Безопасность жизнедеятельности Шпаргалка. Часть 2

    11. Причины техногенных аварий и катастроф

    Основными причинами крупных техногенных аварий и катастроф являются:

    1) отказ технических систем из-за дефектов изготовления и нарушения режимов эксплуатации. Многие современные потенциально опасные производства спроектированы так, что вероятность крупной аварии на них весьма высока и оценивается величиной риска 10-4 и более (нерегламентирован-ное хранение и транспортирование опасных химических веществ приводит к взрывам, разрушению систем повышенного давления, пожарам, проливам химически активных жидкостей и т. п.);

    2) человеческий фактор: ошибочные действия операторов технических систем (более 60 % аварий произошло в результате ошибок обслуживающего персонала);

    3) высокий энергетический уровень технических систем;

    4) внешние негативные воздействия на объекты энергетики, транспорта и др. (ударная волна и (или) взрывы приводят к разрушению конструкций).

    Так, одной из распространенных причин пожаров и взрывов, особенно на объектах нефтегазового и химического производства и при эксплуатации средств транспорта, являются разряды статического электричества (совокупность явлений, связанных с образованием и сохранением свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ), причиной возникновения которого являются процессы электризации.

    Анализ совокупности негативных факторов, действующих в настоящее время в техносфере, показывает, что основное влияние имеют антропогенные негативные воздействия, среди которых преобладают техногенные, сформировавшиеся в результате преобразующей деятельности человека и изменений в биосферных процессах, обусловленных этой деятельностью. При этом большинство факторов носит характер прямого воздействия (яды, шум, вибрация и т. п.). Но в последние годы широкое распространение получают вторичные факторы (фотохимический смог, кислотные дожди и др.), которые возникают в среде обитания в результате химических и энергетических взаимодействий первичных факторов между собой или с компонентами биосферы.

    Уровни и масштабы воздействий негативных факторов постоянно нарастают и в ряде регионов техносферы достигли таких значений, когда человеку и природной среде угрожает опасность необратимых деструктивных изменений.

    12. Вредные вещества, их классификация

    Вредным называется вещество, которое при контакте с организмом человека может вызвать травмы, заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

    Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества классифицируют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные. Эффект токсического действия различных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества.

    Вредные химические вещества (органические, неорганические, элементорганические) в зависимости от их практического использования классифицируются на:

    1) промышленные яды, используемые на производстве, – органические растворители и топливо, красители;

    2) ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве, – пестициды, инсектициды и др.;

    3) лекарственные средства;

    4) бытовые химикаты, используемые в виде пищевых добавок, средства санитарии, личной гигиены, косметики и т. д.;

    5) биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях и грибах, у животных и насекомых;

    6) отравляющие вещества – зарин, иприт, фосген и др.

    К ядам принято относить лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.

    К промышленным ядам относится большая группа промышленных веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются в производстве.

    Яды обладают избирательной токсичностью. Их разделяют на:

    1) сердечные с преимущественным кардиотоксическим действием (лекарственные препараты, растительные яды, соли металлов);

    2) нервные, вызывающие нарушение психической активности (угарный газ, алкоголь, наркотики, снотворные лекарственные препараты);

    3) печеночные (хлорированные углеводороды, ядовитые грибы, фенолы и альдегиды);

    4) почечные – соединения тяжелых металлов, этиленгликоль, щавелевая кислота;

    5) кровяные – анилин и его производные, нитриты, мышьяковистый водород;

    6) легочные – оксид азота, озон, фосген и др.

    В организм промышленные и химические вещества могут проникать через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и поврежденную кожу.

    Бытовые отравления возникают при попадании яда в желудочно-кишечный тракт. Возможны острые отравления и заболевания при попадании яда непосредственно в кровь (при укусе змей, насекомых, при инъекциях лекарственных веществ).

    13. Негативное воздействие вредных веществ на среду обитания

    Основными источниками загрязнения атмосферы являются естественные (вулканические извержения, пылевые бури, лесные пожары, природный метан, окисление серы и сульфатов и т. п.) и антропогенные (сжигание топлива в промышленных и бытовых установках, промышленность, автотранспорт, теплоэлектростанции, промышленные энергоустановки, предприятия черной металлургии, испарения нефтепродуктов и т. п.) источники. В результате загрязнения возникают следующие негативные последствия:

    1) превышение предельно допустимых компонентов многих токсичных веществ в городах и населенных пунктах;

    2) образование смога при интенсивных выбросах оксида азота и углеводородов;

    3) выпадение кислотных дождей при интенсивных выбросах оксидов серы и азота;

    4) появление парникового эффекта при повышенном содержании вышеперечисленных химических веществ и пыли в атмосфере, что способствует повышению средней температуры Земли;

    5) разрушение озонового слоя при поступлении оксида азота и соединений хлора в него, что создает опасность ультрафиолетового облучения.

