БЖД - Яким

2, Людина, як елемент системи "Людина-життєве середовище" _________	71

тичну ситуацію, яка спричинила до конфлікту між світовідчуттям, світоглядом, уявленнями та реаліями світу. Людина в цій критичній ситуації відчуває трагедію, розчарування собою, своїм способом існування. Подоланням, профілактикою цієї ситуації, як вважає М. Савчин, є розвинення здатності до розуміння - прилучення до мудрості, яка ґрунтується на адекватному сприйнятті, усвідомленні образів реальності: "Людині необхідне живе знання мудреця, духовного проводиря - синтетичне, комплексне і позбавлене суперечностей". Людині потрібно отримати несуперечливі відповіді на запитання типу: "Що таке добро, що зло?", "Для чого жити?", "Як діяти?" тощо. Сім'я, школа, церква, вулиця є тими основними джерелами, з якого дитина отримує знання про світ, мудрість життя. Тому основним в забезпеченні фізичної і духовної життєдіяльності підростаючого покоління є процес виховання відповідальної поведінки учнівської молоді. Таке виховання

полягає у забезпеченні педагогом необхідних та достатніх внутрішніх і зовнішніх умов для морального самовираження, самореалізації, самоствердження вихованців. Знання проблем, що мають відношення до виникнення мотивів деструктивної поведінки, способів її усунення, передбачення та попередження їхнього виникнення має важливе профілактичне значення для забезпечення нормальної життєдіяльності учнівської молоді. Пропаганда здорового способу життя, роз'яснювання умов виникнення межових ситуацій сприяє виробленню навичок подолання життєвих

проблем,	збереженню		і	підтриманню душевної	рівноваги	об'єктів	навчально-
виховного процесу.
Отже,	людина	є	сама	джерелом підвищеної	небезпеки не	тільки	для інших

людей, але і для самої себе. Тому комплексне вивчення особистості як суб'єкта навчально-виховного процесу, середовища та умов її життя, соціального оточення створює передумови ефективного коригування її поведінки та культивування мотивів до конструктивних дій, вчинків, які сприяють забезпеченню здоров, 'я збереження життя підростаючого покоління.

3.Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

3.1.Навколишнє середовище та його складові

Навколишнє середовище - це частина зовнішнього середовища, що оточує людину, підтримує її існування, створює умови для діяльності і суспільних відносин, безпосередньо впливає на її життя і здоров'я.

Біосфера - це частина нашої планети, де поширене життя. Уперше цей термін з'явився в XIX ст. у наукових працях австрійського вченого Е. Зюсеа і означав біожиття, сфера - куля. Автором сучасного вчення про біосферу є вітчизняний геохімік В.І. Вернадський. Згідно з його визначенням, біосфера - це зовнішня оболонка Землі, де поширене життя.

До складу біосфери входять усі живі організми та елементи нової природи, котрі формують середовище існування живих організмів. Товщина біосфери 40-50 км. Для існування життя в біосфері необхідні вода та сонячна енергія, завдяки яким розвивається рослинний і тваринний світ на Землі. До складу біосфери входить нижня частина атмосфери (25-30 км), вся гідросфера та літосфера (до глибини 3 км). Біосферу, крім живих організмів, формують також продукти життєдіяльності живих організмів, продукти переробки та розкладання порід живими організмами, вода.

Діяльність людини спричиняє суттєвий вплив на довкілля, загрожує існуванню біосфери. Виходом з несприятливої екологічної ситуації є пошук раціональних, збалансованих взаємовідносин між людиною і біосферою. Цей етап еволюції життя на Землі пов'язаний з етапом розвитку розуму, тобто ноогекюзу. Згідно зі вченням В.І. Вернадського, зараз відбувається поступовий перехід від біосфери до ноосфери. Ознакою ноосфери є збереження всіх природних характеристик, притаманних біосфері. Це вищий розвиток біосфери, етап розумного регулювання відносин між людиною і природою. Біосфера неоднорідна і складається з сукупності екосистем, які містять живі організми - біоденоз і неживі - біотоп.

