Благоприятные условия для жизни человека на нашей планете весьма ограниченны, область его обитания по объему занимает лишь небольшую часть биосферы, однако как путем изменения, окружающей природной среды, так и создания новых, специфических сред, к настоящему времени человек населил практически все природные зоны Земли.

Для благоприятной жизни имеют значение следующие компоненты среды обитания человека: воздушная среда, водная среда, почва, недра, растительный покров, животный мир, климат, энергетическая среда. Рассмотрим их подробнее.

При дыхании через наши легкие ежегодно проходят тысячи кубометров воздуха, поэтому именно загрязнение воздушной среды, прежде всего, сказывается на организме человека.

Воздушная среда для человека может быть:

Наружной (outside), расположенной вне помещений (улица, парк,

лес), в которой большинство людей в среднем проводят до 10-15%

времени в течение суток;

Внутренней производственной (рабочее место), в которой обычно

проводят примерно 30% времени (8 ч);

Внутренней жилой (inside) - жилые помещения (дома, квартиры).

В них обычно человек проводит до 70% времени.

Воздух чистой наружной среды наиболее благоприятен для дыхания по составу и свойствам, однако в настоящее время его качество по различным причинам снижается. Основные проблемы, связанные с состоянием наружной среды, будут рассмотрены ниже (см. разд. 2.4). Качество воздуха внутренней производственной среды является одним из основных предметов рассмотрения дисциплины «Безопасность жизнедеятельности», являющейся обязательным компонентом образования по направлению «Техносферная безопасность».

Внутренний воздух в жилых помещениях имеет, как правило, повышенное содержание углекислого газа и включает другие химические вещества: формальдегид (источники - мебель, фанера, пенопласт), асбест (изоляционные материалы), различные продукты сгорания, например СО, N0 и др.

Водная среда. Человек не живет в водной среде, однако качество воды имеет для него огромное значение. Для человека водная среда - это поверхностные и подземные воды.

Поверхностные воды сосредоточены большей частью в Мировом океане, поверхность которого составляет 361 млн км 2 (в 2,4 раза больше площади суши (149 млн км 2)).

Подземные воды бывают: солеными, солоноватыми (меньшей солености) и пресными.

Наибольшее значение для человека имеет пресная вода, которая составляет всего лишь 2,7% общего объема воды на Земле, причем всего 0,36% ее имеется в легкодоступных местах.

Максимальное практическое значение для человека имеют речные воды. Вода озер используется в меньшей степени, а ледниковые воды пока практически не используется. Значительные запасы воды сосредоточены в водоносных слоях горных пород (подземные воды).

Формально Российская Федерация является одной из двух водоиз-бытычных стран (нарядус Бразилией). На одного жителя России приходится 28,5 тыс. м 3 /год пресной воды, однако распределение речного стока крайне неравномерно. Среднемноголетний суммарный сток рек России составляет 4270 км 3 /год, однако, более 90% его приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов. На бассейны Каспийского и Азовского морей, где проживает 80% населения России и сосредоточен ее основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал, приходится меньше 8% общего годового стока.

Например, недостаточно обеспечены собственными водными ресурсами Ростовская, Астраханская, Липецкая, Воронежская, Белгородская, Курская области, Республика Калмыкия и некоторые другие регионы. Кроме того, наблюдается прогрессирующее снижение водных ресурсов южных рек страны под влиянием хозяйственной деятельности. Уменьшение годового стока в среднем составляет от 10 (Волга) до 50% и более (Кубань, Терек, Урал и др.), что превышает уровень экологически допустимого забора воды.

Почва представляет собой поверхностный плодородный слой земной коры. От нее напрямую зависит количество произведенного продовольствия. В биосфере она выполняет две основные функции, которые имеют огромное значение для человека:

• 1) производство органического вещества;
• 2) минерализация отмерших органических остатков.

В настоящее время почва стала еще и биологическим фильтром, поглощающим и обезвреживающим промышленные и бытовые отходы.

Чаще всего почву рассматривают как земельные ресурсы, т.е. земли, систематически используемые или пригодные к использованию в конкретных хозяйственных целях. Земельные ресурсы ограничены. Они не заменимы другими средствами производства. Различаются они по агропроизводственным свойствам, плодородию и расположению. Земельный фонд мира распределяется следующим образом:

• обрабатываемые земли - 11,3%, из них пахотные - 10,4%;
• необрабатываемые земли - 88,7%, из них луга и пастбища - 25,8%; лесные земли - 29,6%; прочие земли - 33,3%.

Качество продуктивных земель в разных районах Земли может очень сильно различаться. На значительной части суши землепользование вообще и земледелие в частности ограничиваются различными природными факторами:

• 28% поверхности суши занимают пустыни и полупустыни, т.е. территории подверженные сильной аридизации;
• на 23% земель в почвах наблюдаются либо дефицит биофильных элементов, резко снижающий продуктивность, либо накопление токсичных соединений (засоление почв);
• 22% земель приходится на горы, в этих районах земледелие сдерживается высокими уклонами поверхности, высоким риском развития эрозии и маломощностью почв;
• 10% земель испытывает избыточное увлажнение с застоем грунтовых вод и заболачиванием;
• На 6% земель земледелие ограничено в результате наличия вечной мерзлоты.

Таким образом, лишь на 11% земель серьезные лимитирующие факторы отсутствуют и возможно более-менее полноценное земледелие.

