Реклама

1.3. Человек и среда обитания

1.3.1. Человек как элемент системы «человек-среда», понятия и аппарат анализа опасностей. Понятия и определения

1.3.2. Функциональное воздействие негативных факторов окружающей среды и их нормирование

1.3.1. Человек как элемент системы «человек-среда», понятия и аппарат анализа опасностей. Понятия и определения

Здоровье и жизнь человека во многом зависит от образа жизни и среды обитания.

Тема воздействия негативных факторов на человека и окружающую среду выходит за пределы какой-либо одной науки или области человеческой деятельности. Это предопределило необходимость появления новой области знаний - безопасности жизнедеятельности. Необходимым условием существования человеческого общества является деятельность. Существует большое количество видов деятельности, которые охватывают практические, интеллектуальные и духовные процессы, протекающие в быту, общественной, культурной, производственной, научной и других сферах жизни.

Рис. 1 Модель процесса деятельности человека

Модель процесса жизнедеятельности в наиболее общем виде можно представить состоящей из двух элементов (рис. 1): человека и среды его обитания. Между собой эти элементы связаны двухсторонними связями. Прямые связи человека со средой очевидны. Обратные связи обусловлены всеобщим законом реактивности материального мира.

Система «человек - среда» состоит в достижении определенного эффекта в процессе деятельности и в исключении нежелательных последствий от этой деятельности.

Среда обитания может оказывать благотворное или неблагоприятное влияние на состояние здоровья человека, его самочувствие и работоспособность. Параметры окружающей среды, при которых создаются наилучшие для организма человека условия жизнедеятельности, называются комфортными. Основная цель безопасности жизнедеятельности как науки - защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности.

В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы (машины, сооружения и т.д.) и действиями человека. Измеряя величину любого потока от минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек- среда обитания»:

- комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха, предпосылки для проявления наивысшей трудоспособности и, как следствие продуктивности деятельности, гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонент среды обитания;

- допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека. Соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует невозможность возникновения и развития необратимых процессов у человека и в среде обитания;

- опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном взаимодействии заболевания, и/или приводят к деградации природной среды;

- чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать нарушения в природной среде. Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной деятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) - недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды. Следовательно, поддерживание комфортного и/или допустимого состояний является способом повышения защищенности человека.

Комфортное состояние жизненного пространства по показателям микроклимата и освещения достигается соблюдением нормативных требований. В качестве критериев комфортности устанавливают значения температуры воздуха в помещениях, его влажности и подвижности, соблюдение нормативных требований к искусственному освещению помещений и территорий.

Условия нормального функционирования организма человека:

- дыхание;

- питьё воды;

- еда (питание);

- движение;

- цель в жизни.

Опасная ситуация - ситуация, при которой возникает угроза травмы или несчастного случая.

Экстремальная ситуация - это такая опасная ситуация, при которой возникает реальная угроза жизни человека, его здоровью и имуществу.

Типы поведения человека в экстремальной ситуации:

- паника (человек мечется из стороны в сторону, стремится убежать, испытывает страх);

- психологический шок (человек остается на месте, у него цепенеют мышцы, иногда теряет сознание).

Экстремальная ситуация может возникнуть в быту, на производстве, на отдыхе и так далее. Важна внутренняя готовность человека к неожиданностям, умение оценивать обстановку, действовать быстро, грамотно.

Система безопасности жизнедеятельности человека исключает возможность повреждения организма человека в процессе разнообразной деятельности, а в экстремальных ситуациях человеку оказывается необходимая помощь.

Системы безопасности по объектам защиты подразделяются на следующие виды:

- системы личной и коллективной безопасности человека в процессе его жизнедеятельности;

- система охраны среды;

- система государственной безопасности;

- система глобальной (всемирной) безопасности.

К угрозам безопасности личности относятся:

- похищения и угрозы похищения сотрудников, членов их семей и близких родственников;

- убийства, сопровождаемые насилием, издевательствами и пытками;

- психологический террор, угрозы, запугивание, шантаж, вымогательство;

- грабежи с целью завладения денежными средствами, ценностями и документами.