Біотоп - це сукупність абіотичних чинників і географічних умов, кількості сонячної радіації, параметри та склад атмосфери, води, літосфери.

Біоценоз - склад тварин та рослин. Вони за формами живлення поділяються на продуцентів, консументів, деструкціонів.

Продуценти - рослини, які перетворюють сонячну енергію в хімічну через фотосинтез та використання мінеральних елементів. Продуценти продукують біохімічні речовини, необхідні для розвитку тварин, які є конкурентами.

Деструктори розкладають мертві органічні речовини, виділення тварин та інші залишки, створюючи мінеральні речовини, котрі знову використовуються продуцентами.

Екосистема - головна структурна одиниця біосфери. Екосистеми займають певну частину біосфери. Площа екосистеми може бути від декількох квадратних метрів до тисяч квадратних кілометрів, а товщина - від декількох сантиметрів (ґрунти пустель) до десятків кілометрів (океан). Процеси, які відбуваються в екосис-

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності _______________________________ 73 темах, залежать від кількості енергії, котра надходить до екосистеми та від циркуляції речовин в ній. Енергія, котра надходить до екосистеми, підпорядкована законам термодинаміки, а саме переходить з одного виду в інший, але не може ні створюватись, ні втрачатись. Загальна енергія Всесвіту постійна. Перетворення енергії з одного виду в інший не може відбуватися без втрат, у вигляді розсіяної теплоти.

Нескінченна взаємодія абіотичних чинників та живих організмів екосистеми

супроводжується		кругообігом	речовин	між біотопом	та біоценозом		у вигляді
мінеральних	та	органічних	з'єднань, котрі чергуються.		Організми	поглинають
речовини, які	потрібні для підтримання			життєдіяльності, викидають		мінеральні	та

органічні речовини в навколишнє середовище. У воді й атмосфері безперервно циркулюють хімічні елементи та речовини.

Існує три типи біогеохімічних кругообігів: кругообіг води, кругообіг елементів в осадовій фазі, кругообіг елементів в газоподібній фазі.

Стан екосистем та процеси енергота масообміну в них, залежать від антропогенного впливу, оскільки вплив сонячної енергії до біосистем та механізм фотосинтезу значно залежить від складу атмосфери, а кровообіг хімічних елементів та речовин в екосистемах також чутливий до антропогенного впливу на всіх їхніх стадіях. Проте екосистеми мають захисні властивості, котрі нівелюють наслідки стихійних лих. При цьому зруйновані екосистеми відновлюються, або ж з них формуються нові. Енергетичний рівень стихійних явищ в біосфері з плином часу змінюється неістотно, а антропогенний вплив невпинно зростає.

Атмосфера - це зовнішня газоподібна оболонка планети, яка безпосередньо прилягає до космічного вакууму і захищає все живе на Землі від згубного впливу космічного випромінювання. Хімічний склад атмосфери: 78,1% - азот, 20% - кисень, 0,9% - аргон, решта - вуглекислий газ, водень, гелій, неон. Кожний компонент посвоєму важливий для життя.

Атмосфера Землі охоплює: тропосферу (до 15			км); стратосферу (15-100 км);
іоносферу (100-500 км). Між тропосферою і стратосферою розміщується перехідний
шар - тропопауза. У	глибинах	стратосфери	під	впливом	сонячного світла
створюється озоновий	екран, який	захищає	живі	організми	від космічного

випромінювання. Вище - мезо-, термо- й екзосфери.

Гідросфера - це водяна сфера планети, що тісно пов'язана з атмосферою і становить 71% поверхні планети (361 млн км). Воданайрозповсюдженіша речовина в природі. її загальна кількість близько1,4 млрд км3, з цього обсягу 92,2% - солона морська вода. Добова норма споживання води людиною не менше1,5 л. Водні ресурси України становлять 50-60 млрд м3. На території нашої країни є понад 22 тис.