В начале XXI в. на одного человека в среднем приходилось около 0,3 га пашни (в Японии - 0,04 га, в США - 0,63 га, в России -0,88 га). С 1970 гг. это количество непрерывно сокращается, несмотря на постоянное вовлечение в сельскохозяйственный оборот новых земель. Связано это прежде всего с ростом населения.

Необходимо отметить, что в связи с интенсивным земледелием, качество земель снижается. В сухом и жарком климате это часто приводит к опустыниванию. Такое явление наблюдается с древнейших времен. Так, в настоящее время пустыней является большая часть территории Передней Азии (Иран, Ирак, Сирия), на которой в свое время (приблизительно 10 тыс. лет назад) появилось земледелие.

Основные причины снижения количества и качества сельскохозяйственных земель: загрязнение почв, зарастание лесом и кустарником мелкоконтурных и удаленных участков, развитие эрозионных процессов, подтопление и заболачивание земель.

Почвы вокруг больших городов и промышленных центров на несколько десятков километров загрязнены тяжелыми металлами, нефтепродуктами, соединениями фтора.

Эрозия - это процесс разрушения почвенного покрова и сноса частиц почвы потоками воды (водная эрозия) или ветром (ветровая эрозия). В России площадь пашни, подверженной водной и ветровой эрозии, составляет 82 млн га, или 64% к общей ее площади. Ежегодно площадь эродированных земель возрастает на 0,4-0,5 млн га, а потери плодородной почвы составляют 1,5 млрдт. Значительная часть орошаемых и осушенных сельхозугодий требует комплексной реконструкции, необходимо переустройство и коллекторно-дренажной сети. Несмотря на осуществление мелиорации, площади переувлажненных и заболоченных земель постоянно увеличиваются. Из всех сельхозугодий 7,3% имеют в различной степени засоленные земли. Хотя постоянно проводятся работы по раскислению почв, их площадь практически не сокращается и составляет ныне около 5 млн га. Состояние аридных территорий в России повсеместно ухудшается, опустынивание приобретает все более значительные масштабы. Темпы рекультивации нарушенных земель также неудовлетворительны.

Состояние земельных ресурсов во всем мире и прежде всего в развивающихся странах вызывает серьезные опасения в связи с задачами увеличения производства продуктов питания.

Недра - часть земной коры, расположенной ниже почвенного слоя, а при его отсутствии - ниже земной поверхности и дна водоемов и водостоков, простирающейся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения. Основным компонентом недр являются минерально-сырьевые ресурсы - совокупность полезных ископаемых, содержащихся в недрах земли, являющихся основой для развития отраслей народного хозяйства. В составе минерально-сырьевых ресурсов выделяют: цветные и редкие металлы, благородные металлы, энергетическое сырье, нерудные полезные ископаемые, сырье для строительной индустрии, лечебные источники и грязи.

Недра дают сырье не только промышленности, но и сельскому хозяйству (для производства минеральных удобрений). На земном шаре каждые 15-18 лет происходит удвоение объема добычи полезных ископаемых. Доля России в общемировом горно-промышленном производстве составляет 14%. В нашей стране ежегодно извлекается 9-10% мировой добычи нефти, 20-25% природного газа, 5-7% угля, 7-8% железных руд, 12-20% никеля и кобальта, более 10% вольфрама, 26% алмазов, 12% калийных солей, 6% фосфорного концентрата, значительна часть других цветных и редких металлов, золота, серебра, платины и платиноидов. Минерально-сырьевая продукция продолжает оставаться главной составляющей российского экспорта, обеспечивающей около 70% всех валютных поступлений России.

По объему разведанных запасов Россия занимает ведущее положение в мире. В недрах России, территория которой составляет 12% суши Земли, сосредоточено 14% мировых запасов нефти, 35% газа, 11% угля, 26% железных руд, значительная часть мировых запасов золота, алмазов, цветных и редких металлов.

В целом проблема количественного роста добычи касается лишь ограниченного круга полезных ископаемых (марганца, хрома, сурьмы, ртути, мусковита, плавикового шпата). Однако следует отметить, что уровень потерь достаточно высок, например, при подземном способе добычи угля - 23,5%, хромовой руды - 27,7%, калийных солей - 62,5%. Серьезный ущерб государство несет от потерь ценных компонентов в период их переработки и транспортировки. Наиболее острыми остаются вопросы комплексного использования минерального сырья. В настоящее время горнопромышленный комплекс превратился в один из самых крупных источников загрязнения окружающей среды.

Растительный покров тоже играет в жизни человека огромную роль. Растения участвуют в образовании гумуса почвы, в формировании газового состава атмосферного воздуха. Важнейшим растительным ресурсом земного шара служит лес, который производит более 60% биологически активного кислорода (одно дерево за 24 ч восстанавлива-еттакое количество кислорода, которое необходимо для нормального дыхания трех человек в течение суток). Зеленые растения континентов составляют 99,2% биомассы организмов Земли, а на леса приходится более 90% всей растительной биомассы суши. Поэтому леса занимают самое важное место в жизни человека и природы. Лес как составная часть биосферы является мощным регулятором климата и водного баланса. Высока его роль в очищении атмосферного воздуха от вредных примесей и болезнетворных микроорганизмов, восполнении запасов кислорода, поддержании равновесия химического состава атмосферы, особенно баланса кислорода, углерода и азота; в поддержании гидрологического режима рек; предупреждении эрозии почв;

в борьбе с засухами и суховеями. Кроме того, лес - это среда обитания разнообразных видов диких животных, место произрастания грибов и ягод, поставщик древесины - ценнейшего сырья для хозяйственной деятельности человека. Доказано, что только рекреационная ценность лесов в десятки раз выше стоимости всей древесины.

