Общая характеристика техногенных опасностей

К техногенным относятся опасности, которые возникают в процессе функционирования технических объектов по причинам, связанным с деятельностью человека, обслуживающего эти объ­екты.

По воздействию на человека техногенные опасности могут быть: механическими, физическими, химическими, психофизио­логическими и т.д. (рис. 3.1).

Источниками техногенных опасностей являются элементы техносферы. Опасности возникают из-за неисправностей и де­фектов в технических системах, неправильного их использования, а также из-за наличия отходов при эксплуатации технических систем. Технические неисправности и нарушения режимов рабо­ты технических систем приводят к возникновению травмоопас­ных ситуаций. Выбросы в атмосферу, стоки в гидросферу, захлам­ление земной поверхности твердыми веществами, энергетические излучения и поля сопровождаются формированием вредных воз­действий на человека, природную среду и элементы техносферы.

Травмоопасные факторы действуют кратковременно и спон­танно в ограниченном пространстве. Они возникают при авариях и катастрофах, при взрывах и внезапных разрушениях зданий и сооружений. Вредные факторы оказывают длительное периоди­ческое воздействие на человека, а также на природную среду и элементы техносферы. Пространственные зоны могут колебаться в широких пределах от рабочих и бытовых зон до всего земного пространства.

Воздействие травмоопасных факторов приводит к травмам или гибели людей, часто сопровождается очаговыми разрушения­ми природной среды и техносферы. Длительное воздействие вредных факторов оказывает отрицательное влияние на здоровье людей, является причиной профессиональных заболеваний.

Рис. 3.1. Травмоопасные и вредные факторы производственной среды

Вредные факторы, воздействуя на природную среду, приводят к деградации представителей флоры и фауны, влияют на биосферу.

Высокие концентрации вредных веществ и потоков энергии чреваты травмоопасными воздействиями.

Человек и окружающая его техносфера, находясь в непрерыв­ном взаимообмене, образуют постоянно действующую систему «человек — техносфера». Одновременно существует и система «техносфера» природная среда».

 

73

 

Основные причины негативных воздействий техносферы на человека и природную среду:

• поступление в техносферу отходов промышленности, энерге­тики, средств транспорта, сельскохозяйственного производ­ства, сферы быта и т.п.;

• эксплуатация в жизненном пространстве промышленных объ­ектов и технических систем, обладающих повышенными энергетическими характеристиками;

• проведение работ в особых условиях — в шахтах, на высоте, перемещение грузов и т.п.;

• спонтанно возникающие техногенные аварии на транспорте, объектах энергетики, в промышленности, при хранении взры­воопасных и легковоспламеняющихся веществ и т.п.;

• несанкционированные и ошибочные действия операторов технических систем и населения;

• воздействия стихийных явлений — землетрясений, наводне­ний и др. — на элементы техносферы — промышленные объ­екты, транспортные магистрали и др.

Рассмотрим негативные факторы техносферы более подробно.

Любой процесс в техногенной и природной среде сопровож­дается образованием отходов в виде материальных и энергетичес­ких потоков. Они поступают в окружающую среду в виде выбро­сов в атмосферу, сбросов в водоемы, твердых промышленных и бытовых отходов и мусора на поверхность и в недра земли. Объек­тами загрязнений в данном случае являются атмосферный воздух, гидросфера, земля и человек.

Кроме материальных отходов, работа производств и реализа­ция различных технологий связана с поступлением в среду обита­ния потоков энергии разных видов — механической (шум, вибра­ция), тепловой, электромагнитной и т.п.

Отходы поступают во все элементы техносферы — в рабочие зоны производственных помещений, на промышленные площад­ки, в городскую среду и жилые помещения, негативно воздей­ствуют на природную среду.

Загрязняют атмосферный воздух автотранспорт, теплоэнерге­тические объекты, отрасли химической промышленности и др. Самыми распространенными токсическими веществами, загряз­няющими атмосферу, являются оксид углерода, диоксид серы, окислы азота, углеводороды и пыль. К ним могут добавляться и более токсичные вещества: пары плавиковой, серной, хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т.п.

Гидросфера загрязняется поверхностными стоками и сточны­ми водами, внутренние водоемы — сточными водами различных отраслей промышленности, сельского и жилищно-коммунально­го хозяйства. Загрязнители делятся на биологические, вызываю­щие брожение воды; химические, изменяющие химический состав воды; физические, изменяющие ее прозрачность, температуру.