    Источниками загрязнения гидросферы являются биологические, химические и физические источники. Антропогенное воздействие на гидросферу приводит к снижению запасов воды, изменению состояния фауны и флоры водоемов, нарушению круговорота многих веществ в биосфере, снижению биомассы планеты и, как следствие, уменьшению воспроизводства кислорода.

    Источниками и веществами, загрязняющими почву, являются: тяжелые металлы и их соединения, циклические углеводороды, бензопирен, радиоактивные вещества, нитраты, нитриты, фосфаты, пестициды и т. п. Нарушение верхних слоев земной коры происходит при добыче полезных ископаемых и их обогащении; захоронении бытовых и промышленных отходов, при проведении военных учений или испытаний и т. п. Также почвенный покров существенно загрязняется осадками в зонах рассеивания различных выбросов в атмосфере, пахотные земли загрязняются при внесении удобрений и применении пестицидов.

    Антропогенное воздействие на почву сопровождается:

    1) отторжением пахотных земель и уменьшением их плодородия;

    2) чрезмерным насыщением токсичными веществами растений, что неизбежно приводит к загрязнению продуктов питания растительного и животного происхождения;

    3) нарушением биоценозов вследствие гибели насекомых, птиц, животных, некоторых видов растений;

    4) загрязнением грунтовых вод, особенно в зоне свалок и сброса сточных вод.

    14. Механические колебания

    Механические колебания – это периодически повторяющиеся движения, вращательные или возвратно-поступательные. Любой процесс механических колебаний можно свести к одному или нескольким гармоническим синусоидальным колебаниям, которые характеризуются амплитудой, равной максимальному отклонению от положения равновесия; скоростью колебаний; ускорением; периодом колебаний, равным времени одного полного колебания; частотой колебаний, равной числу полных колебаний за единицу времени.

    Разновидностью механических колебаний является вибрация – это малые механические колебания, возникающие в упругих телах под воздействием переменных сил, которые идеально уравновесить практически невозможно. Например, вибрация по земле распространяется в виде упругих волн и вызывает колебания зданий и сооружений.

    Вибрация машин может приводить к нарушению функционирования техники и вызывать серьезные аварии. Она является причиной 80 % аварий в машинах, так как приводит к накоплению усталостных эффектов в металлах, появлению трещин.

    При воздействии вибрации на человека наиболее существенно то, что тело человека в данном случае является сложной динамической системой, которая меняется в зависимости от позы человека, его состояния (расслабленности или напряженности) и других факторов. Для такой системы существуют опасные, резонансные частоты, и если внешние силы воздействуют на человека с частотами, близкими или равными резонансным, то резко возрастает амплитуда колебаний как всего тела, так и отдельных его органов. Для тела человека в положении сидя резонанс наступает при частоте 4–6 Гц, для головы – при 20–30 Гц, для глазных яблок – при 60–90 Гц. При этих частотах интенсивная вибрация может привести к травматизации позвоночника и костной ткани, расстройству зрения, у беременных женщин вызвать преждевременные роды.

    Колебания вызывают в тканях организма переменные механические напряжения, которые улавливаются множеством рецепторов и трансформируются в энергию биоэлектрического и биохимического процессов. Информация о действующей на человека вибрации воспринимается вестибулярным аппаратом, который располагается в височной кости черепа и состоит из преддверия и полукружных каналов, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Вестибулярный аппарат обеспечивает анализ положений и перемещений головы в пространстве, активизацию тонуса мышц и поддержание равновесия тела.

    15. Акустические колебания

    Механические колебания в упругих средах вызывают распространение упругих волн, называемых акустическими колебаниями. Физическое понятие об акустических колебаниях охватывает как слышимые, так и неслышимые колебания упругих сред. Энергия от источника колебаний передается частицам среды. По мере распространения волны частицы вовлекаются в колебательные движения с частотой, равной частоте источника колебаний, и с запаздыванием по фазе, зависящим от расстояния до источника и от скорости распространения волны.