Преступные посягательства в отношении помещений (в том числе и жилых), зданий и персонала проявляются в виде:

- взрывов;

- обстрелов из огнестрельного оружия;

- минирования, в том числе с применением дистанционного управления;

- поджогов;

- нападения, вторжения, захватов, пикетирования, блокирования;

- повреждения входных дверей, решёток, ограждений, витрин.

- вымогательство значительных сумм денег или каких-либо льгот перед лицом террористической угрозы.

- природные;

- техногенные;

- экологические;

- смешанные; б) по времени проявления:

- импульсные (проявляются мгновенно, например, опасность поражения электрическим током);

- кумулятивные (накапливающиеся, например, проживание в местности повышенного радиоактивного воздействия); в) по локализации:

- литосферные (землетрясение, извержение вулканов);

- гидросферные;

- атмосферные (озоновые дыры);

- космические (солнечные циклы).

Виды, источники и уровни негативных производственной и бытовой сред:

- опасный фактор - производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или резкому ухудшению здоровья ( электрический ток, ионизирующие излучения и т.д.);

- вредный фактор - фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях, приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

Факторы:

а) в зависимости от характера воздействия:

- активные (сами носители энергии);

- активно-пассивные (энергетическая причина тоже имеет место, например, угол стола - человек может об него удариться);

- пассивные (действуют опосредствованно, например, коррозия металлов, старение материалов);

б) в зависимости от энергии, которой обладают факторы:

- физические (излучения, шумы);

- химические;

- биологические (хищники, паразиты);

- психофизиологические.

Вопросы безопасной жизнедеятельности человека необходимо решать на всех стадиях жизненного цикла.

Обеспечение безопасной жизнедеятельности человека в значительной степени зависит от правильной оценки опасных, вредных производственных факторов. Одинаковые по тяжести изменения в организме человека могут быть вызваны различными причинами. Это могут быть какие-либо факторы производственной среды, чрезмерная физическая и умственная нагрузка, нервно-эмоциональное напряжение, а также разное сочетание этих причин.

Бинарная система «человек-среда» - многоцелевая. Одна из целей, стоящих перед данной системой, - безопасность, т.е. не нанесение ущерба здоровью человека. Естественно, что каждая система имеет и некоторую чисто технологическую цель, связанную с достижением определенного наперед заданного результата. Перед создателями систем стоит сложная задача согласования целей и устранение возможных противоречий между ними (главная цель - безопасность жизнедеятельности).

К компонентам среды относятся: природно-климатические явления, флора, фауна, искусственные объекты (здания, сооружения, оборудование, сырье, производимая продукция и т.п.), энергия, технология, информация, люди и многое другое. Взаимоотношения среды и организма весьма разнообразны. «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него» (И.М. Сеченов).

Правильно будет утверждать, что «человек-среда» - это единое понятие. Лишь в целях анализа элементы «человек» и «среда» иногда рассматриваются обособленно.

Окружающая среда, воздействуя на организм человека, способна вызвать в нем определенные, в том числе и отрицательные, изменения. Правда, природа позаботилась о человеке, снабдив его особым механизмом защиты, который называется гомеостаз.

Гомеостаз - относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивости основных физиологических функций организма человека.

Благодаря приспособительным механизмам физические и химические параметры, определяющие жизнедеятельность организма, меняются в сравнительно узких пределах, несмотря на значительные изменения внешних условий. Благодаря гомеостазу у человека поддерживается постоянство состава крови, температуры тела, кровяного давления и многих других функций. Однако, несмотря на наличие такого защитного механизма, мощный поток раздражителей может оказать неблагоприятное воздействие на организм человека, вызвать заболевания и травмы.

Оценка негативных факторов. При оценке воздействия негативных факторов на человека следует учитывать степень влияния их на здоровье и жизнь человека, уровень и характер изменений функционального состояния и возможностей организма, его потенциальных резервов, адаптивных способностей и возможности развития последних.