Загрязнение земель связано с нарушением слоев земной коры при добыче полезных ископаемых и их обогащении; захоронении бытовых и промышленных отходов; проведении военных учений и испытаний. Почвенный покров существенно загрязняется осад­ками в зонах рассеивания различных выбросов в атмосферу, па­хотные земли — при внесении избыточных количеств удобрений и применении пестицидов.

К энергетическим загрязнениям относят вибрационное и акустическое воздействие; электромагнитные поля и излучения; воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.

Опасными источниками вибрации являются технологическое оборудование ударного действия, рельсовый транспорт, строи­тельные машины, тяжелый автотранспорт.

Шум создается транспортными средствами, промышленным оборудованием и механизмами.

Источниками электромагнитных полей радиочастот являются радиотехнические объекты, телевизионные и радиолокационные станции, термические цехи.

Значительными источниками теплового загрязнения среды обитания являются тепловые и атомные электростанции.

Источниками ионизирующего облучения человека в окружа­ющей среде являются космические облучения, облучение от при­родных источников, медицинских приборов, ТЭС и АЭС, радио­активные осадки и т.п.

Из энергетических загрязнений наибольшее отрицательное воздействие на человека оказывают радиоактивное и акустичес­кое загрязнения.

Критериями безопасности техносферы при загрязнении ее отходами являются предельно допустимые концентрации веществ (ПДК) и предельно допустимые интенсивности потоков энергии (ПДУ).

В настоящее время в России действует более 1900 ПДК вредных химических веществ для водоемов, более 500 — для атмос­ферного воздуха и более 130 — для почв.

 

Концентрация — это количественная характеристика опасных веществ в воздухе, воде и почве, которая измеряется в 1 г/см³.

ПДК при ежедневном воздействии на человека в течение дли­тельного времени не вызывает патологических изменений или заболеваний, обнаруживаемых современными методами диагнос­тики. Она измеряется применительно к 8-часовому рабочему дню и не может использоваться для оценки опасности аварийных си­туаций в связи со значительно меньшими интервалами воздей­ствия опасных веществ (радиоактивных, отравляющих, бактери­альных средств).

Текущие концентрации веществ регламентируют исходя из предельно допустимых значений концентрации этих веществ в жизненном пространстве при помощи соотношения:

где — концентрация i -го вещества в жизненном пространстве;

— предельно допустимая концентрация i -го вещества в жизненном пространстве.

Для потоков энергии их текущие значения устанавливаются соотношениями:

или

где — интенсивность i -го потока энергии; ПДУ — предельно допустимый уровень интенсивности потока энергии; п — ко­личество источников излучения энергии.

Значения ПДК и ПДУ установлены нормативными актами Государственной системы санитарно-эпидемиологического нор­мирования Российской Федерации. Согласно нормативам кон­центрация каждого вредного вещества в приземном слое не долж­на превышать максимально разовой предельно допустимой кон­центрации, т.е. С ПДК_max при экспозиции не более 30 мин. Если время воздействия вредного вещества превышает 30 мин, то

С ПДК_сс, где ПДК_сс — среднесуточное ПДК.

При определении предельно допустимых выбросов (сбросов) или предельно допустимых потоков энергии для источников за­грязнения среды обитания руководствуются ПДК и ПДУ. Зная значения и фоновые значения концентраций веществ и потоков энергии, можно определить предельно допустимые выбросы при­месей для конкретных источников загрязнения среды обитания.

Научному обоснованию ПДК и ПДУ уделяется исключитель­но большое внимание. Для усиления их значимости в практичес­кой работе по безопасности производственной деятельности они включены в Систему стандартов безопасности труда (ССБТ), что придает им силу закона наряду с другими требованиями безопас­ности жизнедеятельности.

Отрицательными факторами производственной среды явля­ются механизмы и технические устройства, химически и биологи­чески активные предметы труда, источники энергии, не регла­ментированные действия работников, нарушения режимов и ор­ганизации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.

Объемно-планировочные и конструктивные решения произ­водственных зданий и сооружений должны отвечать требованиям СНиП. Объем производственных помещений на одного работни­ка должен составлять не менее 15 м³, площадь — не менее 4, 5 м², высота — не менее 3, 3 м. Помещения с тепловыделениями (более 20 ккал/м³ • с), а также производства, сопровождающиеся значи­тельными выделениями вредных газов, паров и пыли, следует располагать у наружных стен зданий и сооружений, а в много­этажных зданиях — размещать в верхних этажах и оснащать приточно-вытяжной вентиляцией.