    Распространяясь в пространстве, звуковые колебания создают акустическое поле. Расстояние между двумя ближайшими частицами среды, колеблющимися в одной фазе, называется длиной волны, т. е. длина волны – это путь, пройденный волной за время, равное периоду колебаний. Скорость распространения волны зависит от плотности среды, в которой она распространяется, расстояния от источника волны и ряда других факторов.

    Ухо человека воспринимает и анализирует звуки в широком диапазоне. Высота звука определяется частотой колебаний: чем больше частота колебаний, тем выше звук. Громкость возрастает гораздо медленнее, чем интенсивность звуковых волн. Минимальные значения порогов лежат в диапазоне 1–5 кГц. Порог слуха у человека составляет 10 дБ на частоте 1000 Гц, на частоте 100 Гц порог слухового восприятия значительно выше, так как ухо чувствительно к звукам низких частот. Болевым порогом считают звук с уровнем 140 дБ, что соответствует звуковому давлению 200 Па и уровню интенсивности 100 Вт/м2. Звуковые ощущения оцениваются по порогу дискомфорта.

    Ультразвук не отличается от слышимого звука, но частота колебательного процесса способствует большому затуханию колебаний вследствие трансформации энергии в теплоту и классифицируется на низкочастотный (1,12х104 – 1,0х105 Гц) и высокочастотный (1,0х105 – 1,0х109 Гц); по способу распространения – на воздушный и контактный ультразвук.

    Инфразвук также является областью акустических колебаний с частотой ниже 16–20 Гц. В условиях производства инфразвук сочетается с низкочастотным шумом, в ряде случаев – с низкочастотной вибрацией.

    Биологический эффект воздействия акустических колебаний на организм человека зависит от интенсивности, длительности воздействия и размеров поверхности тела, подвергаемых действию колебаний, и выражается функциональным нарушением органов и систем организма человека.

    16. Ударная волна

    Ударная взрывная волна – эта область сжатого воздуха, стремительно распространяющаяся во все стороны от эпицентра взрыва с огромной скоростью и характеризующаяся избыточным давлением во фронте ударной волны (величиной, на которую это давление превышает атмосферное). На взрывную волну расходуется до 50 % энергии ядерного взрыва.

    Под действием ударной волны происходит разрушение зданий, сооружений, транспортных магистралей. Незащищенные люди получают закрытые и открытые повреждения, так как в силу небольших размеров тела человека ударная волна мгновенно охватывает человека и подвергает его сильному сжатию в течение нескольких секунд. Мгновенное повышение давления воспринимается живым организмом как резкий удар. Причиной открытых повреждений являются чаще всего вторичные факторы действия ударной волны – летящие обломки зданий, сооружений и т. д. Кроме того, скоростной напор при этом создает значительное лобовое давление, которое может привести к перемещению тела в пространстве. Продолжительность действия ударной волны составляет около 15 с.

    Избыточное давление во фронте ударной волны 10 кПа и менее для людей и животных, расположенных вне укрытия, считается безопасным. Легкие поражения наступают при избыточном давлении 20–40 кПа и выражаются кратковременными нарушениями функций организма, возможны вывихи и ушибы. Поражения средней тяжести возникают при избыточном давлении 40–60 кПа, при этом наблюдаются вывихи конечностей, контузии головного мозга, повреждение органов слуха, кровотечения из носа и ушей. При избыточном давлении в 60-100 кПа возникают тяжелые контузии и травмы, характеризующиеся выраженной контузией всего организма, переломами костей, кровотечениями из носа и ушей; возможны повреждение внутренних органов и внутренние кровотечения. А при избыточном давлении свыше 100 кПа отмечаются еще разрывы внутренних органов (особенно содержащих большое количество крови или наполненных газом, а также имеющих полости, наполненные жидкостью), сотрясение мозга с длительной потерей сознания. Часто такие травмы несовместимы с жизнью.

    Радиус поражения обломками зданий при избыточном давлении 2–7 кПа может превысить радиус непосредственного поражения ударной волны.

    Воздушная волна действует и на растения. Деревья вырываются с корнем, ломаются и отбрасываются, образуя сплошные завалы, гибнет от 30 до 50 % лесонасаждений в зависимости от величины избыточного давления.

    17. Электромагнитные поля и их воздействие на человека

    Спектр электромагнитных колебаний по частоте достигает 1021 Гц. В зависимости от энергии фотонов его подразделяют на область неионизирующих и ионизирующих излучений. В гигиенической практике к неионизирующим излучениям относят также электрические и магнитные поля.

