развития на основе жизненного опыта. Условные рефлексы являются функцией коры головного мозга, индивидуальны и у представителей одного и того же вида могут быть или могут отсутствовать. Условные рефлексы непо­стоянны и в зависимости от условий жизни могут вырабаты­ваться, закрепляться или исчезнуть.

По биологическому значению рефлексы делят на: пищевые, оборонительные, половые, статокинетические, локомоторные, ориентировочные и другие.

Особое место среди безусловных рефлексов занимают оборони­тельный и ориентировочный рефлексы. Ориентировочный рефлекс - это рефлекс на новизну. Он возникает в ответ на любое достаточно быстро происходящее изменение окружающей среды и выражается внешне в настораживании, прислушивании, обнюхивании, повороте глаз, головы, тела и т. д. В оборонительном рефлексе главным является двигательный компонент.

Анализаторы превращают энергию раздражителей в нервные импульсы, поступающие в нервную систему, где происходит распознавание сигнала и выработка команд на исполнительные органы и железы, которые совершают действия, соответствующие поступающим сигналам.

Важная роль в защите человека от различных опасностей принадлежит органам чувств.

Зрение – важнейший анализатор, позволяющий почти мгновенно получить представление о величине и форме предметов, их цвете и расположении в пространстве, их движении и потенциальной опасности.

Слух является важнейшим и эффективным сигнализатором опасности. С помощью слуха человек получает информацию об акустической обстановке, о характере источника звука, о его расположении. Возможности слуха очень широки - по характеру шума квалифицированный рабочий может определить техническое состояние механизма.

Очень важным сигнализатором опасности является обоняние, исключительно тонкое чувство человека, способное обнаружить присутствие вещества на молекулярном уровне, что очень часто не под силу современным газоанализаторам. На сигналы обоняния о наличии вредных веществ в воздухе организм реагирует рефлекторным замедлением дыхания или его кратковременной остановкой.

Вкусовая чувствительность позволяет определить присутствие опасных и вредных примесей в воде и пище, ощущать горькое, кислое, сладкое, соленое.

Осязание подает человеку сигнал об опасности, связанной с характером поверхности тел, их температурой, шероховатостью, присутствием электрического заряда и т.п.

Кожа защищает от проникновения в кровь химических веществ, микробов, от теплового воздействия и является составной частью системы терморегуляции организма человека.

Важнейшим свойством организма является способность сохранять равновесное положение тела. Осуществляется оно с помощью вестибулярного аппарата. Его состояние влияет на профессиональную пригодность человека.

Членораздельная речь человека является величайшим достиже­нием природы. Освещенная разумом и смыслом, она позволяет чело­веку общаться с другими, передавать им свой опыт и знания, формы по­ведения при различных ситуациях. Это позволяет человечеству оценить обстановку и создавать коллективную или индивидуальную защиту, усиливая естественную систему защиты, данную человеку Природой.

3.2 Общая характеристика анализаторов и закон Вебера – Фехнера

Нормальная жизнедеятельность человека заключается в том, что его организм сталкивается постоянно, ежедневно с различными раздра­жителями. Для поддержания постоянства внутренней среды организма в ответ на действие этих раздражителей возникают адекватные реакции. Свойство организма отвечать изменением жизнедеятельности на раз­личные воздействия окружающей среды называется реактивностью. Ре­активности организма объединены в системы (иммунная, двигательная, вестибулярная, сенсорная и т. п.).

Важным элементом жизнедеятельности является разведка, поиск новой среды обитания, перехода к новым условиям труда и существова­ния.

Для получения такой информации организм человека снабжен анализатором или сенсорной системой. Анализатором или сенсорной системой называют часть нервной системы, состоящей из множества воспринимающих приборов-рецепторов, а также промежуточных и цен­тральных нервных клеток и связывающих их нервных волокон. Анализа­торы представляют собой системы входа информации в мозг и анализа этой информации.

Работа любого анализатора начинается (первый этап) с обнаружения и восприятия сигнала из внешней или внутренней среды. На втором этапе анализаторы обязаны провести различения сигналов. На данном этапе основным критерием является не абсолютная величина сигнала, а изме­нение величины относительно фоновых уровней. Это природное "устройство" выполнено так, чтобы обеспечить разную реакцию на ми­нимальное различие между сигналами. Это минимальное различие в ин­тенсивности и есть порог различения.

В 1934 году Э. Вебер сформулировал следующий закон: "Ощущаемый прирост раздражения ( порог различения) должен превы­шать раздражение, действующее ранее, на определенную долю".

Математически это имеет вид:

(3.1)

где I - раздражение;

- порог различения.

Фехнер математически обработал результаты исследования и по­лучил формулу

E=a·logI+b, (3.2)

где Е - ощущение;

I - сила раздражения (яркость света, уровень звука, освещенность поверхности и т.д.);

а, b - константы, зависимые от вида раздражения.

Обобщенное выражение (3.2) известно под названием закона Вебера-Фехнера. Это соотношение сохраняется при средних интенсивностях раздражителя.

