Основы взаимодействия человека со средой обитания. Взаимодействие человека и среды обитания. Взаимодействие человека и среды обитания Взаимодействие человека со средой обитания может быть

Эволюция среды обитания, переход к техносфере. Опасности техносферы

3. Совместимость элементов системы «человек - среда»

Факторы обитаемости

Взаимодействие человека и среды обитания

Жизнедеятельность человекнеразрывно связана с окружающей его средой обитания. В процессе жизнедеятельности человек и среда постоянно взаимодействуют друг с другом, образуя систему «человек и 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 прямоеили косвенное немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье или потомство.

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

ü Обеспечение своих потребностей в пище, воде и воздухе;

ü Создание и использование защиты от негативных воздействий среды обитания.

В системе «человек – среда обитания» происходит непрерывный обмен потоками вещества, энергии и информации. Человеку эта потоки необходимы для удовлетворения своих потребностей в пище, воде, воздухе, солнечной энергии, информации об окружающей среде. В то же время человек выделяет в жизненное пространство потоки энергии, связанные с его сознательной деятельностью (механической, интеллектуальной энергии), а также потоки масс вещества в виде отходов биологического процесса, потоки тепловой энергии и т.д. Обмен потоками вещества энергии и информации характерен и для процессов, происходящих без участия человека (поступление на землю солнечной энергии, перенос воздушных масс).

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 среда гармонично взаимодействуют и развиваются только в комфортных условиях, когда потоки вещества, энергии и информации находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и средой.

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

Пример 1. при уровнях звука до 30-35 дБА человек чувствует себя комфортно, уровни звука до 50 дБА не влияют на здоровье человека, занимающегося интеллектуальной деятельностью, а у людей занимающихся физическим трудом, верхняя граница может быть расширена до 80-85 дБА. Эти значения уровня звука соответствуют предельно допустимым условиям воздействия звука на человека в процессе его деятельности.

Из рассмотренного выше следует, что, изменяя потоки в среде обитания, можно получить 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, и/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 среде обитания. Гибель организма происходит при значениях фактора воздействия, лежащих вне зоны толерантности, ее можно рассматривать как процесс распада организма на простые подсистемы.

МОСКОВСКИЙ ГУМАНИТАРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(МГЭИ)

Тверской филиал

Лекции

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Для студентов 1 курсов всех специальностей по направлению бакалавриат

Подготовил: Пьянова Л. В.

Доцент кафедры общегуманитарных наук, кандидат философских наук

Тверь, 2013

Тема 1. Введение в безопасность. Основные понятия и определения.

План

1. Характеристика системы "человек - среда обитания".

2. Взаимодействие человека со средой обитания.

3. Понятия «опасность», «безопасность».

4. Постиндустриальное общество как общество риска.

5. Концепция общества риска.

6. Место и роль безопасности в предметной области и профессиональной деятельности

С первых лет своего образования предмет БЖД развивается в рамках общей теории безопасности, которая имеет множество понятий и определений. Жизнедеятельность - это способ существования человека, повседневная деятельность (учеба) и отдых; преобразование человеком вещества, энергии, информации в себе и в окружающей среде.

Жизнедеятельность человека протекает в постоянном контакте со средой обитания, окружающими предметами, людьми, образуя в достаточной степени понятную систему, компонентами которой являются: сам индивид и среда, в которой он обитает: биосфера, техносфера, социосфера и инфосфера.

1. Характеристика системы "человек - среда обитания".

Жизнедеятельность человека осуществляется в системе "человек - среда обитания". Часть природы, которая окружает живой организм, и с которой он непосредственно взаимодействует, можно назвать природной средой обитания.

Система - совокупность функционально взаимосвязанных элементов, деятельность которых направлена на выполнение общей задачи. Несмотря на разнородность элементов по структуре и принципам функционирования, системная организация имеет много универсального, что позволяет изучать ее и устанавливать общие законы деятельности. Для системы "человек - среда обитания" характерно наличие определенных зависимостей.

