Современная схема взаимодействия человека со средой

Классификация потребностей человека по А. Маслоу

Схема воздействия факела 4 токсичных веществ, поступающих в атмосферу от источника выбросов 1 на селитебную 2 и природную зоны при направлении ветра 5

I
II
III
IV
V
VI
VII
принцип существования внешних негативных воздействий на человека и природу
принцип антропоцентризма
принцип природоцентризма
принцип возможности создания качественной техносферы
принцип выбора путей реализации безопасного техносферного пространства
принцип отрицания абсолютной безопасности
принцип гласит: рост знаний человека, совершенство­вание техники и технологии, применение защиты, ослабление социальной напряженности в будущем неизбежно приведут к повышению защищенности человека и природы от опасностей.
Принципы и понятия ноксологии

Поле опасностей.
Поле опасностей - совокупность источников опасностей около защищаемого объекта
Первый круг опасностей (1)
непосредственно действующие на человека:
1. опасности, связанные с климатическими и погодными изменениями в атмосфере и гидросфере;
2. опасности, возникающие из-за отсутствия нормативных условий деятельности по освещенности, по содержанию вредных примесей, по электромагнитному и радиационному излучениям и т. п.;
Первый круг опасностей
3. опасности, возникающие в селитебных зонах и на объектах экономики при реализации технологических процессов и эксплуатации технических средств как за счет несовершенства техники, так и за счет ее нерегламентированного использования операторами технических систем и населением в быту;
Первый круг опасностей
4. чрезвычайными опасностями, возникающими при стихийных явлениях и техногенных авариях, в селитебных зонах и на объектах экономики;
5. опасности, возникающие из-за недостаточной подготовки работающих и населения по безопасности жизнедеятельности.

Опасности второго круга (2)
- характерны для урбанизированных территорий, обусловлены наличием и нерациональным обращением отходов производства и быта; чрезвычайными опасностями, возникающими при стихийных явлениях и техногенных авариях, в селитебных зонах и на объектах экономики; недостаточным вниманием руководителей производства к вопросам безопасности проведения работ и т. п.
Опасности третьего круга (3)
- опасности межрегионального и глобального влияния:
отсутствие необходимых знаний и навыков у разработчиков при проектировании технологических процессов, технических систем, зданий и сооружений;
отсутствие эффективной государственной системы руководства вопросами безопасности в масштабах отрасли экономики или всей страны;
недостаточное развитие системы подготовки научных и руководящих кадров в области безопасности жизнедеятельности и защиты окружающей среды).

Опасные и чрезвычайно опасные воздействия
Зависимость жизненного потенциала от интенсивности фактора воздействия(кривая Шелфорда)
1 — зона оптимума (комфорта); 2 — зона допустимой жизнедея­тельности; 3 — зона угнетения; 4 — зона гибели; 5 — зона жизни
Зависимость жизненного потенциала человека от тем­пературы окружающего воздуха при длительном выполнении легких работ в теплый период года
I — зона комфорта, tокр = 22...24 °С; II — зона допустимых температур, tокр > 21 °С и tокр < 28 °С; III— опасная зона, tокр от 28 до 40 °С, tокр < 21 °С; IV— зона чрезвычайной опасно­сти, tокр > 40°С и tокр < 0 °С

Зависимость жизненного потенциала человека от воздействия на него акустических колебаний
I –зона комфорта; II – зона допустимых воздействий; III –опасная зона; IV – зона чрезвычайной опасности
Схематическое изображение причинно-следственного поля опасностей, в котором находится организм человека (Ч)

Энергообмен человека. Теплообразование
и температура тела человека
Количество теплоты, Вт, выделяющейся в теле человека при различных физических нагрузках и температуре воздуха в помещении