річок. Запаси підземних вод сягають 16 млрд м3. Однак у багатьох місцях підземні запаси вичерпані. Нестача води часто обмежує розвиток промисловості, знижує врожайність, ставить під загрозу життя .людейПроте внаслідок недбалої господарської діяльності продовжується забруднення річок і озер, в які скидають млрд м недостатньоабо зовсім неочищених промислових і господарських стічних вод. Така вода містить збудники інфекційних захворювань, важкі метали.

Основними джерелами забруднення гідросфери є:

стічні води промислових і комунальних підприємств, води рудників, шахт, нафтопромислових підприємств;

74	3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

-забруднення радіоактивними відходами, що становлять потенційну небезпеку;

-викиди водного, залізничного та автотранспорту;

-змивання міндобрив і отрутохімікатів із сільськогосподарських угідь, стоки з тваринницьких ферм та ін.

Забруднення води поділяють на хімічне, фізичне, бактеріологічне і теплове. Літосфера - зовнішня тверда оболонка Землі, яка містить земну кору й

складається з осадових вивержених і метаморфічних порід. Особливе значення у літосфері мають ґрунти. Вони є основним джерелом отримання продуктів харчування, очищають природні і стічні води, регулюють рослинний шар (покров) та водний баланс Землі. Близько 3/4 усіх ґрунтів земної кори мають знижену продуктивність. Для підвищення її ефективності необхідно вміло вносити мінеральні та органічні добрива, поливати або проводити осушення перезволожених ґрунтів. Головні джерела забруднення літосфери:

-застосування пестицидів та мінеральних добрив;

-промисловість, автотранспорт;

-стічні води, відходи побуту та атмосферне забруднення;

-накопичення радіонуклідів, особливо після катастрофи на Чорнобильській АЕС.

3.2.Метеорологічні чинники

Однією з важливих умов нормальної життєдіяльності людини є забезпечення нормативних, метеорологічних умов, які визначаються сумісною дією таких чинників, як температура, відносна вологість, швидкість руху повітря та тиск навколишнього середовища (зокрема, атмосферний тиск). Ці параметри називають параметрами мікроклімату.

Мікроклімат - клімат обмежених, невеликих ділянок земної поверхні, який відрізняється від звичайних метеорологічних умов, властивих певному кліматичному поясу. Це також можуть бути кліматичні умови, які створюються штучно на обмеженому просторі земної поверхні, в закритих жилих і виробничих приміщеннях, на транспорті, в космічних кораблях, орбітальних станціях.

3.2.1.Температура навколишнього середовища. Тепловий баланс людини

Тепло утворюється в організмі людини внаслідок розпаду білків, жирів та
вуглеводів, а також під час реакцій окиснення, що відбуваються в клітинах і
тканинах під час скорочення м'язів. Кількість тепла, що виділяється м'язами,
пропорційна роботі, яка ними виконується та становить від85 Дж/с в стані спокою
до 500 Дж/с (важка робота). Для того, щоб фізіологічні процеси в організмі людини
відбувалися	нормально, тепло, що	виділяється,	повинно повністю		відводитись в
навколишнє середовище. Порушення теплового балансу				може призвести			до
перегрівання або переохолодження організму людини				і	зрештою	до	втрати
працездатності, втрати свідомості та теплової смерті. Залежність працездатності
людини від температури ілюструється рисунком 12.
Організм людини здатний підтримувати квазістійку температуру тіла при
достатньо	широких коливаннях	параметрів	навколишнього	середовища		завдяки

явищу терморегуляції. Наприклад, тіло людини зберігає температуру близько36,6°С при коливаннях навколишньої температури від -40°С до +40°С. Терморегуляція є

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності _______________________________75 одним з найважливіших фізіологічних механізмів, за допомогою яких підтримується відносна динамічна сталість функцій організму в умовах різних метеорологічних умов та різної важкості роботи, що виконується. Розрізняють хімічну та фізичну терморегуляцію, взаємодія яких у певних межах забезпечує сталість температури тіла людини.