Человек и среда обитания неразрывны и постоянны.

Среда обитания динамична по своему состоянию, и ее благополучие временное, до начала проявления опасного фактора.

Среда обитания всегда имеет опасные для человека факторы (аксиома БЖД).

Безопасность человека в среде обитания во многом определяется состоянием организма человека, уровнем информированности и адекватности поведения.

Вначале человек жил в согласии с природой, брал от нее столько, сколько нужно для жизни, но эволюция делала свое дело. Человек ставил себе на службу все новые виды энергии и создавал механизмы, машины, которые облегчали ему существование. На Земле появились созданные человеком заводы, фабрики, транспортные системы и другие технические объекты. Человек, создавая искусственный технический мир, превращал биосферу в техносферу. Этот технический мир находится в явном противоречии с законами жизни на Земле.

Биосфера - область жизни на Земле, включающая нижний слой атмосферы, гидросферу и верхний слой литосферы, не испытавшие техногенного воздействия.

Техносфера - в прошлом регион биосферы, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям; техносфера - регион города или промышленной зоны, производственная или бытовая среда.

Производственная среда - это условия в производственных помещениях. Слагается из внешних воздействий (природный фон, транспорт и др.), цеховых условий (общий шум, запыленность, излучение и др.), условий, создаваемых непосредственно местом работы (станком, инструментом и т.п.). Наибольшее значение имеют шум, вибрация, химический состав воздуха помещений. Источниками опасных и вредных производственных факторов являются оборудование и технологические процессы. Производственная среда не исчерпывается только приведенными характеристиками. По мнению специалистов, ее следует рассматривать в совокупности с социально-психологической средой в коллективе. При неблагоприятной среде улучшение климата ведет к повышению производительности труда, снижению заболеваемости.

Бытовая среда - это условия жизни в жилых помещениях. Включает физико-химические и биологические факторы, в том числе психологические. Складывается из внешних воздействий (природная радиация, транспортный шум, химический фон, загрязнение атмосферы, влажность и состав воздуха, влияние строи тельных конструкций и отделки, цвет стен, радиоактивность строительных материалов, пыль и т.п.) и факторов бытовой деятельности (квартирные шумы, запахи и т.д.). В бытовую среду включаются социальные факторы: отношения в семье, между соседями и т.п.

Отклонения от допустимых условий деятельности всегда сопровождаются воздействием негативных факторов на человека и принуждают его переносить неблагоприятное влияние того или иного фактора среды, что отрицательно влияет на производительность труда, ухудшает самочувствие, приводит к травмам и заболеваниям, а иногда и к гибели людей. Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют в условиях, когда потоки энергии, вещества и информации находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой.

Взаимодействие человека со средой обитания.

Человек и окружающая его среда в процессе жизнедеятельности постоянно взаимодействуют. При этом « жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии, информации (Закон сохранения жизни, Ю. Н. Куражковский.). С реда обитания может оказывать различное (благтворное или неблаготворное) влияние на состояние здоровья человека, его самочувствие, работоспособность, отдых. В большинстве случаев выделяют несколько уровней воздействия на человека

Можно выделить следующие характерные состояния взаимодействия в системе «человек –среда обитания»:

1. 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.

2. Допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье человека, 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.

3. 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.

4. Чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за короткий период времени может нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызывать разрушения в природной среде.

Первые два состояния взаимодействия системы «человек - среда обитания» соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а вторые два – недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды, т. е. являются негативными.

Федеральное агентство по образованию ГОУ СПО

Димитровградский механико-технологический колледж

молочной промышленности

Р Е Ф Е Р А Т

По теме: «Биологические и социальные аспекты взаимодействия человека со средой обитания»

По дисциплине: «Экология»

Выполнила: студентка 2 курса 201 группы

Челнокова Юлия Сергеевна

г. Димитровград – 2010 г.