    К электромагнитным полям (ЭМП) промышленной частоты (50 Гц) относят линии электропередач, открытые распределительные устройства, включающие коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы. Длительное действие таких полей приводит к расстройствам, которые выражаются жалобами на головную боль в височной области, вялость, расстройство сна, снижение памяти, повышенную раздражительность, апатию, боли в области сердца. А для хронического воздействия такого ЭМП характерны нарушение ритма и замедление частоты сердечных сокращений, при этом наблюдаются функциональные нарушения в центральной нервной и сердечно-сосудистой системах, в составе крови.

    Воздействие электростатического поля на человека связано с протеканием через него слабого тока. При этом электротравм никогда не наблюдается, но стоит обратить внимание на то, что при рефлекторной реакции на ток (резком отстранении от заряженного тела) возможна механическая травма при ударе о расположенные рядом элементы конструкций, падении с высоты и т. п. Наиболее чувствительны к электростатическому полю ЦНС, сердечно-сосудистая система, анализаторы (отмечаются раздражительность, головная боль, нарушение сна и т. п.). Кроме того, отмечаются фобии, обусловленные страхом ожидаемого разряда, склонность к психосоматическим расстройствам с повышенной эмоциональной возбудимостью и быстрой истощаемостью, неустойчивость показателей пульса и артериального давления.

    ЭМП могут быть постоянными, импульсными, инфранизкочастотными (с частотой до 50 Гц), переменными.

    При постоянной работе в условиях хронического воздействия магнитных полей, превышающих предельно допустимые уровни, развиваются нарушения функций нервной системы, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, пищеварительного тракта, изменения в картине крови. При локальном воздействии обычно развиваются вегетативные и трофические нарушения в областях тела, находящихся под непосредственным воздействием магнитных полей, проявляющиеся ощущением зуда, бледностью или синюшностью кожных покровов, отечностью и уплотнением кожи, в некоторых случаях развивается ороговелость.

    18. Воздействие инфракрасного излучения на организм человека

    Инфракрасное излучение (ИК-излучение) – часть электромагнитного спектра с длиной волны от 780 нм до 1000 мкм, энергия которого при поглощении в веществе вызывает тепловой эффект. Коротковолновое инфракрасное излучение является наиболее активным, так как обладает наибольшей энергией фотонов, способных проникать в ткани организма и интенсивно поглощаться водой, содержащейся в тканях.

    Инфракрасные лучи оказывают на организм человека в основном тепловое воздействие, под влиянием которого в организме происходят тепловые сдвиги, уменьшается кислородное насыщение крови, понижается венозное давление, замедляется кровоток и, как следствие, наступает нарушение деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем. Облучение малыми дозами лучистой теплоты полезно, но значительная его интенсивность и высокая температура воздуха могут оказать неблагоприятное действие на человека.

    Наиболее поражаемые ИК-излучениями органы человека: кожный покров, органы зрения; при остром повреждении кожи возможны ожоги, резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи. При хронических облучениях изменение пигментации может быть стойким, наблюдается эритемоподобный (красный) цвет лица. К острым нарушениям органов зрения относятся ожог, конъюнктивы, помутнение и ожог роговицы, ожог ткани передней камеры глаза. При остром интенсивном ИК-излучении и длительном облучении возможно образование катаракты. ИК-из-лучения воздействуют и на обменные процессы в миокарде, водно-электролитный баланс в организме, на состояние верхних дыхательных путей, не исключается и мутагенный эффект ИК-облучения.

    Видимые излучения при достаточных уровнях энергии могут представлять опасность для кожных покровов и органов зрения. Пульсации яркого света вызывают сужение полей зрения, оказывают влияние на состояние зрительных функций, нервной системы, общую работоспособность.

    Широкополосные световые излучения характеризуются световым импульсом, действие которого на организм приводит к ожогам открытых участков тела, временному ослеплению или ожогам сетчатки глаза. Сетчатка может быть повреждена при длительном воздействии света умеренной интенсивности, недостаточной для развития термического ожога.

    Оптическое излучение видимого ИК-диапазона при избыточной плотности может приводить к истощению механизмов регуляции обменных процессов, особенно к изменениям в сердечной мышце с развитием дистрофии миокарда и атеросклероза.

