МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ
(государственный технический университет) «МАИ»
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
по курсу
«БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»
к.т.н., доц. Курбатов Б.Е.
Москва 2013
К у р б а т о в Б. Е. Безопасность жизнедеятельности. Конспект лекций.-М.: 2013.- 173 с. с приложением и ил.
Данный конспект является основным учебным пособием по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности», читаемой на технических факультетах МАИ.
Предлагаемое пособие рекомендуется также для слушателей дистанционной формы обучения.
© Московский авиационный институт (государственный технический университет) «МАИ», 2013
© Б.Е.Курбатов, 2013
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.. 4
I. СОСТОЯНИЕ И ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЖД.. 7
1.1. Эволюция концепций БЖД.. 7
1.2. Потенциальные опасности и риск жизнедеятельности. 10
1.3. Принципы, методы и средства обеспечения БЖД.. 14
II. СРЕДА ОБИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА.. 17
2.1. Характеристики среды обитания. 17
2.2. Преобразование биосферы.. 20
2.3. Экологический кризис. 23
3.1. Классификация и принципы нормирования неблагоприятных факторов. 27
3.2. Функциональное состояние организма. 29
3.3. Нормирование содержания вредных веществ. 31
IV Защита от атмосферных загрязнений.. 35
4.1. Нормирование загрязнений воздушной среды вне помещений. 36
4.2. Мероприятия по защите атмосферы.. 37
4.3. Нормализация внутренней среды помещений. 48
V. ЗАЩИТА ВОДНОГО БАССЕЙНА И ПОЧВ.. 57
5.1. Водопотребление. 57
5.2. Нормирование качества воды.. 58
5.3. Мероприятия по защите водного бассейна. 60
5.4. Нормирование загрязнения почв. 62
5.5. Защита почв. 63
VI. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ... 66
6.1. Организация рационального освещения. 66
6.2. Защита от шума. 72
6.3. Защита от электрического тока. 79
VII. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ.. 85
7.1. Физические основы процесса горения. 85
7.2. Критические условия, необходимые для возникновения горения. 87
7.3. Оценка пожарной опасности и огнестойкости. 88
7.4. Противопожарная защита. 94
7.5. Тушение пожаров. 96
ПРИЛОЖЕНИЯ.. 102
Опасность природных и антропогенных катастроф в мире и в России. 102
Производственный травматизм в России вдвое выше, чем в Европе. 106
О выборе допустимого индивидуального риска. 107
Техногенные катастрофы: история и будущее. 115
Демографический взрыв в современном мире. 122
России грозит гуманитарная катастрофа. 125
ХЛАДОНЫ: виды и свойства. 156
Озон в атмосфере. 160
Парниковый эффект. 165
ГН 2.1.6.695-98. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест 171
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 173
ВВЕДЕНИЕ
Безопасность жизнедеятельности (БЖД) ― комплексная дисциплина. Она объединяет курсы, целью которых является защита человека и окружающей среды от воздействия различных по природе неблагоприятных факторов (НФ). Они возникают в среде обитания человека, как в обычных условиях, так и при чрезвычайных ситуациях. Объединение курсов, в которых изучаются эти аспекты жизнедеятельности («Охрана труда», «Охрана окружающей среды», «Гражданская оборона»), позволяет системно и более полно сформировать общую стратегию и принципы обеспечения безопасности человека и среды.
Теоретически БЖД должна формировать такие условия, при которых полностью исключено возникновение и воздействие НФ. На практике создать такие условия, во-первых, невозможно по техническим и экономическим причинам и, во-вторых, в этом нет необходимости, т.к. до определенного уровня эти факторы безвредны и безопасны для человека и биосферы. Целью БЖД является предупреждение условий возникновения НФ и обеспечение допустимых уровней их воздействия на человека и среду. Реализация этой цели связана с решением задач, которые являются предметом изучения БЖД. К ним в первую очередь относятся:
· анализ объективных закономерностей и источников возникновения факторов, неблагоприятно влияющих на человека и среду;
· количественная оценка НФ на основе реакций человека и среды для определения их допустимых величин в нормальных и чрезвычайных ситуациях (ЧС);
· разработка принципов, методов и средств обеспечения безвредных и безопасных условий жизнедеятельности и сохранения природной среды, позволяющих снизить уровень воздействия НФ до допустимых величин;
· совершенствование правовых и организационных основ обеспечения БЖД.