На предприятиях должны быть оборудованы вспомогательные санитарно-бытовые помещения (гардеробные, умывальные, туа­леты, душевые, курительные, пункты питания, комнаты отдыха, здравпункты, комнаты личной гигиены женщин и др.). Состав этих помещений, их размеры и оборудование зависят от санитар­ной характеристики, производственных процессов, численности работников, а также других факторов и определены в СНиП.

Рациональное размещение технологического оборудования внутри помещений влияет на организацию технологических про­цессов, повышение производительности труда и его охрану, должно быть удобным и безопасным в эксплуатации.

Производственная среда характеризуется повышенной кон­центрацией негативных факторов, которые разделяют на физи­ческие, химические, биологические и психофизиологические. Физические факторы — движущиеся машины и механизмы, повы­шенные уровни шума и вибраций, электромагнитных и ионизи­рующих получений, недостаточная освещенность, повышенный уровень статического электричества, повышенное значение на­пряжения к электрической цепи и др.; химические — вещества и

 

соединения, различающиеся по агрегатному состоянию и облада­ющие токсическим, раздражающим, сенсибилизирующим, кан­церогенным и мутагенным воздействием на организм человека; биологические — патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и продукты их жизнедеятельности, а также животные и рас­тения; психофизиологические — физические и нервно-психические перегрузки.

Критериями комфортности производственной среды являют­ся установленные значения температуры воздуха, оптимальной влажности и скорости движения воздуха на рабочих местах, темпе­ратуры поверхностей в помещении, уровень освещенности. Ком­фортное состояние производственной среды определяется опти­мальными показателями микроклимата по ГОСТ 12.1.005-88, СанПиН 2.2.4.548-96 и соблюдением нормативных требований к освещению по СНиП 23-05-95.

Критериями безопасности являются максимально допусти­мые физические и химические загрязнения рабочей зоны, уста­новленные нормативными документами в виде ПДК и ПДУ для рабочей зоны.

Техногенные аварии происходят в угольной, химической, не­фтегазовой и металлургической отраслях промышленности, гео­логоразведке, на объектах котлонадзора, газового и подъемно-транспортного хозяйства, а также на транспорте. Наибольшую опасность представляют аварии на объектах ядерной энергетики и химического производства.

Искровые разряды искусственного статического электричест­ва являются частыми причинами пожаров, а искровые разряды (молнии) — чрезвычайных ситуаций.

В чрезвычайных ситуациях проявление первичных негатив­ных факторов (землетрясение, взрыв, обрушение конструкций и т.п.) может вызвать цепь вторичных отрицательных воздей­ствий — пожар, загазованность или затопление помещений, хи­мическое, радиоактивное и бактериальное воздействие. Послед­ствия от действия вторичных факторов нередко превышают поте­ри от воздействия первичных факторов.

Критерием безопасности техносферы принимают допустимую вероятность (риск) возникновения подобного события. Вероят­ность возникновения чрезвычайных ситуаций применительно к техническим объектам и технологиям оценивают на основе ста­тистических данных или теоретических исследований.

Оценка воздействия факторов, влияющих на окружающую среду, представлена на рис. 3.2.

 

 

Все чаще при возникновении аварий в технических системах определяющим становится человеческий фактор. Человек может допустить ошибки при проектировании и изготовлении техничес­ких систем; их техническом обслуживании; выполнении проце­дур управления; организации рабочего места (например, операто­ра); высокой психологической нагрузке (операторы технических систем).

При оценке влияния опасностей на человека и среду обитания используют абсолютные и относительные показатели.

К абсолютным показателям относят следующие:

• численность людей, пострадавших от воздействия травмирую­щих факторов;

• численность людей, получивших профессиональные заболе­вания;

• сокращение продолжительности жизни (в сутках) при воз­действии негативного фактора или их совокупности.

Для оценки травматизма в производственных условиях ис­пользуют относительные показатели: частоты травматизма, тя­жести травматизма, нетрудоспособности, частоты несчастных случаев с летальным исходом, сокращения продолжительности жизни, региональная младенческая смертность, материальный ущерб.