Теплообмен тела человека с окружающей средой осуществляется через кожные покровы, а также в про­цессе дыхания за счет нагрева вдыхаемого в легкие воздуха и испарения воды с их поверхности. При этом организм использует все существующие в природе ме­ханизмы теплообмена: радиационный (лучистый), кон­вективный и транспирационный (посредством испарения влаги).
Поэтому количество отводимой в окружаю­щую среду теплоты можно представить в виде суммы:
Qотв = Qк + Qр + Qn + Qд ,
где Qк, Qр , Qn , Qд — количество теплоты, отводимой за счет конвекции, радиации (излучения), испарения пота и дыхания соответственно, Вт.
Конвективный теплообмен определяется Законом Ньютона:
Qк = άк Fэ (Тк – Тос) ,
где άк — коэффициент теплоотдачи конвекцией при нормальной температуре; ак = 4,06 Вт/м2 • °С; Тк — температура кожи тела человека (зимой среднее зна­чение температуры кожи около 27,7 °С, летом около 31,5 °С); Тос —-температура окружающей воздушной среды, оС; F3 — площадь эффективной поверхности тела человека (для практических расчетов эту пло­щадь принимают равной 1,8 м2).

Значение коэффициента теплоотдачи конвекцией можно приближенно определять как
άк = λ/δ ,
где λ - коэффициент теплопроводности погранично­го слоя воздуха, Вт/(м • °С) (при нормальной темпе­ратуре воздуха X — 0,025 Вт/(м • °С)); 8 — толщина по­граничного слоя воздуха, м; толщина пограничного слоя воздуха зависит от скорости движения воздуха; так, при отсутствии движения воздуха 5 = 4...8 мм, а при скорости движения воздуха 2 м/с толщина по­граничного слоя уменьшается до 1 мм.
Радиационный теплообмен описывается обобщен­ным законом Стефана—Больцмана
Qр = Спр Fкψ{(Тк /100)4 – (Топ /100)4},
где Спр — приведенный коэффициент излучения, для практических расчетов Спр « 4,9 Вт/(м2 • К4); Fк — площадь поверхности кожи, излучающей лучистый поток, м2; ψ — коэффициент облучаемости, зависящий от расположения и размеров поверхностей и показы­вающий долю лучистого потока, излучаемого поверх­ностью пламени (на практике применяется равным единице); Тк — средняя температура кожи, К; Топ — средняя температура окружающих поверхностей, К.

Количество теплоты, отдаваемое телом человека в окружающую среду при испарении пота, определя­ется уравнением
Qп = Мп r ,
где Мп - масса испарившегося пота, г/с; г — скрытая теплота испарения пота, Дж/г (для воды г = 2450 Дж/г).
Количество теплоты, расходуемой на на­гревание вдыхаемого воздуха, определяется по формуле:
Qд = Vлв ρвд Ср (Твыд - Твд) ,
где Vлв - объем воздуха, вдыхаемого человеком в еди­ницу времени, "легочная вентиляция", м3/с; рвд — плотность вдыхаемого воздуха, кг/м ; Ср — удельная теплоемкость вдыхаемого воздуха, кДж/(кг • °С); Твыд — температура выдыхаемого воздуха, °С; Гвд — температура вдыхаемого воздуха, °С.

Принципиальная схема оползневого склона:
1 — надоползневый уступ;
2 — трещины скольжения (оползневые ступеньки);
3 — плоскость скольжения;
4 — тело оползня;
5 — трещины выпучивания;
6 — нижняя граница оползня
Землетрясения. Наибольшее воздействие землетря­сения оказывают на здания и сооружения, которые подразделяются на три типа:
А — здания из рваного камня, сельские построй­ки, дома из кирпича сырца, глинобитные дома;
Б — кирпичные дома, здания крупноблочного типа, здания из естественного тесаного камня;
В — здания панельного типа, каркасные железобе­тонные здания, деревянные дома хорошей построй­ки.