Предельно допустимый уровень или предельно допустимая концентрация - это максимальное значение фактора, которое, воздействуя на человека (изолированно или в сочетании с другими факторами), не вызывает у него и у его потомства биологических изменений, даже скрытых и временно компенсируемых, в том числе заболеваний, изменений реактивности, адаптационно-компенсаторных возможностей, иммунологических реакций, нарушений физиологических циклов, а также психологических нарушений (снижения интеллектуальных и эмоциональных способностей, умственной работоспособности). ПДК и ПДУ устанавливают для производственной и окружающей среды. При их принятии руководствуются следующими принципами:

- приоритет медицинских и биологических показаний к установлению санитарных регламентов перед прочими подходами (технической достижимостью, экономическими требованиями);

- пороговость действия неблагоприятных факторов (в том числе химических соединений с мутагенным или канцерогенным эффектом действия, ионизирующего излучения);

- опережение разработки и внедрения профилактических мероприятий появления опасного и вредного фактора.

Для исключения отрицательных последствий воздействия внешней среды необходимо обеспечить определенные условия функционирования системы «человек-среда». Характеристики человека относительно постоянны. Элементы внешней среды поддаются регулированию в более широких пределах. Следовательно, решая вопросы безопасности системы «человек-среда», необходимо учитывать, прежде всего, особенности человека.

Человек в системах безопасности выполняет троякую роль:

- является объектом защиты;

- выступает средством обеспечения безопасности;

- сам может быть источником опасности.

Последняя особенность обусловлена ошибками, свойственными людям, а также выделениями продуктов жизнедеятельности.

В обеспечении безопасности тех или иных систем участвуют многие группы специалистов: научные работники, конструкторы, проектировщики и др. Формируя безопасность, эти группы в то же время могут порождать опасности своими возможными ошибками, допускаемыми при принятии решений. По оценкам специалистов, до 60% несчастных случаев происходит по причинам, связанным с человеком. Организм человека является целостным образованием органов, взаимосвязанных между собой и окружающей средой. Они образуют естественную систему защиты человека от опасностей. Общеизвестно, что слезы, слюна, слизистые выделения носа, например, обладают способностью быстро убивать многие виды микробов. Фагоциты (пожирающие клетки крови) способны захватывать и уничтожать инородные тела, в том числе и микроорганизмы, попавшие в кровь.

Человек осуществляет непосредственную связь с окружающей средой при помощи своих анализаторов. Характеристики анализаторов человека необходимо учитывать при создании безопасных систем.

Таким образом, звенья системы «человек-среда» органически взаимосвязаны, и чтобы эта система функционировала эффективно и не приносила ущерба здоровью человека, необходимо обеспечить совместимость характеристик среды и человека. При этом, в первую очередь, необходимо учитывать антропометрические, биофизические, энергетические, информационные, психологические, социальные и технико-эстетические оценки.

Совместимость в системе «человек-среда»

Антропометрическая совместимость предполагает учет размеров тела человека, возможности обзора внешнего пространства, положения (позы) оператора в процессе производственной деятельности. При решении этой задачи определяют объем рабочего места, зоны досягаемости для конечностей оператора, расстояние до приборного пункта и др. Сложность обеспечения этой совместимости заключается в том, что антропометрические показатели у людей разные.

В целях обеспечения безопасности деятельности размеры тела человека необходимо учитывать в следующих случаях:

- при определении оптимальной высоты от уровня пола или рабочей площадки зон наблюдения за работой механизмов, включая зону обработки, органы настройки, приборы контроля и сигнализации;

- при расположении по высоте и фронту органов ручного управления машиной и особенно аварийных органов «стоп»;

- при выборе формы и размеров органов управления.

Для правильного использования антропометрических данных человека при проектировании машин применяют методы сомографии или моделирования.

Метод сомографии заключается в конструировании схематических изображений человеческого тела в разных положениях в зависимости от операций, которые он должен выполнять. В основе метода моделирования лежит использование моделей человеческой фигуры.

Более обстоятельно вопросы антропометрии рассматриваются в эргономике, изучающей законы оптимизации рабочих условий.

Биофизическая совместимость подразумевает создание такой окружающей среды, которая обеспечивает приемлемую работоспособность и нормальное физиологическое состояние человека, что напрямую связано с вопросами безопасности.