Хімічна

терморегуляція -

це регуляція утворення тепла в організмі, яка

підсилює його або послаблює за рахунок зміни інтенсивності обміну речовин, що

відбувається під дією імпульсів від центру

теплоутво, ренняозміщеного

в

проміжному

мозку.

Фізична

терморегуляція

або

регуляція

тепловіддачі,

відбувається

за

рахунок

зміни

кількості ,

теплащо виділяється

організмом.

Можливості терморегуляції не є безмежними. Якщо під дією високої або низької

температури навколишнього середовища порушується стан теплової рівноваги,

виникають патологічні зміни в організмі. Про нормальне теплове самопочуття

говоримо, коли тепловиділення QTB організму повністю сприймається навколишнім

середовищем QHB, тобто коли

існує

тепловий

баланс. Рівняння

теплового балансу

"людина-навколишнє

середовище"

вперше

було

проаналізовано

1884в

р.

професором 1.1. Флавіцьким.

Qтн = qк+ qт + qв + qn + qд,

(21)

де qк - конвекція (виділення

тепла), внаслідок

обтікання

тіла

повітрям; qт -

теплопровідність

через

одяг;

qв -

випромінювання

на

оточуючі

поверхні; qn -

тепловиділення через потові залози; qд - тепловиділення через дихання. Конвективний

теплообмін визначають за законом Ньютона

(22)

де

- коефіцієнт тепловіддачі конвекцією,

= 4,06 Вт/м2, S - площа поверхні спів-

стикання;

- час стикання;

- температура

поверхні

тіла;

-

температура

навколишнього середовища, °С;

Теплопровідність через одяг визначають рівнянням Фур'є

,

(23)

76			3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності
де	- коефіцієнт	теплопровідності	тканин одягу	людини, Вт/град;	- товщина
тканин одягу людини, м.
	Теплообмін випромінювання визначають за допомогою закону СтефанаБольц-
мана.
					(24)
де	- коефіцієнт	випромінювання,	Вт/м2 К4; F1 -	площа поверхні тіла та одягу

людини, м; - коефіцієнт опромінювання; Т1, Т2 - середні температури поверхні тіла та одягу людини та оточуючих поверхонь, К.

Тепловиділення через випаровування визначають за формулою:

(25)

де - кількість вологи, що виділяється і випаровується, кг/с; z - прихована теплота випаровування вологи, яка виділяється, Дж/кг

Кількість вологи, що виділяється та випаровується для стану спокою людини характеризується залежністю, яка показана на рис. 13.

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності ______________________________ 77 Тепловиділення через дихання визначають рівнянням:

(26)

де - легенева вентиляція, м /с; - густина повітря, що видихається, кг/м3; - питома теплоємність повітря, що видихається Дж/кг-град; , - температура повітря, що видихається та вдихається, град.

Головну частину тепловиділення проводять через конвекцію, випромінювання і випаровування. Співвідношення цих величин змінюється із зміною температури

(рис. 14).

3.2.2.Зміна фізіологічних функцій організму людини під впливом температури

Під дією високої температури змінюються процеси обміну речовин. Внаслідок підсиленого потовиділення відбувається різке порушення водного обміну. Разом з потом організм виділяє значну кількість солей, в основному хлористого натрію, внаслідок чого знижується здатність крові утримувати воду. Отже, порушується водно-сольовий обмін, тобто створюється від'ємний водний баланс. Порушення водного обміну викликає значні зміни білкового обміну. Збільшується розпад білка тканин та виділення азоту. Підсилене виділення хлоридів зумовлює зниження

кислотності	шлункового	соку. Водночас	з	організму	виділяються	вітаміни,
порушується вітамінний обмін, змінюється склад крові. Значне потовиділення
спричиняє зміну діяльності серцево-судинної системи: збільшується частота пульсу,
хвилинний об'єм серця та інше, зростає частота та хвилинний об'єм дихання.
Тепловиділення з інтенсивністю 240 ккал/м-год. зумовлює в людини відчуття
тепла; тепловиділення 1 200 ккал/м-год. людина				без захисних	засобів переносить
протягом 2-5 хвилин; 2 400 ккал/м-год - протягом 30-40 с, а 12 000 ккал/м-год -
протягом 1-5 с
Охолодження організму		спричиняє	порушення серцево-судинної			системи.