Производственная травма представляет собой внезапное по­вреждение организма человека и потерю им трудоспособности, вызванное несчастным случаем на производстве. Повторение не­счастных случаев, связанных с производством, называется произ­водственным травматизмом. Несчастные случаи делятся:

• по количеству пострадавших — на одиночные (пострадал один
человек) и групповые (пострадали одновременно два человека
и более);

• по тяжести — легкие (царапины, уколы, ссадины), тяжелые (переломы, сотрясение мозга), с летальным исходом (смерть пострадавшего);

• в зависимости от обстоятельств — связанные с производством, не связанные с производством, но связанные с работой; не­счастные случаи в быту.

Одно из важнейших условий борьбы с производственным травматизмом — систематический анализ причин его возникно­вения, которые делятся на технические и организационные. Тех­нические причины в большинстве случаев проявляются как ре­зультат конструктивных недостатков оборудования, неисправ-

ности защитных средств, оградительных устройств и т. п. К организационным причинам относятся несоблюдение правил техники безопасности из-за неподготовленности работников низкая трудовая и производственная дисциплина, неправильная организация работы, отсутствие надлежащего контроля за работ­никами и др.

С целью выработки мероприятий по устранению и предупреж­дению несчастных случаев на производстве используют моногра­фический, топографический и статистический методы анализа

Монографический метод предусматривает многосторонний анализ причин травматизма непосредственно на рабочих местах При этом изучают организацию и условия труда, состояние обо­рудования, инвентаря, инструментов. Данный метод эффективен при статистическом анализе состояния охраны труда.

Топографический метод позволяет установить место наиболее частых случаев травматизма. Для этого на плане-схеме предпри­ятия, где обозначены рабочие места и оборудование отмечают количество несчастных случаев за анализируемый период что позволяет принять меры по улучшению условий труда на них

Статистический метод основан на изучении количественных показателей данных отчетов о несчастных случаях на предприяти­ях и в организациях.

Показателями, характеризующими опасность работ и риск профессиональных заболеваний, могут служить коэффициенты частоты и тяжести производственного травматизма и заболевае­мости и ряд других коэффициентов. Источником информации для их расчета может быть статистическая отчетность по форме 7 (травматизм) «Сведения о травматизме на производстве и матери­альных затратах, связанных с ним».

Коэффициент частоты травматизма (К_чт) определяет число несчастных случаев на 1000 работающих за отчетный период и рассчитывается по формуле

,

 

где Ч_пост - пострадавших от несчастных случаев на произ­водстве с утратой трудоспособности на один рабочий день и более, человек; Ч_ср - среднесписочное число работающих за анализируемый период времени, человек.

 

80

 

81

Коэффициент тяжести травматизма (К_т.т) показывает сред­нее количество дней нетрудоспособности, приходящееся на один несчастный случай за отчетный период, и исчисляется по фор­муле

 

где Дн — число человеко-дней нетрудоспособности в результате несчастных случаев на производстве за анализируемый период.

Наряду с этим может рассчитываться показатель смертности от несчастных случаев (К_см):

 

,

где Сл_см — число несчастных случаев со смертельным исходом.

Безопасность труда может оцениваться и коэффициентом не­трудоспособности в связи с травматизмом:

,

где К_нт — коэффициент нетрудоспособности, характеризующий количество дней нетрудоспособности, обусловленной не­счастными случаями на производстве, в расчете на одного среднесписочного работника.

Характеристика заболеваемости на производстве дает пред­ставление о степени вредности условий труда и уровне професси­онального риска.

Коэффициент частоты заболеваемости (К_ч.з) определяет число заболеваний на 100 работающих за отчетный период и рассчиты­вается по формуле:

 

,

 

где З — количество случаев заболеваний.

Коэффициент тяжести заболеваемости (К_т.з) определяется по формуле:

 

,

где Д_з — количество человеко-дней нетрудоспособности, обус­ловленной заболеваниями, за анализируемый период.

Коэффициент нетрудоспособности в связи с заболеваниями (К_нт.з) рассчитывается по формуле:

 

.

 

Основные причины производственного травматизма приведе­ны на рис. 3.3.

Для предупреждения несчастных случаев и профессиональ­ных заболеваний на предприятиях оборудуются кабинеты или уголки по технике безопасности, разрабатывается план меропри­ятий по охране труда.