Введение - 3

1. Роль вирусов в биосфере - 3

2. Происхождение вирусов - 4

3. Структура вирусов - 5

4. Механизм инфицирования - 6

5. Классификация вирусов - 8

6. История - 9

7. Вирусные заболевания - 10

8. Применение вирусов - 12

9. Литература - 13

Введение.

"Нет такой выгоды, которая не была

бы связана с ущербом для других".

М. Монтень

Экологическая безграмотность населения является угрозой национальной безопасности России. Это положение становится особенно актуальным сейчас, когда условия обитания человека стремительно меняются. Происходят глобальные изменения окружающей среды. Увеличивается темп жизни, сопровождаясь стрессом. Растет экологическое напряжение. Все это не может не сказываться на функциональном состоянии и здоровье человека, резервах его организма.

Если современный человек будет знать о том, как его организм реагирует на те или иные факторы окружающей среды и их изменения, вряд ли он поставит себя на грань выживания. В противном случае, человечество в самое ближайшее время окажется в условиях крупного экологического кризиса. Не надо, наверное, напоминать о настоящем положении дел (антропогенном загрязнении, техногенном смоге, озоновых дырах, глобальном потеплении климата и т.п.). Во всем мире и в первую очередь в экономически развитых странах в последние десятилетия обострились проблемы, связанные с состоянием окружающей среды. Они приобрели экономическое, социальное и политическое звучание. Экология человека – наука, изучающая закономерности взаимодействия человеческих общностей с окружающей их средой (природной, социальной, производственной и др.). Человек как часть органического мира находится в тесном контакте со своей средой обитания. Среда обитания – это та часть природы, которая окружает организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Среда обитания каждого организма многообразна и изменчива. Она слагается из множества элементов живой и неживой природы и элементов, привносимых человеком в результате его хозяйственной деятельности.Таким образом, для экологически грамотного и гармонически сбалансированного хозяйствования на земле нужно знать очень много – от того как взаимодействуют со средой отдельные организмы, до понимания общепланетарных связей жизни и места в них человеческого общества.

Не изучив на каких связях основаны функционирование и устойчивость живой природы, человек не сможет понять как сегодня и в перспективе строить собственные взаимоотношения с ней.

Экология изначально возникла как наука о среде обитания живых организмов: растений, животных (в том числе и человека), грибов, бактерий и вирусов, о взаимоотношениях между организмами и средой их обитания и о взаимоотношениях организмов друг с другом. Само же слово «экология» возникло гораздо позже в сравнении со временем появления собственно экологических знаний. Оно было введено немецким биологом Эрнстом Геккелем (1869 г.) и образовано от греческого слова «ойкос» - дом, жилище. До 30-х годов ХХ столетия общей экологии, как общепризнанной науки, еще не существовало. Долгое время экология была представлена всевозможными частными экологическими дисциплинами: экологией растений, экологией животных, экологией грибов и т.д. Эти дисциплины формировались в рамках соответствующих таксономических разделов биологии - ботаники, зоологии, микологии и др., как подразделения этих наук.

3. Человек и природа – сюда входят науки, изучающие взаимосвязь и взаимодействие человека со средой обитания, и прикладная экология человека с целью связать разработки по вышеуказанным двум разделам с практическими проблемами:

Инженерная экология

Химическая экология

Промысловая экология

Сельскохозяйственная экология

Экология города

Экология и медицина

Экология и культура

Экология и право

Экология и политика

Экологическое образование и др.

1. Взгляды на взаимоотношения человека и природы в прошлые эпохи

Экология человека как научная дисциплина «впитала» в себя идеи многих исследований прошлого и настоящего. Сегодня ученые говорят о формировании экологической культуры, связывая это явление с угрозой глобального экологического кризиса. В развитии взглядов человека на его взаимоотношения с природой можно условно выделить пять периодов.