Практически реализация этого закона выглядит так. Повышение сигнала над уровнем фонового должно быть в строго определенных условиях, иначе полезный сигнал “потеряется” в фоновых уровнях. Например, речевые команды должны отдаваться тем громче, чем выше фоновый шум. Выражение (3.2) также описывает явление адаптации человека к сигналам внешней среды. Например, адаптации человека к запахам, к освещенности, к уровню звука и т.д.

На третьем этапе анализаторы передают и преобразовывают сигналы. Цель роботы заключается в том, чтобы донести до высших отделов мозга наиболее важную информацию о раздражителе в форме, наиболее удобной для надежного и быстрого анализа.

В дальнейшем (четвертый этап) происходит преобразование информации в условную форму, которая называется кодированием. Код совершается по определенным правилам в виде “залпов” импульсов, “пачек” импульсов, частоты импульсов и т.д.

На пятом этапе производится детектирование сигналов. Это специальный вид избирательного анализа отдельных признаков раздражителя и их конкретного биологического значения. Осуществляется такой анализ специализированными нейронами - детекторами, которые реагируют только на определенные параметры сигнала.

На шестом этапе производится опознание образов. Это конечная и наиболее сложная операция анализатора, которая заключается в классификации образа, отнесения его к тому или иному классу объектов, с которыми встречался организм. Задача опознания образа может быть сведена к построению мозгом “модели раздражителя” и выделения его из серии подобных. После опознания образа происходит выбор или разработка ответной реакции организма на раздражитель.

Так как основной частью анализатора является рецептор, то рас­смотрим их классификацию.

Все рецепторы делятся на две группы: внешние (экстерорецепторы) - слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые, осязательные; внутренние (интерорецепторы) - опорно-двигательного аппарата, ре­цепторы внутренних органов и т. д.;

По характеру контакта со средой рецепторы делятся на: дистанционные (зрительные, слуховые, обонятельные), т. е. действуют на некотором удалении от источника; контактные (осязательные, тактильные, температурные и т. д.), т. е. возбуждающиеся при непосредственном соприкосновении с ним.

В зависимости от природы раздражителя рецепторы делятся на: механорецепторы (вестибулярные, гравитационные, слуховые и др.); хеморецепторы (вкуса, обоняния, сосудистые, тканевые); фоторецепторы; терморецепторы (кожи, внутренних органов и т. д.); болевые рецепторы.

Отсюда видно, что важная роль в защите человека от различных опасностей принадлежит органам чувств.

Таким образом, восприятие или прием информации человеком в процессе жизнедеятельности в общем случае включает следующие стадии:

1. обнаружение, когда объект выделяется из фона;

2. различение, соответствующее раздельному восприятию двух близко расположенных объектов либо выделению деталей;

3. опознавания в виде установления основных признаков объекта.

Общими характеристиками всех анализаторов являются пороги - нижний, верхний, дифференциальный и оперативный.

Понятие порогов относится к следующим характеристикам сигналов: энергетическими характеристиками (интенсивность, сила, давление); пространственными (размеры, расстояние); временными (продолжительность воздействия).

В психофизиологии органов чувств принимают за пороговое та­кое значение сигнала, вероятность восприятия которого равна 0,75 (75%).

Сигналы, величина которых меньше нижнего порога, человеком не воспринимаются. Увеличение сигналов сверх верхнего порога вызывает у человека неприятные или даже болевые ощущения (слепящая яркость, сверхгромкий звук и т.д.). Область между верхним и нижним порогами является диапазоном чувствительности данного анализатора.

Общими свойствами анализаторов являются адаптивность и избирательность.

Адаптивность проявляется в способности анализаторов изменять чувствительность в соответствии с изменениями условий жизнедеятельности. Адаптивность характеризуется величиной изменения чувствительности и времени, в течение которого она осуществляется.

Избирательность анализатора заключается в его способности из множества раздражителей, действующих на человека в данный момент времени, выделять лишь определенные, необходимые для деятельности человека.

В вопросах защиты от опасностей существенное значение имеет время реакции организма на раздражители (таблица 3.1). Для разных людей и различных анализаторов это время не одинаково. При решении различных задач в области безопасности жизнедеятельности необходимо учитывать эту реакцию.

Таблица 3.1 – Усредненные значения времени реакции человека на некоторые раздражители

Анализатор	Раздражитель	Время реакции, с
Болевой	Укол	0,13 - 0,89
Вестибулярный	Вращение	0,4.-.0,6
Вкусовой	Горький	1,08
	Кислый	0,54
	Сладкий	0,45
	Соленый	0,31
Зрительный	Свет	0,15 - 0,22
Слуховой	Звук	0,12 - 0,18
Температурный	Тепло, холод	0,22 - 1,5

Для разных людей и различных анализаторов это время не одинаково. При решении различных задач в области безопасности жизнедеятельности необходимо учитывать эту реакцию.