Роль древесных насаждений заключается не только в удержании пыли, поглощении углекислого газа, но и в замечательном свойстве растений выделять в окружающую среду фитонциды - биологически активные вещества, подавляющие рост и развитие болезнетворных микроорганизмов. Лесные полосы являются лучшим средством оптимального снегораспределения на полях. К сожалению, во многих регионах России, как и во всем мире, отмечаются увеличение скорости негативных изменений растительного покрова и снижение флористического разнообразия. От 8 до 21 % видов дикой флоры нуждается в защите.

Животный мир относится к возобновимым природным ресурсам. Он имеет большое значение для почвообразовательных процессов, участвует в формировании газового состава атмосферы, водного режима и растительного мира биосферы.

Науке известны две причины исчезновения животных: естественные процессы, обусловленные изменениями окружающей среды, и деятельность человека. Когда темпы изменения окружающей среды превосходят адаптационные способности видов, последние вымирают.

Фаунистическое многообразие дикихживотных на территории России оценивалось на 1991 г. следующими показателями: насекомые-до 80 тыс. видов, водные беспозвоночные - до 12 тыс., пресноводные рыбы - около 400, морские рыбы - около 2400, земноводные - 26, пресмыкающиеся - 66, птицы - 720, млекопитающие - 328 видов. Ныне отмечается тенденция к обеднению фауны, особенно в районах с высокой концентрацией промышленности и населения, в среднем примерно на 10% от мирового фаунистического разнообразия.

Климат. Климатическая среда является важным фактором, определяющим развитие различных видов живых организмов. Не меньшее значение климат имеет как для развития человеческого общества в целом, так для экономического развития отдельных стран.

Характерной особенностью России является то, что на большей части ее территории климат более холодный, чем в других странах. Для примера приведем средние значения температуры января в разных

городах мира: Москва--6,5 °С; Вашингтон - +2,2 °С; Нью-Йорк-

0,3 °С; Рим - +8,1 °С; Стокгольм--2,3 °С; Париж - +4,2 °С. Стоит

также отметить, что холодный период в нашей стране в среднем на 2-3 мес. длиннее, чем, например, в Европе.

Заметим, что 49% территории страны занимают вечномерзлые грунты. С точки зрения экологии, климатические условия России наименее благоприятны: во-первых, повышенные расходы топлива для отопления приводят к дополнительному загрязнению воздушной среды в холодное время года, во-вторых, северные районы более чувствительны к загрязнению и менее устойчивы к внешним воздействиям.

Энергетическая среда как компонент среды обитания человека формируется под воздействием шума, вибрации, ультразвука, инфразвука, электромагнитных полей, ионизирующих излучений. Они могутбыть естественного и искусственного происхождения.

Шумом являются любые звуки, выходящие за рамки звукового комфорта. Чаше всего это неупорядоченные звуковые колебания, но бывают и упорядоченные, мешающие восприятию нужных звуков либо вызывающие неприятные ощущения и повреждающие органы слуха. Уровни шума можно характеризовать интенсивностью звука. Шум измеряется в децибелах, слышимый диапазон укладывается в 140 децибел.

Чем выше частота звука в области ультразвука и слышимого звука, тем тяжелее вынести шум. Особенно тяжело переносятся внезапные резкие звуки высокой частоты. Ухо человека воспринимает звуки частотой 16-20 000 Гц. Неслышимые человеком колебания с частотой менее 16 Гц - инфразвук, а с частотой более 20 000 Гц - ультразвук и гиперзвук. Адаптация к шуму невозможна. На уровне 30-40 дБ ощущается легкий дискомфорт. Уровень шума в 50-60 дБ негативно воздействует на нервную систему человека, особенно занятого умственным трудом (отвлекающее, раздражающее действие).

Вибрациями называют сложные колебания в механических системах, которые передаются через грунт и воспринимаются лишь при контакте с вибрирующим телом; при частоте 1-100 Гц они воспринимаются как сотрясения.

Основными источниками вибрации являются технологическое оборудование ударного действия (молоты, прессы), мощные энергетические установки (насосы, компрессоры, двигатели), рельсовый транспорт. Вибрации распространяются по грунту и достигают фундаментов общественных и жилых зданий, часто вызывая и звуковые колебания, которые разрушающе действуют на конструкции и сооружения.

Естественные изменения в электромагнитном фоне (при изменении солнечной активности, магнитных «бурях» и др.) называют электромагнитными аномалиями. Их влияние на нашу жизнь многообразно, но недостаточно изучено. В последнее время в связи с широчайшим развитием электронных систем управления, передач, связи, электроэнергетических объектов на первый план вышло антропогенное электромагнитное загрязнение - создание искусственных электромагнитных полей (ЭМ П), источником которых являются радиопередающие устройства, электрифицированные транспортные средства, линии электропередач идр. Электромагнитное загрязнение (по Н. Реймерсу) возникает в результате изменении электромагнитных свойств среды, приводящих к нарушениям работы электронных систем и изменениям в тонких клеточных и молекулярных биологических структурах.