1 период – ранний. Древний человек решал множество задач, которые можно отнести к экологическим: выбор комфортного для жизни жилья, защита от зверей, врагов и природных катаклизмов, добывание пригодной пищи и т.д. Тем самым человек вынужден был изучать повадки зверей и птиц, отличать съедобные растения от ядовитых, предугадывать изменения погоды. По мере развития человечества многие из этих знаний и навыков, ранее закрепленных в виде табу и религиозных запретов фиксировались в письменной форме в виде религиозных запретов, а в дальнейшем законов.

2 период – античный. Античные ученые стремились осмыслить роль и место отдельного человека и групп людей в окружающем их мире, понять, как на них влияют окружающие их природные и хозяйственно-бытовые условия. Особенно пристально взаимоотношения человека со средой его обитания исследовались в связи с опасностью возникновения различных заболеваний.

3 период – «древнеиндийский». В древнеиндийском сборнике предписаний, определяющих поведение в частной и общественной жизни каждого индийца в соответствии с системой взглядов и религиозных догматов брахманизма, получивших название Законов Ману (II век до н.э. - II век н.э.) было записано, что разрушение окружающей среды убивает вместе с ней и человека - физически и нравственна. В этих законах порицалась торговля дарами природы, причинение вреда всему живому, загрязнение воды .

4 период - средневековый. В средневековом законодательстве можно обнаружить, что загрязнение окружающей среды представляло одну из самых древних проблем, которая возникла с появлением первых поселений, которые характеризовались сточными водами, бытовыми отходами прямо на улицах и т.д. Например, в 1382 году во Франции согласно эдикту Карла VI было запрещено выпускать в Париже дым «тошнотворный и дурно пахнущий».

5 период – субиндустриальный. Также связан с отражением в законодательных актах того времени положений, касающихся загрязнения мест обитания человека. Например: в Англии в XVII веке издан указ, запрещающий разжигать огонь в каминах во время сессий парламента, чтобы защитить парламентариев от смога; Петр I в 1718 году он издал указ «О соблюдении чистоты улиц в Москве и о наказании за выбрасывание сору и всякого помету на улицы и переулки»; 1722 году в России была организована полиция, в инструкции которой среди прочих правил были записаны пункты о порядке торговли («Дабы отнюдь никакого нездорового съестного харчу и мертвечины не продавали и для своих прибытков вонючего свежего мяса, также и свежей рыбы ничего на съедение долговременно не держали...» ).

2. Биологические аспекты взаимодействия человека со средой обитания»

Человек постоянно испытывает на себе влияние факторов окружающей среды. Их многообразие условно можно подразделить на две большие группы: природные и социальные.

Природные факторы. Сюда относятся факторы живой и неживой природы. В соответствии с этим различают биотические и абиотические факторы. К абиотическим факторам среды относят воздушную среду, атмосферное давление, световое излучение, магнитные поля, температуру окружающей среды, метеопогодные факторы и т. п. Человек адаптировался к различным климатогеографическим условиям. Он приспособился к циклическим изменениям в природе: к смене дня и ночи, времен года. К биотическим факторам относят все многообразие животного и растительного мира, включая возбудителей болезней. Как правило, на человека действует комплекс природных факторов. Так, сезонные факторы включают в себя изменения освещенности, температуры, влажности и т. п.

Социальные факторы. Социальные факторы в жизни современного человека весьма разнообразны. В последнее время большое значение приобрели антропогенные факторы, особенно загрязнение почвы, воздушной и водной среды. Традиционно социальными факторами считаются различные виды трудовой деятельности, условия жизни в городе и селе. Технический прогресс характерен тем, что изменяется соотношение физического и умственного труда, а значит, и комплекс сопровождающих их факторов. Освоение труднодоступных районов, богатых полезными ископаемыми, глубоководные погружения, полеты в космос – все перечисленное сопряжено с экстремальными воздействиями на организм. Это может быть влияние высоких и низких температур, шумов, вибраций, изменение газовой среды и барометрического давления, действие измененной гравитации – перегрузок или невесомости. Вместе с тем и обычная трудовая деятельность в нормальных условиях, включая учебный процесс, также требует адаптации к ней организма.