Взаимодействие человека с окружающей средой носит постоянный двусторонний характер и является объективным условием существования отдельного индивидуума и развития общества в целом. Результатом взаимодействия является постоянное преобразование биосферы в техносферу. Техносфера является частью биосферы, созданной человеком для наиболее полного удовлетворения его жизненно важных социально-экономических потребностей. Преобразования происходят под действием антропогенной нагрузки на природу в целом или на ее отдельные экологические компоненты, т.е. основные материально-энергетические составляющие экологических систем (атмосферу, воду, почву, источники энергии) и биологические элементы (продуценты, консументы, редуценты). Помимо положительных результатов антропогенная нагрузка сопровождается негативными явлениями. К ним в первую очередь относятся:
· нанесение ущерба жизни и здоровью человека;
· деградация природной среды;
· возникновение техногенных аварий, катастроф и других ЧС.
Объективно развиваясь, техносфера стала представлять для человека серьезную опасность. С 1979 года ежегодный экономический ущерб от техногенных аварий превышает ущерб от природных катастроф.
В настоящее время проблемы безопасности жизнедеятельности человека, промышленной безопасности, охраны окружающей среды становятся по значимости сравнимыми с вопросами сохранения мира. Статистика свидетельствует о том, что число техногенных аварий и катастроф в мире ежегодно увеличивается на 10%. В России в последние годы этот показатель еще хуже — 30%-ный рост ежегодно.
На долю СССР в относительно «благополучные годы» приходилось 56% от всех аварий и катастроф в мире, а также более 50% всех погибших в результате катастроф. Такое положение сохранилось и в России, т.к. б́ольшая часть опасных производств и объектов бывшего СССР сосредоточено в РФ. Их около 100 тысяч, в том числе около 2300 ядерных и 3000 химических объектов обладают повышенной опасностью. Ситуация усугубляется тем, что для многих потенциально опасных объектов и производств характерна выработка проектных ресурсов и сроков службы. Дальнейшая эксплуатация приводит к резкому возрастанию технических отказов, что обусловлено старением материалов и повреждаемостью конструкций.
На территории России более 200 тыс. км магистральных трубопроводов, около 6000 технически сложных наземных объектов повышенной опасности: газораспределительные, компрессорные и насосные станции, резервуарные парки. 25% газопроводов и нефтепроводов выработали свой расчётный срок эксплуатации, поэтому уровень аварийности на объектах магистральных трубопроводов высок и продолжает расти.
Доминирующий характер опасности техносферы общеизвестен. По мировой статистике устойчивый приоритет для всех возрастных групп имеют смертность от сердечно-сосудистых заболеваний и от онкологических заболеваний, а затем от несчастных случаев. Так как от заболеваний умирают главным образом пожилые люди, а от НС — трудоспособные люди молодого и среднего возраста, то у мужчин в возрасте от 15 до 36 лет НС в техносфере вообще являются главной причиной смерти. В РФ в 1990 г. на производстве произошло 660 тыс. НС, при этом погибли 8234 чел. Эта закономерность носит устойчивый характер — за 1998-2000 погибло 16 тыс. человек. За год в РФ происходит почти 200 тыс. ДТП и погибает около 28 тыс. человек (26567 в 2010 г., 27953 в 2011 г.). В 2005 г. смертность от НС составила 14,3 % (от сердечно-сосудистых заболеваний — 56,7%, от онкологических заболеваний —12,4%). Таким образом, смертность от НС в РФ вышла на второе место.
Существенно влияние негативных экологических факторов техносферы на качество жизни и смертность населения. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) в июне 2007 г. опубликовала данные по воздействию окружающей среды на здоровье населения. Детальные расчеты показали, что экологически зависимая смертность в России достигает 20 % общей смертности и составляет 493 тыс. человек в год. 54 человека из тысячи россиян ежегодно погибает по экологическим причинам. По уровню смертности от сердечно-сосудистых заболеваний и от заболеваний костно-мышечной системы Россия занимает первые места в мире[1], по онкологическим и нервно-психиатрическим заболеваниям – входит в число мировых лидеров. На начало 2007 года смертность в России в два-три раза превышала показатели европейских стран.