Виникає послаблення кровообігу, підвищується в'язкість крові, зменшується частота пульсу, підвищується кров'яний тиск, зростає об'єм дихання. Значних змін набуває вуглеводний обмін. Охолодження зумовлює порушення рефлекторної діяльності, послаблення, навіть повну втрату рефлексів, зниження тактильної та інших видів чутливості.

Особливе значення в умовах виробництва набуває охолодження, що спричиняє випромінюванням тепла тілом людини в напрямі поверхонь з нижчою температурою (радіаційне охолодження). При цьому відбувається різіше зниження температури шкіри і тіла, ніж під час охолодження конвекцією. Зміни, що відбуваються під дією радіаційного охолодження, мають найстійкіший характер. У разі безпосереднього контакту працівника з холодними матеріалами виникає місцеве охолодження, ке також веде до рефлекторних порушень окремих функцій організму.

Зміни обміну речовин в організмі людини та					теплоутворення		для різної
температури повітря показано нарис. 15, 16.
Аналогічним	є	вплив	низької	температури	на	організм ,	якщолюдини

навколишнім середовищем є холодна вода.

У разі достатньо інтенсивного охолодження переважно простежують підвищене споживання кисню. Якщо ж охолодження відбувається безпосередньо після трива-

78 3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

лого перебування в умовах високої температури, терморегуляційна діяльність знижується; споживання кисню утримується на рівні, який утворився під час нагрівання, та в кінці охолодження воно навіть нижче, ніж у висхідному стані. За цих умов знижується легенева вентиляція. Під час охолодження, що настає після нагрівання, зменшується пульсовий тиск.

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності ______________________________ 79
де S - площа випромінювальної поверхні, м; Ті, Тг - температура випромінювальної
та опроміненої поверхонь, К; L - відстань до джерела випромінювання.
	Шляхом	порівняння	фактичних	значень	інтенсивності			теплово
випромінювання з максимально допустимими для людини визначаємо гранично-
допустиму відстань до джерела випромінювання.
	У разі використання захисних екранів використовують рівняння поглинання
променистої енергії, довільним матеріалом
			Е= E0e-kb;			(29)
де Е, Е0 - інтенсивність опромінення в даній точці відповідно за наявності та
відсутності		екрана, Вт/м2; k -	коефіцієнт поглинання екрану,		мм-1 ; b	- товщина
екрану, мм,
	Використовуючи допустимі значення інтенсивності теплового випромінювання
шляхом розв'язання рівняння(29), визначаємо мінімально допустиму товщину
захисного екрана.
	Для визначення витрати повітря у приміщенні, необхідної для видалення
надлишків тепла, використовують формулу:
						(ЗО)
де	- надлишок тепла, Дж/с; Ср -теплоємність			повітря, Дж/кгК;		- густина
повітря, кг/м3; - температура повітря в приміщенні, К; Т2 - температура повітря, що

надходить, К.

3.2.4.Швидкість руху повітря

Дія швидкості руху повітря на організм людини пов'язана з її впливом на теплообмін. В умовах високої та низької температури навколишнього повітря його рух підвищує тепловіддачу. У випадку низької температури рухоме повітря проникає в пори тканин одягу і далі в простір під одягом, витісняючи з нього нагріте повітря. У разі зменшення температури повітря, під одягом, збільшуються втрати тепла через

шкіру	шляхом		його	безпосереднього		виведення	в	навколишнє	середовище.
Підвищуються також втрати тепла з відкритих ділянок тіла. Зростання швидкості
руху повітря підвищує тепловіддачу також і , томущо							в цих	умовах постійно
змінюється		навколишній		шар	більш	нагрітого	. повітряУвипадку		високої
температури		повітря зростає тепловіддача				під час випаровування поту з поверхні
шкіри:	швидкість		випаровування в		певних	межах пропорційна		до швидкості руху

повітря.