С точки зрения экологии человечество можно рассмотреть как общемировую популяцию биологического вида, составную часть экосистемы Земли. Но сегодня каждому понятно, что вид это особый, существенно отличающийся от всех других обитателей планеты. Только на основе глубокого и всестороннего понимания взаимосвязей человечества и природы возможно разумное и оптимальное их регулирование, чтобы не допустить их кризиса и саморазрушения, обеспечить устойчивое развитие природы и общества, сохранить целостность общеземной экосистемы.

Биологическая природа человека проявляется в присущем всему живому стремлении сохранить и продолжить свою жизнь во времени и пространстве через размножение, обеспечить максимум безопасности и комфорта. Эти естественные устремления достигаются через постоянные взаимодействия человечества со средой обитания. Все люди потребляют пищу и выделяют продукты физиологического обмена, защищаются от врагов и стараются избежать других опасностей, участвуют в конкурентной борьбе за жизненные ресурсы и содействуют развитию полезных для себя видам. В этом заключается основное экологическое сходство человечества с популяциями всех других биологических видов.

Экологические отличия человечества от популяций иных видов проявляются в степени развития многих экологических связей и в особенностях форм их реализации. Суммарно эти различия наиболее отчётливо выражены в интенсивности и масштабах влияния человечества на окружающую среду.

Как и популяция любого другого вида, человечество оказывает определённое воздействие на среду своей жизни, в свою очередь испытывая ответное её сопротивление и ответное действие. Но давление человечества несоизмеримо по своей мощи и скорости её нарастания с влиянием на окружающую среду других видов. По своим размаху оно сейчас существенно превосходит сопротивление среды, подавляет его на значительной части планеты. В отчётливом дисбалансе сил давления человечества на среду и ответного её сопротивления заключается одно из самых существенных экологических своеобразий человека как вида.

Экологическое сходство человека с другими видами объясняется его биологическим эволюционным происхождением, принадлежностью к миру живой природы, где действуют биологические законы. А экологические его отличия определяются принадлежностью прежде всего к человеческому обществу, где действуют законы общественные, т.е. социальные. Эта двойственность присуща только человеку, который является единственным на всей нашей планете биосоциальным видом.

3. Социальные аспекты взаимодействия человека со средой обитания»

Социальная экология изучает процессы, протекающие на уровне ноосферы. С возникновением новых проблем возникли и новые частные науки (социология, радиационная экология, экологическое образование, инженерная экология, космическая экология и др.). Особое положение занимает экология человека, изучающая современное положение современного человечества в глобальных экосистемах.

Любое взаимодействие человека со средой обитания потенциально опасно. Ее справедливость можно проследить на всех этапах развития системы «человек-среда обитания». Так, на ранних стадиях своего развития (система «человек-ПС»), когда отсутствовали технические средства, человек испытывал значительные воздействия опасных и вредных факторов естественного происхождения (например, повышенная и пониженная температура воздуха, атмосферные осадки, грозовые разряды, контакты с дикими животными и т.п.). Сейчас, (система «человек-техносфера») к естественный прибавились много численные факторы антропогенного происхождения (например, шум, повышенная концентрация токсичных веществ в воздухе, водоемах и почве, ионизирующие излучения, электромагнитное поле и др.). Эта аксиома также предопределяет, что все действия человека и все компоненты среды обитания (прежде всего ТС и технологии) кроме позитивных свойств и результатов обладают способностью генерировать опасные и вредные факторы. При этом любое позитивное действие неизбежно сопровождается возникновением новой потенциальной опасности или даже группы опасностей (например, при применении электрической, атомной или лазерной энергий; автомобилей, тепловозов или самолетов).