В 2007 г. Д. Медведев сообщил, что при существующем положении с безопасностью в РФ половина ныне родившихся не доживет до пенсионного возраста. По его же словам в 2008 г. 40 млн. россиян жили в загрязненной среде, из них 1 млн. — в среде опасной для здоровья.
По данным Минздравсоцразвития (2011 г.) экономические потери России от неблагоприятных условий труда каждый год составляют около 2 трлн. руб. или 4,3% от ВВП.
Велик ущерб и от природных факторов среды обитания. Ущерб мировой экономике от природных (наводнения, цунами, землетрясения) и техногенных катастроф в 2010 г. составил 226 млрд. дол, в 2011 году - 370 млрд. дол. Из них 210 млрд. пришлись на Японию.
I. СОСТОЯНИЕ И ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЖД
Эволюция концепций БЖД
Долгое время организация безопасности человека и среды обитания строилась на основе концепции «нулевого риска» или «абсолютной безопасности». Концепция «нулевого риска» полностью исключает возможность негативного воздействия на человека и среду любых факторов и процессов, т.е. доминирующим является представление о том, что вполне реально создать средства защиты, которые обеспечат безопасность при любом развитии неблагоприятной ситуации.
Существует, однако, много причин, по которым эта концепцияне может быть реализована, и, главным образом, из-за непрерывного видоизменения или появления новых негативных техногенных факторов и опасностей (сложность), а также непостоянства характеристик техносферы и ситуаций, при которых они реализуются (подвижность).
Под сложностью техносферы понимается разнообразие и степень изученности действующих в ней негативных техногенных факторов. Степень изученности влияет на эффективность защитных мероприятий и, соответственно, на исход развития неблагоприятной ситуации.
По степени изученности негативных факторов техносферы ее сложность можно оценить как:
· низкую, с известными негативными факторами техносферы, которые полностью исследованы и последствия их воздействия не подвергаются сомнению (например, абсолютно известны дозовые пределы воздействия на биологические объекты различных видов излучения, концентрационные пределы многих вредных веществ, пороговые величины электрического тока, пороги акустического воздействия и т.д.);
· среднюю, с недостаточно известными факторами, которые еще не полностью изучены, поэтому существует определенный риск их негативного воздействия на человека и среду (такие факторы связаны, например, с использованием сотовой связи, генетически модифицированной продукции и т.д.). Риск— это уровень определенности, с которой можно прогнозировать результат при наличии множества случайных факторов. Он характеризует возможную вероятность негативного исхода при развитии неблагоприятной ситуации.
· высокую, с неизвестными факторами, которые объективно существуют и могут сопровождать пока не открытые природные и антропогенные процессы и явления, например, открытия деления урана (О. Ганн в 1938 г.), сверхтекучести гелия (П. Капица в 1938 г.), спонтанного деления тяжелых атомных ядер (Г. Флеров, К. Петржак в 1940 г.), лазера (Ч. Таунс, Н. Басов и А. Прохоров в 1955 г.), сверхпроводимости (Д. Бардин в 1957 г.)были сделаны только в 20 веке.
Подвижность техносферы — это состояния техносферы, определяемое скоростью изменения ее характеристик. Например, быстрые изменения происходят в авиационно-космической промышленности, производстве компьютеров, в биотехнологии и сфере телекоммуникаций. Менее заметны изменения в металлургии, горнодобывающих отраслях, производстве пищевых продуктов и т.д.
По состоянию техносферы ее подвижность характеризуется как:
· низкая, когда объекты техносферы и их характеристики длительное время практически не меняются; т.к. в этих изменениях нет необходимости;
· высокая, когда для удовлетворения возрастающих потребностей общества необходимы постоянные изменения и преобразования объектов техносферы и их характеристик.