    19. Действие ультрафиолетового излучения

    Ультрафиолетовое излучение (УФ-излучение) не воспринимается органом зрения. Жесткие ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 290 нм задерживаются слоем озона в атмосфере. Лучи с длиной волны более 290 нм (вплоть до видимой области) сильно поглощаются внутри глаза, особенно в хрусталике, и лишь небольшое их количество доходит до сетчатки. УФ-излучение поглощается кожей, вызывая покраснение и активизируя обменные процессы и тканевое дыхание. Под действием УФ-излучения в коже образуется меланин, воспринимающийся как загар и защищающий организм от избыточного проникновения ультрафиолетовых лучей.

    УФ-излучение может привести к свертыванию белков. На этом основано его бактерицидное действие. Профилактическое облучение помещений и людей строго дозированными лучами снижает вероятность инфицирования. Недостаток ультрафиолета неблагоприятно отражается на здоровье, особенно в детском возрасте: при его недостатке у детей развивается рахит. У шахтеров появляются жалобы на общую слабость, быструю утомляемость, плохой сон, отсутствие аппетита. Это происходит из-за того, что под влиянием ультрафиолетовых лучей в коже из провитамина образуется витамин D, регулирующий фосфорно-кальциевый обмен, поэтому отсутствие витамина D приводит к нарушению обмена веществ. В таких случаях применяется искусственное облучение ультрафиолетом как в лечебных целях, так и для общего закаливания организма.

    Избыточное ультрафиолетовое облучение во время высокой солнечной активности вызывает воспалительную реакцию кожи, сопровождающуюся зудом, отечностью, иногда образованием пузырей и изменениями в коже и в глубоко расположенных органах.

    Длительное действие ультрафиолетовых лучей ускоряет старение кожи, создает условия для злокачественного перерождения клеток.

    УФ-излучение от мощных искусственных источников (святящейся плазмы сварочной дуги и т. п.) вызывает острые поражения глаз. Через несколько часов после воздействия появляются слезотечение, спазм век, резь и боль в глазах, покраснение и воспаление кожи и слизистой оболочки век. Подобное явление наблюдается также в снежных горах из-за высокого содержания ультрафиолета в солнечном свете.

    В производственных условиях устанавливаются санитарные нормы интенсивности ультрафиолетового облучения, обязательным является применение защитных средств при работе с ультрафиолетом.

    20. Ионизирующие излучения и их воздействие на организм

    Ионизацией называется образование положительных и отрицательных ионов и свободных электронов из электрически нейтральных атомов и молекул. Ионизация атмосферы – образование положительных и отрицательных ионов (атмосферных ионов) и свободных электронов в атмосферном воздухе под воздействием солнечной радиации. В результате ионизации атмосферный воздух приобретает электропроводность и особые целебные свойства.

    Радиоактивные излучения (альфа-, бета-частицы, нейтроны, гамма-кванты) обладают различной проникающей и ионизирующей способностью. Наименьшей проникающей способностью обладают альфа-частицы (ядра гелия), длина пробега которых в ткани человека составляет доли миллиметра, а в воздухе – несколько сантиметров. Они не могут пройти через лист бумаги, но обладают наибольшей ионизирующей способностью.

    Бета-частицы обладают большей проникающей способностью, но ионизирующая способность бета-частиц (электронов, позитронов) в 1000 раз меньше, чем у альфа-частиц, и при пробеге в воздухе на 1 см пути они образуют несколько десятков пар ионов.

    Гамма-кванты относятся к электромагнитным излучениям и обладают большой проникающей способностью (в воздухе – до нескольких километров); их ионизирующая способность значительно меньше, чем у альфа– и бета-частиц. Нейтроны (частицы ядра атома) обладают значительной проникающей способностью, что объясняется отсутствием у них заряда. Их ионизирующая способность связана с наведенной радиоактивностью, которая образуется в результате попадания нейтрона в ядро атома вещества: тем самым нарушается его стабильность, образуется радиоактивный изотоп. Ионизирующая способность нейтронов при определенных условиях может быть аналогична альфа-излучению.

    Ионизирующие излучения, обладающие большой проникающей способностью, представляют опасность в большей степени при внешнем облучении, а альфа– и бета-излучения – при непосредственном воздействии на ткани организма при попадании внутрь организма с вдыхаемым воздухом, водой, пищей.

    При внешнем облучении всего тела или отдельных его участков (местном воздействии) или внутреннем облучении человека или животных в поражающих дозах может развиться заболевание, называемое лучевой болезнью.

    В настоящее время лучевое поражение людей может быть связано с нарушением правил и норм радиационной безопасности при выполнении работ с источниками ионизирующих излучений, при авариях на радиационно-опасных объектах, при ядерных взрывах и др.