Ионизирующее излучение - это вид излучения, взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов. Несколько десятилетий назад оно исходило лишь от естественных источников радиоактивности. Радиоактивность - самопроизвольное превращение неустойчивого нуклида в другой нуклид, сопровождающееся испусканием ионизирующих излучений. С началом использования ядер-ной энергии к естественному излучению прибавилась искусственная, обусловленная цивилизацией радиационная нагрузка. Воздействие ионизирующих излучений на живые организмы в зонах радиоактивного загрязнения может вызвать тяжелые поражения, в том числе генетические.

Основными видами ионизирующих излучений являются:

• а-лучи - тяжелые, положительно заряженные частицы, движущиеся со скоростью 107 м/с и поглощающиеся алюминиевой фольгой толщиной несколько микрон (миллионная часть метра). Этими частицами являются ядра гелия;
• р-лучи - легкие, отрицательно заряженные частицы, двигающиеся со скоростью, близкой к скорости света, и поглощаемые слоем алюминия толщиной 1 мм. Этими частицами являются электроны;
• у-лучи - сильно проникающее излучение, не отклоняющееся ни в электрическом, ни в магнитном полях. Природау-лучей - жесткое электромагнитное излучение, имеющее еще более короткую волну, чем рентгеновское излучение.

Главной характеристикой степени опасности ионизирующих излучений является доза излучения (порция энергии, переданная излучением веществу). Выделяют несколько групп доз. Например, экспозиционная доза - количество у-излучения, способного к ионизации сухого воздуха. Экспозиционная доза характеризует потенциальную опасность у-излучения. Поглощенная доза - это количество энергии любого вида излучения, поглощенное в единице массы вещества. По сути, это физическая доза излучения. Эквивалентная доза - это количество энергии любого вида излучения, поглощенное в единице массы вещества с учетом качества излучения. Это наиболее важная с точки зрения биологического эффекта доза. Она не может быть измерена, а должна быть рассчитана.

Проблема воздействия на природную среду и здоровье человека энергетической среды заслуживает самого пристального внимания.

Воздействие человека на природу: общая характеристика

Человек принадлежит к биологическому виду Человек разумный {Homo sapiens), образует несколько рас и распространен на планете

Земля повсеместно. Сейчас между природной средой и человеческим обществом существуют достаточно сложные взаимодействия, обмен веществом и энергией, взаимодействие общества и природы, воздействие человеческого общества (антропогенных факторов) на природу и природы на здоровье и хозяйственную деятельность человека.

Все виды воздействия человека на природу можно разделить на несколько групп, некоторые из которых, по сути, перекрываются:

• ? разрушительное (деструктивное) воздействие. Человек разрушает окружающую природную среду, которая утрачивает свои полезные для человека качества (например, сведение дождевых лесов под пастбища или плантации, в результате чего нарушается био-геохимический круговорот веществ и почва быстро теряет свое плодородие);
• ? стабилизирующее воздействие - человеческая деятельность, направленная на замедлении деструкции природной среды (например, почвозащитные мероприятия, направленные на уменьшение эрозии почв);
• конструктивное воздействие - человеческая деятельность, направленная на восстановление природной среды, нарушенной в результате хозяйственной деятельности человека или природных процессов (например, восстановление численности редких видов растений и животных);
• прямое воздействие, наблюдающееся, когда человек оказывает непосредственное воздействие на среду обитания (например, разрушает биогеоценоз, распахивая целину с целью выращивания культурных растений, или занимает территорию под строител ьство жилищ);
• косвенное воздействие состоящееся в том, что на природу человек воздействует не непосредственно, а опосредовано, через продукты своей производственной деятельности (например, сжигая топливо в ТЭЦ (теплоэлектроцентралях), человек непосредственно не контактирует с организмами, однако выделяемая при сжигании топлива тепловая энергия, попадая в окружающую среду, вызывает «тепловое загрязнение» атмосферы, которое воздействует на те или иные организмы);
• комплексное воздействие, состоящее в гом, что, воздействуя на какой-то вид организмов непосредственно, через него, не контактируя с другим видом, человек оказывает на него определенное воздействие. Самый известный пример такого воздействия - использование ядохимиката ДДТ, с помощью которого человек уничтожал мышевидных грызунов (прямое воздействие). Впоследствии оказалось, что ДДТ плохо разрушается в природных условиях, накапливается в природе и может попадать с пищей в другие организмы, в том числе и в организм человека, вызывая отравление (косвенное воздействие);
• стихийное (бессознательное) воздействие, состоящее в том, что человек, не ставя цели, даже не желая этого, воздействует на природу. Так, не желая оказывать отрицательного воздействия, человек, гуляя в поле или в лесу может топтать траву, наступать на мелких животных (насекомых), рвать цветы и т.д.;
• сознательное (целеустремленное, планомерное) воздействие, состоящее в организации деятельности, направленной на формирование человеком таких биоценозов, которые будут ему максимально полезны (например, возделывание поля для выращивания злаков или овощей, окультуривание луга посадкой на нем люцерны и других кормовых культур, выведение новых сортов растений и пород животных и т.д.). Это воздействие может носить как позитивный (например, создание заповедников), так и негативный (разработка полезных ископаемых, строительство гидростанций и т.д.) характер.