В результате взаимодействия человека со средой обитания наблюдаются: 1) рост числа травмируемых и погибших, как на производстве, так и в быту; 2) сокращение продолжительности жизни, особенно среди мужчин; 3) возрастание материального ущерба, как на производства, так и в быту и (или) ПС.

Хозяйственная деятельность человека также связана с получением огромных отходов (в России и развивающихся странах из 40 кг сырья только 10 кг превращаются в полезную продукцию), которые загрязняют атмосферу, гидросферу и литосферу, что, конечно, нарушает устойчивое развитие как природных, так и искусственных экосистем. Кроме того, человек взаимодействует со средой обитания посредством той или иной машины, которая может иметь свои какие-то опасные и вредные факторы. Последние при определенных условиях могут воздействовать как на человека, так и среду его обитания. А неконтролируемый выход энергии, ошибочные и несанкционированные действия человека и различные стихийные явления в природе могут стать причиной возникновения и развитая ЧС как антропогенного, так и природного характера. Эти ситуации характеризуются своими опасными и вредными факторами, которые сильно воздействуют как на человека, так и на ОНХ и ПС. Они являются первичными негативными факторами, которые, как правило, вызывают возникновение вторичных и третичных факторов на ОНХ и прилегающей местности. Последние имеют значительный энергетический уровень и более мощно действуют на человека и среду его обитания.

Таким образом, в процессе взаимодействия человека со средой обитания налицо сложная многоуровневая система «человек-среда обитания-машина-ЧС», каждый уровень которой несет свои опасные и вредные Факторы соответствующего энергетического уровня. Об этом должен помнить будущий специалист и обеспечивать оптимальное взаимодействие человека со средой обитания.

Раздел 1. ЧЕЛОВЕК И СРЕДА ОБИТАНИЯ

1.1. Физиология труда и комфортные условия жизнедеятельности

Классификация основных форм деятельности человека. Физический и умственный труд. Тяжесть и напряженность труда. Статические и динамические усилия. Мышечная работа. Методы оценки тяжести труда. Энергетические затраты человека при различных видах деятельности.

Аксиома о взаимосвязи показателей комфортности с видами деятельности человека. Гигиеническое нормирование параметров микроклимата производственных и непроизводственных помещений. Влияние отклонений параметров производственного микроклимата от нормативных значений на производительность труда и состояние здоровья, профессиональные заболевания. Адаптация и акклиматизация в условиях перегревания и охлаждения. Повышенное и пониженное атмосферное давление, их действие на организм человека, профилактика, травматизм.

Эргономика и инженерная психология. Рациональная организация рабочего места, техническая эстетика, требования к производственным помещениям. Режимы труда и отдыха, основные пути снижения утомления и монотонности труда, труд женщин и подростков.

1.2. Обеспечение комфортных условий жизнедеятельности

Потребность в чистом наружном воздухе для обеспечения требуемого качества воздуха в помещениях.

Системы обеспечения параметров микроклимата и состава воздуха: отопление, вентиляция, кондиционирование, их устройство и требования к ним. Контроль параметров микроклимата.

Освещение. Требования к системам освещения. Естественное и искусственное освещение. Светильники, источники света. Расчет освещения. Заболевания и травматизм при несоблюдении требования к освещению. Контроль освещения.

1.3. Негативные факторы в системе "человек - среда обитания"

Источники и уровни различных видов опасностей естественного, антропогенного и техногенного происхождения, их эволюция. Отходы и неконтролируемый выход энергии как основные причины негативного воздействия на человека и среду обитания. Закон о неустранимости отходов и побочных воздействий производства.

Классификация негативных факторов: естественные, антропогенные и техногенные, физические, химические, биологические, психофизические; травмирующие и вредные зоны. Вероятность (риск) и уровни воздействия негативных факторов. Критерии безопасности. Аксиома о зонах и времени действия опасностей.

