Безопасность в чрезвычайных ситуациях, эргономика, защита окружающей среды

Методологическую базу эргономики составляет системный подход. Он позволяет использовать в эргономическом исследовании в том или ином сочетании методы различных наук, на стыке которых возникают и решаются качественно новые проблемы изучения систем "человек и машина". Эргономика опирается на комплекс наук, предметом исследования которых является человек, и развивается в тесном взаимодействии с инженерной психологией, кибернетикой, системотехникой, исследованием операций, технической эстетикой, а также с научной организацией труда и охраной труда. Эргономика органически связана с художественным конструированием. Проблемы разрабатываются коллективами специалистов, в состав которых в зависимости от характера решаемых задач могут входить психологи, физиологи, гигиенисты, антропологи, социологи, экономисты, математики, дизайнеры, архитекторы, инженеры.

Раздел «Защита окружающей среды»

Задача. Определить минимальную высоту вентиляционной трубы, обеспечивающей рассеивание пыли в воздухе до величины ПДК.

Степень очистки воздуха 85%. Объем выбрасываемого воздуха 
42 000 м³/ч. Масса выбрасываемого нетоксичного вещества 5,5 г/с, 
ПДК=0,5 мг/м³, фоновая концентрация 0,1 мг/м³.

Решение:

Минимальная высота вентиляционной трубы Н для рассеивания в атмосфере нагретых выбросов вредных веществ до концентраций, не превышающих значение ПДК в приземном слое атмосферы с учётом существующих фоновых концентраций, выбирается по результатам расчётов всех выбрасываемых вредных веществ.

Варианты условий для  решения задачи

Для определения диаметра вентиляционной трубы в устье используется формула:

D=√4V/πW₀, м.

Высота вентиляционной трубы для удовлетворения экологических  требований рассчитывается по формуле:

Н=√AM_iF_imnη/(ПДК_мрi – С_фi) ³√VΔt, м.

ПДК_мрi – максимально-разовое значение ПДК, мг/м³:

NO – 0,6 мг/м³;

NO₂ – 0,085 мг/м³;

Пыль – 0,5 мг/м³;

Сажа – 0,15 мг/м³;

SO₂ – 0,5 мг/м³;

СО – 5,0 мг/м³.

Δt=t_газ – t_окр – разность между температурой газа и температурой окружающего воздуха.

m, n – коэффициенты, зависящие от скорости выхода из трубы и высоты трубы. С учётом этой зависимости расчет проводится методом последовательного приближения. Предварительно принимают значения коэффициентов m и n равными единице.

Сначала находят высоту дымовой трубы. По найденной высоте определяют значения коэффициентов и вновь определяют высоту трубы.

Последовательность решения  продолжают до тех пор, пока расхождения  результатов последнего и предыдущего  расчетов высоты вентиляционной трубы  не превысит 5-7%.

В окончательном варианте высоту вентиляционной трубы принимают по результатам расчетов, проведенных для всех выбрасываемых с дымовыми газами вредных веществ.

Вопрос № 1. Объясните, как производится нормирование вредных веществ в биосфере.

Воздействие загрязнения  среды на здоровье человека. Из вредных химических веществ, регулярно попадающих в организм человека, около 70% поступает с пищей. Попадая в организм человека в основном с продуктами животного и растительного происхождения, загрязняющие вещества накапливаются в организме постепенно, проявляя патологическое действие. Медико-биологические исследования воздействий загрязнения на здоровье человека показывают, что большинство исследованных химических веществ вызывают комплексные вредные воздействия на организм человека. Радиационное загрязнение также приводит к комплексу патологических изменений в организме, вызывая одновременно раковые заболевания кожи и лучевую болезнь. Такое сложное воздействие загрязнений окружающей среды привело к необходимости нормирования качества среды, т.е. к определению норм, или пороговых уровней, различных негативных воздействий, при которых они могут считаться относительно безвредными для здоровья. Под качеством окружающей среды в широком смысле принято понимать степень соответствия природных условий потребностям людей или других живых организмов. В узком же смысле понимается качество среды жизни человека, определяемое как совокупность условий состояния среды обитания, обеспечивающих соответствие среды жизни человека его потребностям, которое отражается средней продолжительностью жизни, смертностью и рождаемостью, уровнем заболеваемости населения и др. В частности, качество воды определяется совокупностью физических, химических, биологических и бактериологических показателей, обусловливающих пригодность ее для использования в производственных, бытовых и других целях.