1.Биофизическая совместимость
2.Энергетическая совместимость
3. Пространственно-антропометрическая совмести­мость
4.Технико-эстетическая совместимость
5. Информационная совместимость
Стереотип — это устойчиво сформировавшаяся в прежнем осознанном опыте рефлекторная дуга, вы­водимая в пограничную зону "сознание—подсознание".
Антропогенные и антропогенно-техногенные опасности.
Совместимость человека и технической системы

Схема рефлекторной дуги:
1 — энергия раздражителя Е (сигнал, информация); 2— рецептор;3 — нервные волокна; 4 — центральная нервная система (ЦНС); 5— нервные волокна; 6 - испол-нительный орган; 7 — путь безусловного рефлекса; 8 —обратная связь
Информационная совместимость
Антропогенные и антропогенно-техногенные опасности

Характеристика органов чувств по скорости передачи информации

Техногенные опасности
Вредные вещества.
К вредным относят вещества и соединения (далее вещество), которые при контакте с организмом чело­века могут вызывать заболевания как в процессе кон­такта, так и в отдаленные сроки жизни настоящих и последующих поколений.
Опасность вещества — это возможность возникновения неблагоприятных для здоровья эффектов в реальных условиях производства или иного применения химических соединений.
Техногенные опасности — самый распространенный вид опасностей в современном мире. При анализе их целесообразно классифицировать:
- по времени действия на постоянно (периодически) и спонтанно (чрезвычайно) действующие;
- по размерам сфер влияния на местные или локальные (человек, группа людей), региональные и глобальные.
Постоянные локально-действующие опасности

Токсикологическая классификация вредных веществ

Порог вредного действия (однократного острого Limac или хронического Limch) — это минимальная (пороговая) концентрация (доза) вещества, при дей­ствии которой в организме возникают изменения биологических показателей на организменном уровне, выходящие за пределы приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология.
Зависимость вида вредного воздействия вещества от параметров токсиметрии

О реальной опасности острого отравления можно судить по отношению CL50/Limac: чем меньше это от­ношение, тем выше опасность острого отравления. Показателем реальной опасности развития хрониче­ской интоксикации является отношение пороговой концентрации (дозы) при однократном воздействии Limac к пороговой концентрации (дозе) при хрониче­ском воздействии Limch. Чем больше отношение Limac/Limch, тем выше опасность.
Классификация вредных веществ

Аддитивное действие — это суммарный эффект смеси, равный сумме эффектов действующих компонентов.
Антагонистическое действие
.
где Ккд > 1 при потенциале Ккд < 1 – при антогонизме; 1,2,…, n – номер вещества

Вибрации — малые механические колебания, воз­никающие в упругих телах. В зависимости от способа передачи колебаний человеку вибрацию подразделяют на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, и локаль­ную, передающуюся через руки человека

Амплитуда колебаний (вертикальных, горизонталь­ных) грунта на расстоянии г при вибрации источника (поезд, строительные молоты для забивки свай и т. п.) определяется по формуле:
W(t) =Aw cos (ωt + φ),
где Aw , φ – амплитуда и фаза колебаний; ω – круговая частота, рад/с; ω=2πƒ,ƒ – циклическая частота, Гц.
В качестве параметров, оценивающих вибрацию, может служить виброперемещение и (м), или его про­изводные: виброскорость v (м/с) и виброускорение а (м/с2).

Если виброскорость изменяется по гармони­ческому закону с амплитудой А, то этому закону будут подчиняться и два других параметра. При этом ам­плитуды виброускорения Аа и виброперемещения Аи свя­заны с амплитудой виброскорости Av соотношениями:
Аа= ω Av; Аи= Av /ω
При анализе вибрации обычно рассматривают не амплитудные, а средние квадратические значения w, определяемые осреднением по времени колеблющей­ся величины w(t) на отрезке Т.
Логарифмическая единица называется бел (Б), а ее десятая часть — децибел (дБ). При этом логарифмический уровень вибрации (дБ), определяется по формуле
Lw=10lg(w2/w20) =20lg(w/w0),
где w0 – пороговое значение соответствующего параметра.
Для виброскорости пороговое значение равно 5 • 10-8 м/с. Пороговое значение для виброускорения 10-6 м/с1 при ƒ0 = 1000 Гц