Техносфера как зона действия опасностей повышенных и высоких уровней. Демографический взрыв, урбанизация, научно-техническая революция - причины формирования техносферы. Виды техносферных зон и регионов: производственная сфера, промышленная зона, регион, городская, селитебная, транспортная и бытовая среда. Тенденции к росту энергетических уровней в современных регионах и зонах техносферы.

Виды, источники и уровни негативных факторов производственной среды: запыленность и загазованность воздуха, вибрации, акустические колебания; электромагнитные поля и излучения; ионизирующие излучения; движущиеся машины и механизмы; высота, падающие предметы, производственные яды, смазочно-охлаждающие жидкости; повышенная или пониженная температура воздуха, повышенная влажность и скорость воздуха; неправильная организация освещения, недостаток кислорода в зоне

деятельности; физические и нервно-психические перегрузки; умственное перенапряжение; эмоциональные перегрузки.

Виды и масштабы негативного воздействия объектов экономики на промышленные и селитебные зоны, на природную среду: выбросы и сбросы, твердые и жидкие отходы, энергетические поля и излучения, выбросы теплоты. Уровни первичных загрязнений атмосферного воздуха, гидросферы, почвы и литосферы объектами энергетики, промышленности, транспорта, сельского хозяйства. Взаимодействие и трансформация загрязнений в среде обитания. Образование смога, кислотных дождей, разрушение озонового слоя, снижение плодородия почвы и качества продуктов питания, разрушение технических сооружений и т.п. Аксиома об одновременности воздействия техногенных опасностей на человека, природную среду и техносферу.

Источники и уровни негативных факторов бытовой среды. Взаимосвязь состояния бытовой среды с комплексом негативных факторов производственной и городской среды.

Причины техногенных аварий и катастроф. Взрывы, пожары и другие чрезвычайные негативные воздействия на человека и среду обитания. Первичные и вторичные негативные воздействия в чрезвычайных ситуациях, масштабы воздействия.

1.4. Воздействие негативных факторов на человека и среду обитания

Структурно-функциональные системы восприятия и компенсации организмом человека изменений факторов среды обитания. Особенности структурно-функциональной организации человека. Естественные системы человека для защиты от негативных воздействий. Характеристика нервной системы. Условные и безусловные рефлексы. Характеристики анализаторов: кожный анализатор, осязание, ощущение боли, температурная чувствительность, мышечное чувство, восприятие вкуса, обоняние, слух, зрение. Время реакции человека к действию раздражителей. Допустимое воздействие вредных факторов на человека и среду обитания. Принципы определения допустимых воздействий вредных факторов.

Вредные вещества, классификация, агрегатное состояние, пути поступления в организм человека, распределение и превращение вредного вещества, действие вредных веществ и чувствительность к ним. Комбинированное действие вредных веществ. Нормирование содержания вредных веществ: предельно-допустимые максимально разовые, среднесменные, среднесуточные концентрации. Концентрации, вызывающие гибель живых организмов. Хронические отравления, профессиональные и бытовые заболевания при действии токсинов.

Негативное воздействие вредных веществ на среду обитания. Допустимые уровни воздействия вредных веществ на гидросферу, почву, животных и растительность, конструкционные и строительные материалы.

Механические колебания. Виды вибраций и их воздействие на человека. Нормирование вибраций, вибрационная болезнь.

Акустические колебания. Постоянный и непостоянный шум. Действие шума на человека. Аудиометрия. Инфразвук, возможные уровни. Ультразвук, контактное и акустическое действие ультразвука. Нормирование акустического воздействия. Профессиональные заболевания от воздействия шума, инфразвука и ультразвука. Опасность их совместного воздействия.

Ударная волна, особенности ее прямого и косвенного воздействия на человека. Воздействие ударной волны на человека, сооружения, технику, природную среду.