Развитие хозяйственной деятельности человека и усиление его воздействия на биосферу привело к появлению понятия «техногенез» (совокупность геохимических процессов, вызванных производственно-хозяйственной деятельностью человека). С геохимической точки зрения производственно-хозяйственную деятельность человека можно разделить на три типа:

• 1) горно-техническую деятельность, включающую разведку, добычу и переработку полезных ископаемых. Она приводит к изъятию из земных недр минеральных масс, проседанию грунта и т.д.;
• 2) инженерно-строительную деятельность, включающую строительство водохранилищ, плотин, ирригационных и осушительных каналов, коммуникаций, железных дорог и т.д. Эта деятельность заключается в дополнительной нагрузке на земные массы, изменениях в горных породах при мощных технических взрывах, влиянии на речные долины и т.д.;
• 3) сельскохозяйственную деятельность, включающую земледелие, орошение, осушение, обводнение земель, распашка целины, вырубка лесов и т.д. Она приводит к усилению водной и ветровой эрозии, загрязнению почв и т.д.

Несбалансированные взаимоотношения общества и природы, т.е. нерациональное природопользование, часто приводят к экологическому кризису и даже экологической катастрофе.

Экологический кризис (чрезвычайная экологическая ситуация) - экологическое неблагополучие, характеризующееся устойчивыми отрицательными изменениями окружающей среды и представляющее угрозу для здоровья людей. Это обратимое изменение равновесного состояния природных комплексов. Он характеризуется не столько усилением воздействия человека на природу, сколько резким увеличением влияния измененной людьми природы на общественное развитие. Проявление экологического кризиса нередко называют «эффектом бумеранга». Человек выступает при экологическом кризисе активно действующей стороной.

Экологическая катастрофа (экологическое бедствие) - это природная аномалия (длительная засуха, массовый мор, например скота, и т.д.), зачастую возникающая на основе прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на природные процессы и ведущая к остро неблагоприятным экономическим последствиям или массовой гибели населения определенного региона; авария технического устройства (атомной электростанции, танкера и т. п.), приведшая к остро неблагоприятным изменениям в среде и повлекшая за собой массовую гибель живых организмов и экономический ущерб; одно из состояний природы. Экологическая катастрофа отличается от экологического кризиса тем, что кризис - это обратимое состояние, в котором человек выступает активно действующей стороной, а катастрофа - необратимое явление, и человек здесь вынужденно пассивная, страдающая сторона. В более широком понимании экологические катастрофы - это фазы развития биосферы, в котором происходит качественное обновление живого вещества, например вымирание одних видов и возникновение других.

Экологический кризис и экологическая катастрофа в зависимости от масштаба могут быть локальными, региональными и глобальными.

Стоит отметить, что взаимодействие общества и природы подчинено определенным законам. Ниже приведены важнейшие из них. Порядок их расположения отражает последовательность проявления законов в истории взаимоотношений между обществом и природой.

• Человеческая деятельность сглаживает межзональные и межрегиональные различия в живом покрове Земли и усиливает местные различия.
• Человеческая деятельность подвергает все элементы биосферной природы стихийному и частичному окультуриванию.
• Современное человеческое общество существует в биосфере как сверхвид, изменяющий всю ее замкнутую среду таким образом, что она становится непригодной для существования.
• Созданные разумом и технической вооруженностью сверхвидовые свойства человечества позволяют ему придавать среде своего обитания (как биосферной, так и иной, например, в космическом корабле) свойства экологической системы, обеспечивать стабильное существование жизни.
• Человечество может сохранить возможность благоприятного существования только в условиях построенной на экологических принципах общепланетарной системы природопользования.

Введение

Основная цель безопасности жизнедеятельности как науки - защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности.

Средством достижения этой цели является реализация обществом знаний и умений, направленных на уменьшение в техносфере физических, химических, биологических и иных негативных воздействий до допустимых значений. Это и определяет совокупность знаний, входящих в науку о безопасности жизнедеятельности, а также место БЖД, в общей области знаний - экологии техносферы.

Безопасность жизнедеятельности - наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой.

Основы безопасности жизнедеятельности. Взаимодействие человека и среды обитания

Жизнедеятельность человека неразрывно связана с окружающей его средой обитания. В процессе жизнедеятельности человек и среда постоянно взаимодействуют друг с другом, образуя систему «человек - среда обитания».

Жизнедеятельность - это повседневная деятельность и отдых, способ существования человека.

Среда обитания - окружающая человека среда, обусловленная в данный момент совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных), способных оказывать прямое или косвенное немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Основная мотивация человека в его взаимодействии со средой обитания направлена на решение, как минимум, двух основных задач:

• - обеспечение своих потребностей в пище, воде и воздухе;
• - создание и использование защиты от негативных воздействий среды обитания.

В системе «человек - среда обитания» происходит непрерывный обмен потоками вещества, энергии и информации. Это происходит в соответствии с законом сохранения жизни Ю.Н. Куражковского: «Жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии и информации».

Потоки веществ, энергии и информации имеют естественную и антропогенную природу, они во многом зависят от масштабов преобразующей деятельности человека и от состояния среды обитания.

Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда потоки вещества, энергии и информации находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой. Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека и/или окружающую среду.