Подвижность и сложность формируют уровень неопределенности техносферы. Неопределённость техносферы характеризуется относительным количеством и качеством информации о ней. Если информации мало и она не точна, то среда становится неопределенной. Соответственно, труднее прогнозировать развитие неблагоприятной ситуации и принимать эффективные меры защиты. Исходя из характеристик подвижности и сложности техносферы можно выделить четыре типа состояния техносферы (см. табл):
Основные типы состояния техносферы (по неопределенности). Табл.
| Степень подвижности техносферы | Степень сложности техносферы | ||
| низкая | средняя | высокая | |
| Факторы изучены | Факторы изучены недостаточно | Факторы не изучены | |
| низкая (факторы не меняются) | Ситуация абсолютной определенности | Ситуация умеренной неопределенности | Ситуация абсолютной неопределенности |
| высокая (факторы постоянно меняются) | Ситуация умеренной неопределенности | Ситуация умеренно высокой неопределенности | Ситуация абсолютной неопределенности |
· абсолютной определенности. Степень сложности и подвижности среды малы, преобладают условия определенности, риск деятельности минимальный, т.к. ситуация наиболее проста и предсказуема;
· умеренной неопределенности. Степень сложности среды средняя, а подвижность среды низкая. Условия риска существуют, но дальнейшее изучение факторов позволяет хорошо прогнозировать ситуацию и минимизировать риск;
· умеренно высокой неопределенности. Доминирует высокая подвижность среда, но степень сложности средняя или вообще отсутствует. Условия риска существуют, он высокий, но прогнозируемый. Риск деятельности возрастает, однако он компенсируется низкой сложностью среды;
· абсолютной неопределенности. Степень сложности и подвижности среды наибольшие. Из-за полной неизученности факторов техносферы, риск деятельности наибольший, он практически не прогнозируется. Такая ситуация возможна в начальный период использования новых процессов и явлений.
Практический анализ показывает, что, в основном, несчастные случаи, аварии, катастрофы и другие негативные явления имеют место при:
1. воздействии на человека, среду или объект известных факторов или процессов, но в новых условиях и ситуациях, когда сложно обеспечить абсолютную безопасность развивающейся ситуации;
2. воздействии недостаточно изученных факторов в стандартных условиях, (примером может быть негативное влияние сотовой связи на функционирование бортовых систем ЛА);
3. воздействии известных факторов в стандартных ситуациях, но при невозможности полного исключения неблагоприятного развития ситуации из-за недостаточности средств защиты.
Ситуации воздействия на человека (особенно в производственных условиях) новых, неизученных факторов маловероятны по определению (невозможно воздействие того, что на практике не используется).
Объективно во всех случаях техносфера характеризуется тем или иным уровнем негативного воздействия на человека и среду, поэтому мы сталкиваемся с непредсказуемостью развития ситуации и соответственно не можем полностью исключить негативные последствия. Рассмотренные ситуации отличаются по степени вероятности неблагоприятного исхода, но каждая из них характеризуется тем, что неблагоприятный исход возможен, что свидетельствует о неприемлемости концепции «нулевого риска» и исключает абсолютную безопасность.
Недостатками концепции «нулевого риска» являются также невозможность полной её реализации из-за чрезмерных материальных затрат, а также неподготовленность к эффективным действиям в чрезвычайной ситуации.
На смену концепции «нулевого риска» пришла концепция разумно достижимого уровня безопасности, или концепция «приемлемого риска», использующая принцип «предвидеть и предупредить». Эта общепризнанная в настоящее время концепция предусматривает возможность аварии и соответственно меры по предотвращению её возникновения и развития. Концепция приемлемого риска использует понятие «фоновый риск», то есть вероятность того, что человек погибнет в результате несчастного случая, преступления или иного «неестественного» события. Она базируется на четырех основных принципах:
· практическая деятельность не может быть оправдана, если выгода от этой деятельности в целом не превышает вызываемого ею ущерба;
· оптимальным считается вариант сбалансированных затрат на создание систем безопасности за счёт снижения уровня риска и выгоды, получаемой от хозяйственной деятельности;
· должен учитываться весь спектр существующих опасностей; вся информация о принимаемых решениях по управлению риском должна быть доступна населению;
· принцип экологических ограничений (обеспечение безопасности человека, живущего сегодня), достигается таким путём реализации, который не подвергал бы риску способность природы обеспечить безопасность и потребности будущих поколений человечества.