Дія потоку при цьому не обмежується фізичним"зняттям" тепла. Збуджуючи термо- і механорецептори шкіри, повітряний потік веде до зміни деяких функцій організму, в тому числі ті з них, які здійснюють терморегуляцію. Звертає на себе увагу роль баро- і терморецепторів в реакції організму на дію рухомого повітря. Рухоме повітря низької температури швидко спричиняє звуження судин.

Вплив на людину швидкості руху повітря та низької температури повітря

оцінюють використанням показника "жорсткості погоди".
G = |t°|+CV (бали),	(31)

де t - від'ємна температура атмосферного повітря, °С; С - коефіцієнт швидкості вітру; V - швидкість вітру, м/с.

Коефіцієнт швидкості вітру набуває таких значень: С=1, якщо V <5 м/с; С=2, якщо V >5 м/с.

80	3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності
Якщо	показник G не перевищує 10 балів, роботу виконують у звичайному

режимі. Якщо G перебуває в межах від 10 до 40, через кожну годину роботи потрібно робити перерву тривалістю 10 хв. Якщо G більше від 40 - робота припиняється.

3.2.5.Вологість повітря

В атмосферному повітрі та повітрі закритих приміщень завжди є певна кількість парів води. Висока вологість повітря, що має низьку температуру підвищує тепловіддачу. Це виникає внаслідок таких причин:

1)Підвищується теплопровідність тканин одягу, оскільки повітря, що розміщене в її порах є поганим провідником тепла у випадку, якщо його вологість незначна. При підвищенні вологості навколишнього середовища підвищується вологість повітря в порах тканин, унаслідок чого зростає його теплопровідність і тепло з простору під одягом швидко потрапляє у навколишнє повітря.

2)Підвищується теплопровідність повітря навколо людини, оскільки водяна пара проводить тепло краще від сухого повітря. Унаслідок цього зростає втрата тепла шкірою шляхом конвекції.

3)У вологому повітрі підвищується втрата тепла навколишніми предметами в закритих приміщеннях (стіни, перекриття і т. д.), що збільшує втрати тепла організмом шляхом випромінювання.

Підвищена	вологість	повітря, що		має	високу	температуру		ускладнює
тепловіддачу. Знижена вологість повітря, що має відносно низьку температуру, не
чинить помітного впливу на самопочуття людини. Низька вологість повітря, що має
високу температуру, негативно відбивається на самопочутті людини: підвищується
втрата вологості організмом, з'являється сухість сльозових оболонок								верхніх
дихальних шляхів, сухий кашель, голос стає хрипким. Недостатня вологість веде до
інтенсивного випаровування вологи зі слизових оболонок, їхього пересихання,
розтріскування та забруднення хвороботворними мікробами.
Оптимальні	умови	роботи	оператора		відповідають		таким	параметрам
мікроклімату: температура -		21 °С,	відносна вологість -			60%, швидкість		руху
повітря <0,2 м/с.

3.2.6.Тиск навколишнього середовища

Атмосферний тиск визначають величиною тиску повітря, що діє на людей. Дія тиску на людину в навколишньому середовищі у звичайних умовах врівноважується силами, прикладеними у зворотному напрямі: тиском в клітинах та тканинах

організму. Підвищений атмосферний тиск простежують під час виконання водолазних та кесонних робіт. Під час перебування в умовах підвищеного тиску зменшується частота пульсу та дихання, погіршується слух, а у разі високого тиску простежують ознаки наркотичної дії азоту: збудження, неможливість зосередитись, погіршення пам'яті, порушення координації руху. При тискові 10 атм. можлива втрата свідомості. З підвищенням тиску повітря зростає кількість розчинених в організмі газів, що входять до складу повітря, головно азоту. З крові азот переходить у тканини та розчиняється в жирах. Під час різкого переходу від високого зовнішнього тиску до нормального азот, що надходить з тканин у кров, може не встигнути виділитись через легені і в крові можливе утворення бульбашок газу. При цьому