Изменяя величину любого потока от минимального до максимально возможного значения, 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 работоспособности 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 негативных процессов у человека и в среде обитания;
• - опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, и/или приводят к деградации природной среды;
• - чрезвычайно опасно, когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать разрушения в природной среде.

Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) - недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды.

Взаимодействие человека со средой обитания может быть позитивным или негативным, характер взаимодействия определяют потоки веществ, энергий и информации.

катастрофа опасность техногенный антропогенный

Человек и окружающая его среда постоянно взаимодействуют друг с другом в процессе жизнедеятельности. Процесс жизнедеятельности можно охарактеризовать как движение потоков вещества, энергии и информации через живое тело. Взаимодействие человека и окружающей среды возможно, когда эти потоки находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и средой. Любое превышение привычных уровней сопровождается негативными воздействиями на человека или природную среду.

В естественных условиях такие воздействия наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях. В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы и действиями человека.

Можно выделить ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек — среда обитания»:

Комфортное, когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха, гарантируют сохранение здоровья человека и 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;

Опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, 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 разрушения в природной среде.

Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) — недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды.

Таким образом, взаимодействие человека со средой обитания может быть позитивным или негативным. Негативный результат взаимодействия определяют опасности. Опасность — это негативное свойство живой и неживой материи, способное причинять ущерб самой материи: людям, окружающей среде, материальным ценностям.

Опасности могут быть реальными и потенциальными. Например, печь в палатке или геодезический сигнал большой высоты потенциально опасны, а пожар или падение с сигнала — это реализованная, то есть реальная опасность.

Опасность — это центральное понятие в безопасности жизнедеятельности. Различают опасности естественного и антропогенного происхождения. Естественные опасности обусловливают стихийные явления, климатические условия, рельеф местности и так далее. Ежегодно стихийные явления подвергают опасности жизнь около двадцати пяти миллионов человек. Негативное воздействие на человека и среду обитания, к сожалению, не ограничивается естественными опасностями. Человек, решая задачи своего материального обеспечения, непрерывно воздействует на среду обитания своей деятельностью. В результате в среде обитания образуются антропогенные опасности. Таким образом, жизнедеятельность человека потенциально опасна.

Так, на ранних стадиях своего развития на человека действовали негативные факторы естественного происхождения: пониженные и повышенные температуры воздуха, осадки, контакты с дикими животными и стихийные явления. В условиях современного мира к естественным прибавились многочисленные факторы техногенного происхождения: запыленность и загазованность воздуха, шум, повышенная концентрация токсичных веществ в окружающей среде, электромагнитные поля, ионизирующие излучения и так далее.

Антропогенные опасности во многом определяются наличием отходов, неизбежно возникающих при любом виде деятельности человека. Они поступают в окружающую среду в виде выбросов в атмосферу, сбросов в водоемы, производственного и бытового мусора, потоков механической, тепловой и электромагнитной энергии. Кроме того, вероятно проявление опасности и при использовании человеком технических устройств — электрических сетей, приборов, станков и так далее. В настоящее время перечень реально действующих негативных факторов значителен и насчитывает более ста видов.

Мир опасностей, угрожающих личности, весьма широк и непрерывно нарастает. В производственных, городских, бытовых условиях на человека воздействует, как правило, несколько негативных факторов. Главная задача науки о безопасности жизнедеятельности — анализ источников и причин возникновения опасностей, прогнозирование и оценка их воздействия в пространстве и во времени.

Взаимодействие человека со средой обитания в процессе жизнедеятельности основано на передаче между элементами системы «человек – среда обитания» потоков масс веществ, энергий всех видов и информации.

Характерные потоки масс, энергий и информации жизненного пространства

Потоки в естественной среде:

• солнечное излучение, излучение звезд и планет;
• космические лучи, пыль, астероиды;
• электрическое и магнитное поля Земли;
• круговороты веществ в биосфере в экосистемах, в биогеоценозах;
• потоки, связанные с атмосферными, гидросферными и литосферными явлениями, в том числе и со стихийными;
• другие потоки.

Потоки в техносфере:

• потоки сырья, энергии;
• потоки продукции отраслей экономики;
• отходы экономики;
• информационные потоки;
• транспортные;
• световые (искусственное освещение);
• потоки при техногенных авариях и другие.

Потоки в социальной среде:

• информационные (обучение, государственное управление, международное сотрудничество и т. п.);
• людские (демографический взрыв, урбанизация населения);
• потоки наркотических средств, алкоголя и пр.;
• другие потоки.

Потоки, потребляемые и выделяемые человеком в процессе жизнедеятельности:

• потоки кислорода, воды, пищи и иных веществ (алкоголь, табак, наркотики и т. п.);
• потоки энергии (механической, тепловой, солнечной и пр.);
• потоки информации;
• потоки отходов процесса жизнедеятельности и др.

Такое взаимодействие обеспечивает удовлетворение основных потребностей человека: в воздухе, воде, пище, солнечной энергии, информации об окружающей среде, в выделении в окружающее жизненное пространство потоков масс в виде отходов биологического процесса, потоков тепловой, механической и интеллектуальной энергии.

Согласно законам биогеоценоза обмен потоками вещества и энергии в природе возможен без участия человека: естественная среда обеспечивает поступление на нашу планету потоков солнечной энергии, что способствует созданию потоков массы растений и животных в биосфере, потоков абиотических веществ (воздух, вода и др.) и потоков различных видов энергии.