Нормирование качества среды – это установление предельных значений показателей качества, в которых допустимо изменение этих показателей. Нормирование качества среды обитания сводится к нормированию качества воды (питьевой или для полива земель), качества воздуха (атмосферного или в жилых и производственных помещениях) и качества почвы. При этом вводятся нормы безопасных для здоровья человека уровней воздействий техногенных факторов (химического, радиационного и других видов загрязнения) раздельно для воздуха, воды и почвы.

Санитарно-гигиенические  нормативы. Для учета влияния  химического загрязнения на здоровье человека введены различные международные  и национальные нормы, или нормативы. Норма загрязнения – это предельная концентрация содержания вещества в среде, допускаемая нормативными актами. Санитарно-гигиенические нормативы – совокупность показателей санитарно-гигиенического состояния компонентов окружающей среды (воздуха, воды, почвы и др.), определяемых величиной уровней их загрязнения, непревышение которых обеспечивает нормальные условия жизни и безопасность для здоровья. Санитарно-гигиенические нормативы загрязнения используются для управления качеством окружающей среды, что позволяет снизить их воздействие на здоровье человека и заболеваемость населения до приемлемого уровня.

Наибольшее распространение  в мире получили нормативы ВОЗ. В  нашей стране статус государственных  стандартов в этой области получили предельно-допустимые концентрации (ПДК), определяющие максимальный уровень присутствия химических загрязняющих веществ в воздухе, воде или почве. Предельно-допустимая концентрация (ПДК) – санитарно-гигиенический норматив, определяемый как максимальная концентрация химических веществ в воздухе, воде и почве, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни не оказывает вредного влияния на здоровье человека и его потомства. Различают ПДК максимально разовые и среднесуточные, ПДК для рабочей зоны (помещения) или для жилой зоны. Причем ПДК для жилой зоны устанавливается меньше, чем для рабочей зоны, так как в ней находятся наиболее уязвимые дети и старики.

Интегральные нормативы  качества. Если бы в компонентах  окружающей среды оказалось только по одному загрязняющему веществу, то норматив в виде ПДК был бы вполне достаточным, чтобы обеспечить приемлемое качество среды. Однако в реальных условиях в воде, воздухе или почве одновременно присутствует большое количество различных загрязняющих веществ, что делает использование ПДК для контроля качества среды недостаточным. Поэтому на практике применяют различные интегральные нормативы качества, позволяющие учитывать одновременное присутствие в компонентах среды, по крайней мере, нескольких загрязняющих веществ, которые в наибольшей степени определяют (ухудшают) ее качество. Такие вещества, либо относящиеся к наиболее опасным для здоровья, либо присутствующие в среде в очень больших концентрациях, называют приоритетными загрязнителями.

Примерами интегральных нормативов являются широко используемые в отечественной природоохранной практике индексы загрязнения атмосферного воздуха и воды. В частности, один из индексов загрязнения атмосферы учитывает до шести приоритетных загрязнителей. Другим примером применения интегральных нормативов является использование методов биоиндикации, основанных на определении степени воздействия комплексного загрязнения на условия существования микроорганизмов, рыб и других видов живых организмов. Известен, например, швейцарский опыт применения некоторых видов форели, которые могут жить только в чистой воде горных рек, для контроля качества питьевой воды. В качестве также широко используемого интегрального норматива можно назвать так называемый норматив ЛД-50 (летальная доза загрязнения, при которой в единицу времени погибает 50% испытуемых особей вида-индикатора). Последний норматив учитывает даже не несколько приоритетных загрязнителей, а весь комплекс присутствующих в компонентах среды загрязнителей.