Особое значение имеет терморегулирование организма человека, которое зависит от параметров микроклимата. Теплообмен осуществляется благодаря теплопроводности, конвекции, тепловому испарению и теплоизлучению.

Биофизическая совместимость учитывает также требования организма к виброакустическим характеристикам среды, освещенности и другим физическим параметрам.

Энергетическая совместимость предусматривает согласование органов управления машиной с оптимальными возможностями человека в отношении прилагаемых усилий, затрачиваемой мощности, скорости и точности движений.

Силовые и энергетические параметры человека имеют определенные границы. Для приведения в действие сенсомоторных устройств (рычагов, кнопок, переключателей и т.п.) могут потребоваться очень большие или чрезвычайно малые усилия. И то и другое плохо. В первом случае человек будет уставать, что может привести к нежелательным последствиям в управляемой системе. Во втором случае возможно снижение точности работы системы, так как человек не почувствует сопротивление рычагов.

Возможности двигательного аппарата представляют определенный интерес при конструировании защитных устройств и органов управления.

Информационная совместимость имеет особое значение в обеспечении безопасности.

В сложных системах человек обычно непосредственно не управляет физическими процессами. Зачастую он удален от места их выполнения на значительные расстояния. Объекты управления могут быть невидимы, неосязаемы, неслышимы. Человек видит лишь показания приборов, экранов, мнемосхем, слышит сигналы, свидетельствующие о ходе процесса. Все эти устройства называются средствами отображения информации (СОИ). При необходимости рабочий пользуется рычагами, ручками, кнопками, выключателями и другими органами управления, в совокупности образующими сенсомоторное поле. СОИ и сенсомоторные устройства - это так называемая модель машины (комплекса). Через нее человек осуществляет управление самыми сложными системами. Чтобы обеспечить информационную совместимость, необходимо знать характеристики органов чувств человека. Например, человек не может одновременно следить за показаниями десяти или более мониторов, отражающих характер производственного процесса, и корректировать их параметры и т. д.

Психологическая совместимость связана с учетом психических особенностей человека. В настоящее время уже сформировалась особая область знаний, именуемая психологией деятельности. Это один из разделов безопасности жизнедеятельности.

Проблемы аварийности и травматизма на современных производствах невозможно решить только инженерными методами. Опыт свидетельствует, что в основе аварийности и травматизма лежат не инженерно-конструкторские дефекты, а организационнопсихологические причины: низкий уровень профессиональной подготовки по вопросам безопасности. Недостаточное воспитание, слабая установка специалиста на соблюдение безопасности, допуск к опасным видам работ лиц с повышенным риском травматизации, пребывание людей в состоянии утомления или других психических состояниях, снижающих надежность (безопасность) деятельности.

Психология безопасности рассматривает психические процессы, психические свойства и особенно подробно анализирует различные формы психических состояний, наблюдаемых в процессе трудовой деятельности.

Особенностями психики обусловлены такие явления, встречающиеся у некоторых людей, как боязнь замкнутых (клаустрофобия) или открытых (агорафобия) пространств.

Эффективность деятельности человека зависит от уровня психического напряжения. Превышение критического уровня ведет к снижению результатов труда вплоть до полной утраты работоспособности. Нормальная нагрузка (эмоциональная стимуляция) человека не должна превышать 40-60% максимальной нагрузки, то есть нагрузки, когда наступает снижение работоспособности.

Социальная совместимость предопределена тем, что человек - существо биосоциальное. Решая вопросы социальной совместимости, учитывают отношения человека к конкретной социальной группе и социальной группы к конкретному человеку. Социальная совместимость органически связана с психологическими особенностями человека. Поэтому часто говорят о социально-психологической совместимости, которая особенно ярко проявляется в экстремальных ситуациях в изолированных группах. Но знание этих особенностей позволяет лучше понять аналогичные феномены, которые могут возникнуть в обычных ситуациях.

Технико-эстетическая совместимость заключается в обеспечении удовлетворенности человека от общения с техникой, цветового климата, самого процесса труда. Например, всем знакомо положительное ощущение при пользовании изящно выполненным прибором или устройством.

Для решения многочисленных и чрезвычайно важных техникоэстетических задач привлекаются художники-конструкторы, дизайнеры.