В техносфере происходит обмен потоками всех видов сырья и энергии, создаются многообразные потоки продукции и отходов ее производства (выбросы в атмосферу, сбросы в водоемы, жидкие и твердые отбросы, различные энергетические воздействия). Здесь же спонтанно могут возникать значительные потоки масс и энергий (при всевозможных техногенных авариях, катастрофах и т. п.).

Не следует исключать и значительный обмен потоками, происходящий в социальной среде, где генерируются и потребляются и все виды потоков, характерные для человека как личности, в том числе и все возрастающие информационные потоки при передаче знаний, управлении обществом, сотрудничестве с другими общественными формациями. Социальная среда создает потоки всех видов, направленные на преобразование естественного и техногенного миров, вместе с тем формируя проблемы безопасности в обществе, связанные с асоциальным поведением: курением, потреблением алкоголя и наркотиков и т. п.

Изменяя потоки в среде обитания, можно получить ряд взаимодействий в системе «человек - среда обитания», характеризующихся как:

• комфортные (оптимальные), когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха; предпосылки для проявления наивысшей работоспособности и, как следствие, продуктивности деятельности; гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонент среды обитания;
• допустимые , 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 негативных процессов у человека и в среде обитания;
• опасные , когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, и/или приводят к деградации природной среды;
• чрезвычайно опасные , когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать разрушения в среде обитания. Гибель организма происходит при значениях фактора воздействия, лежащих вне зоны толерантности, ее можно рассматривать как процесс распада организма на простые подсистемы.

Комфортное и допустимое состояния взаимодействия человека со средой обитания соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, опасное и чрезвычайно опасное - недопустимы для процессов жизнедеятельности человека.

Воздействие среды обитания на живое тело может быть позитивным или негативным, характер воздействия определяют параметры потоков веществ, энергий и информации и способность живого тела воспринимать эти потоки.

Жизнедеятельность человека неразрывно связана с окружающей его средой обитания. В процессе жизнедеятельности человек и среда постоянно взаимодействуют друг с другом, образуя систему «человек - среда обитания».

Жизнедеятельность - это повседневная деятельность и отдых, способ существования человека.

Среда обитания- окружающая человека среда, обусловленная в данный момент совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных), способных оказывать прямое или косвенное немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Основная мотивация человека в его взаимодействии со средой обитания направлена на решение, как минимум, двух основных задач:

Обеспечение своих потребностей в пище, воде и воздухе;

Создание и использование защиты от негативных воздействий среды обитания.

В системе «человек - среда обитания» происходит непрерывный обмен потоками вещества, энергии и информации. Это происходит в соответствии с законом сохранения жизни Ю.Н. Куражковского: «Жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии и информации».

Потоки веществ, энергии и информации имеют естественную, техногенную и антропогенную природу, они во многом зависят от масштабов преобразующей деятельности человека и от состояния среды обитания.

Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в комфортных условиях, когда потоки вещества, энергии и информации находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой.

Комфорт - удобства, благоустроенность, уют.

Достижение комфорта создает условия для высокоэффективного труда и отдыха, способствует хорошему самочувствию людей. Комфорт обеспечивается поддержанием оптимальных показателей микроклимата, нормативных параметров освещения, рациональной организацией рабочего места и зоны отдыха, использованием совершенных видов транспорта.

Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека или окружающую среду. Результат влияния фактора воздействия потока на объект зависит от свойств и параметров потока, а также от свойств объекта.

При изменении потоков в среде обитания, можно получать ряд характерных ситуаций взаимодействия в системе «человек - среда обитания», а именно:

Комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха; предпосылки для проявления наивысшей работоспособности 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 негативных процессов у человека и в среде обитания;

Опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, 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 разрушения в природной среде.

Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) - недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды.

Опасности и их источники

Негативные воздействия в системе «человек - среда обитания» принято называть опасностями.

Опасность - негативное свойство живой и неживой материи, способное причинять ущерб самой материи: людям, природной среде, материальным ценностям.

Источником опасности может быть все живое и неживое. Влиянию опасностей подвергается человек, природная среда, материальные ценности. Источниками (носителями) опасностей являются естественные процессы и явления, техногенная среда и действия людей. Опасности реализуются в виде потоков энергии, вещества и информации, они существуют в пространстве и во времени.

Опасность - центральное понятие в безопасности жизнедеятельности. Различают опасности естественного, техногенного и антропогенного происхождения.

Естественные опасности обусловливают стихийные явления, климатические условия, рельеф местности и т. п. Землетрясения, извержения вулканов, бури, ураганы, обвалы, лавины и др. часто сопровождаются травмированием и гибелью людей.

Негативное воздействие на человека и среду обитания не ограничивается естественными опасностями. Человек непрерывно воздействует на среду обитания своей деятельностью и продуктами деятельности (техническими средствами, выбросами различных производств и т. п.), генерируя в среде обитания антропогенные и техногенные опасности.

Опасности, создаваемые техническими средствами, называют техногенными, а антропогенные опасности возникают в результате ошибочных или несанкционированных действий человека или группы людей.

Вредный фактор - негативное воздействие на человека, которое приводит к ухудшению самочувствия или заболеванию.