Предельно-допустимые выбросы  и сбросы. Для управления качеством  среды в отечественной практике разработан и широко применяется еще один вид санитарно-гигиенических нормативов – предельно-допустимый выброс (ПДВ) загрязнителей в атмосферу и предельно-допустимый сброс (ПДС) в водоемы и в почву. Предельно-допустимый выброс (сброс), устанавливаемый государственными органами охраны окружающей природной среды, определяет предельную массу выбрасываемых в окружающую среду конкретных загрязнителей для каждого стационарного либо передвижного источника загрязнения. Расчет величины ПДВ (или ПДС) проводится при условии, чтобы ни в одной точке территории (или в створе реки) концентрация каждого загрязняющего вещества, обнаруживаемого в воздухе (или в водоеме), не превысила величину ПДК для этого загрязняющего вещества. Расчеты ПДВ выполняются для каждого населенного пункта и являются обязательными для всех предприятий.

Нормативы радиационной безопасности. Как за рубежом, так  и в нашей стране в законодательном  порядке определены предельно-допустимые уровни радиации, обеспечивающие экологическую  безопасность для здоровья человека и его генетического фонда. Они называются нормативами радиационной безопасности и представляют собой санитарно-гигиенические нормативы воздействий радиации, определяемые величинами предельных уровней годового облучения для лиц, профессионально работающих с излучениями, и групп населения как вблизи объектов ядерного комплекса, так и вне пределов их влияния.

В качестве нормативов радиационной безопасности в нашей стране введены  следующие предельные нормы годового облучения (годовая радиационная нагрузка):

1) для профессионалов, т.е. лиц, работающих с радиоактивными  веществами, – 5 бэр

2) для населения вблизи  АЭС (в 30-километровой зоне) и  других объектов атомной промышленности – 0.5 бэр.

1. Вопрос № 2. В чем заключаются мероприятия по защите от эрозии почв, оврагов и оползней?

Межзональные меры защиты земель от эрозии включают:

1. Противоэрозийную организацию территории, предусматривающую различные противоэрозийные мероприятия в сочетании с правильным размещением севооборотов, защитных лесонасаждений и гидротехнических сооружений;
2. введение почвозащитных полевых и лугопастбищных севооборотов, включающих многолетние травы, запятые пары, сокращение площади пропашных культур, черных паров и др.;
3. прекращение рядового посева и культивации паров вдоль склона;
4. создание на крутых склонах полос-буферов из многолетних трав;
5. укрепление, облесение оврагов, песков, сильно эродированных склонов, создание лесозащитных насаждений и лесов хозяйственного назначения;
6. залужение и закрепление ложбин, крутых склонов, заравнивание промоин;
7. регулирование пастьбы скота в балках, на крутых склонах, на песчаных и супесчаных почвах;
8. защиту дорог от размыва.

Зональные мероприятия  довольно разнообразны и включают в  себя агротехнические, лесомелиоративные, гидротехнические и организационно-хозяйственные меры защиты земель. Группа агротехнических мероприятий предусматривает следующее:

1. вспашку, культивацию и посев растений поперек склона, что дает эффект уже в год применения;
2. углубление пахотного слоя, что обеспечивает лучшее впитывание влаги и уменьшение поверхностного стока;
3. глубокое полосное рыхление почвы;
4. кротование, т.е. прокладку в почве на глубине 40-50 см с помощью специального «кротового» плуга горизонтальных дрен для стока излишней воды при выпадении осадков;
5. щелевание, т.е. устройство в почве узких и глубоких щелей для увеличения просачивания воды при выпадении осадков и уменьшения поверхностного стока;
6. частичную и полосную обработку песчаных и супесчаных почв, при которой возделываемая полоса должна иметь ширину от 1 до 100 м и располагаться перпендикулярно направлению господствующего ветра, а межполосные, необработанные участки должны иметь ширину, равную ширине обработанных полос или больше ее.