Травмирующий (травмоопасный) фактор- негативное воздействие на человека, которое приводит к травме или летальному исходу.

Все опасности классифицируют по ряду признаков (таблица 1).

Таблица 1 – Классификация опасностей

Признак классификации	Вид
По видам источников возникновения опасностей	Естественные
Антропогенные
Техногенные
По видам потоков в жизненном пространстве	Энергетические
Массовые
Информационные
По моменту возникновения опасностей	Прогнозируемые
Спонтанные
По длительности воздействия	Постоянные
Переменные, периодические
Кратковременные
По величине потоков в жизненном пространстве	Предельно допустимые
Опасные
Чрезвычайно опасные
По способности человека идентифицировать опасности органами чувств	Ощущаемые
Неощущаемые
По виду воздействия на человека	Вредные
Травмоопасные
По объектам защиты	Действующие на человека
Действующие на природную среду
Действующие на материальные ресурсы
Комплексного воздействия
По численности людей, подверженных опасному воздействию	Личные
Групповые (коллективные)
Массовые
По размерам зоны воздействия	Локальные
Региональные
Межрегиональные
Глобальные
По видам зон опасности	Производственные
Бытовые
Городские
Зоны ЧС

Опасности по вероятности воздействия на человека и среду обитания разделяют на потенциальные, реальные и реализованные.

Потенциальная опасность представляет угрозу общего характера, не связанную с пространством и временем воздействия.

Реальная опасность всегда связана с конкретной угрозой воздействия на человека, она координирована в пространстве и во времени.

Реализованная опасность - факт воздействия реальной опасности на человека или среду обитания, приведший к потере здоровья или к летальному исходу человека, к материальным потерям. Если взрыв автоцистерны привел к ее разрушению, гибели людей или возгоранию строений, то это реализованная опасность.

Потенциальную опасность можно оценить с помощью риска.

Риск – вероятность реализации опасности. Состояние безопасности предполагает отсутствие риска, то есть отсутствие возможности реализации опасности. На практике полная безопасность недостижима, пока существуют источники риска. Обеспечение безопасности осуществляется снижением риска опасности до некоторого установленного приемлемого риска.

Основной характеристикой уровня безопасности является величина допустимого риска для человека. Обеспечивается допустимый риск комплексом мероприятий: технических, организационных, позволяющих свести к минимуму причины возникновения опасности.

К причинам возникновения опасности относят человеческий фактор и опасности технического характера. К человеческому фактору относят:

Недостатки в профессиональной подготовке;

Отклонения от нормативных требований в организации и технологии производства;

Технологическая недисциплинированность;

Слабый контроль в проведении испытаний оборудования;

Наличие факторов дискомфорта в работе (утомление, напряжение);

Неиспользование необходимых средств защиты.

К опасностям технического характера относят:

Неисправность технических средств;

Недостаточная надежность технических систем; -

Отсутствие и неисправность контрольно-измерительного оборудования.

Реализованные опасности принято разделять на происшествия, чрезвычайные происшествия, аварии, катастрофы и стихийные бедствия.

Происшествие - событие, состоящее из негативного воздействия с причинением ущерба людским, природным или материальным ресурсам.

Чрезвычайное происшествие (ЧП) - событие, происходящее кратковременно и обладающее высоким уровнем негативного воздействия на людей, природные и материальные ресурсы. К ЧП относятся крупные аварии, катастрофы и стихийные бедствия.

Авария - происшествие в технической системе, не сопровождающееся гибелью людей, при котором восстановление технических средств невозможно или экономически нецелесообразно.

Катастрофа - происшествие в технической системе, сопровождающееся гибелью или пропажей без вести людей.

Стихийное бедствие- происшествие, связанное со стихийными явлениями на Земле и приведшее к разрушению биосферы, техносферы, к гибели или потере здоровья людей.

Чрезвычайная ситуация (ЧС) - состояние объекта, территории или акватории, как правило, после ЧП, при котором возникает угроза жизни и здоровья для группы людей, наносится материальный ущерб населению и экономике, деградирует природная среда.

Причинами происшествий в технических системах являются отказы и инциденты, количество которых в последние годы непрерывно нарастает.

Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособности технической системы.

Инцидент - отказ технической системы, вызванный неправильными действиями оператора.

Опыт взаимодействия человека с техническими системами позволяет идентифицировать травмирующие и вредные факторы, а также выработать методы оценки вероятности появления опасных ситуаций.

Первый метод – это накопление статистических данных об аварийности и травматизме. Недостатком этого метода является его ограниченность, невозможность экспериментирования и неприемлемость к оценке опасности новых технических систем.

Второй метод – теория надежности. Надежность – это свойство объекта сохранят во времени в установленных пределах значен6ия всех параметров, позволяющих выполнять требуемые функции.

Одно из основных понятий теории надежности отказ. Отказ – это нарушение работоспособного состояния технического устройства из-за прекращения функционирования или резкого изменения его параметров.

Теория надежности позволяет оценить срок службы, по окончании которого техническое средство должно подвергнуть капитальному ремонту, модернизации.

Третий метод – метод моделирования опасных ситуаций. Выстраиваются диаграммы - дерево событий с помощью специальных знаков.

Четвертый метод – метод экспертные оценок, используется при исследовании достаточно сложных объектов, когда имеются трудности в создании достоверных моделей функционирования больших систем.