Электромагнитные поля. Воздействие на человека статических электрических и магнитных полей, электромагнитных полей промышленной частоты, электромагнитных полей радиочастот. Воздействие УКВ и СВЧ излучений на органы зрения, кожный покров, центральную нервную систему, состав крови и состояние эндокринной системы. Нормирование электромагнитных полей. Действие ИК-излучения на организм человека. Особенности электромагнитного импульса ядерного взрыва. Действие широкополосного светового излучения больших энергий на организм человека. Ориентировочно безопасный уровень. Действие УФ-излучения. Нормирование. Профессиональные заболевания, травмы. Негативные последствия.

Ионизирующие излучения. Внешнее и внутреннее облучение. Их действие на организм человека. Поглощенная, экспозиционная, эквивалентная дозы, керма. Сравнительная оценка естественных и антропогенных излучений. Категории облучаемых лиц и групп критических органов. Допустимые уровни для отдельных нуклидов и их смеси. Допустимые уровни для внешнего излучения, загрязнение кожных покровов и поверхностей. Нормы радиационной безопасности. Лучевая болезнь, другие заболевания. Отдаленные последствия. Воздействие ионизирующих излучений на среду обитания.

Электрический ток. Воздействие электрического тока на человека, напряжение прикосновения, шаговое напряжение, неотпускающий ток, ток фибрилляции. Влияние параметров цепи и состояния организма человека на исход поражения электрическим током.

Сочетанное действие негативных факторов. Воздействие вредных веществ и физических факторов; электромагнитных излучений и теплоты; электромагнитных и ионизирующих излучений.

Региональный комплекс естественных антропогенных и техногенных негативных факторов - причина экологического и демографического кризиса в регионах.

Литература

1Прохоров Б.Б. Экология человека: Понятийно-терминологический словарь. М.: Изд-во МНЭПУ, 1999.

2.Прохоров Б.Б. Экология человека: Учеб. для студентов вузов, обучающихся по специальностям 013100 «Экология» и 013600 «Геоэкология» / Б.Б. Прохоров. М.: Академия, 2003.

3.Экологический энциклопедический словарь. М.: Издательский дом «Ноосфера», 2002.

4.Экология человека: Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по экол. специальностям / Под. ред. Б.Б. Прохорова. М.: Изд-во МНЭПУ, 2001.

5. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для студентов средних профессиональных учебных заведений/ С.В.Белов, В.А.Девисилов, А.Ф.Козьяков и др. Под общ. ред. С.В.Белова.- М.: Высшая школа, НМК СПО, 2000.- 343 с.

2. Алексеев С.В., Усенко В.Р. Гигиена труда. М.: Медицина, 1988.-576с.

3. Охрана труда в машиностроении. Учебник под ред. Юдина Е.Я. и Белова С.В. М.: Машиностроение, 1983.- 432с.

4. Охрана окружающей среды. Учебник под ред. С.В.Белова. М.: Высшая школа, 1991.- 307с.

5. Гражданская оборона. Учебник для втузов. В.Г.Атаманюк, Л.Г.Ширшев, Н.И.Акимов. М.: Высшая школа, 1989.

6. Майоров А.В., Мостаков Г.К., Шибанов Г.П. Безопасность функционирования автоматизированных объектов. М.: Машиностроение, 1988.-264с.

7. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств (Охрана труда): Учебное пособие для вузов /П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Е.А. Подгорных и др. - М.: Высшая школа, 1999.-318 с.

8. Хенли Э.Дж., Кумасото X. Надежность технических систем и оценка риска. М.: Машиностроение, 1984.- 528с.

Эволюция и общая экология

Почему так поздно сформировалась, так долго формировалась и так стремительно начала развиваться общая экология? История ее отражает процесс развития жизни и цивилизации на Земле. Чтобы лучше понять это, осуществим краткий экскурс в Эволюцию жизни на Земле. Следы жизни обнаружены в самых древних горных породах, которые сформировались около 3 миллиардов лет назад. Именно тогда жили на нашей планете организмы, чьи следы запечатлены в этих породах. Эти организмы были чрезвычайно примитивными, они были одноклеточными или колониальными, не имели скелета и размножались простым делением клеток надвое, в клетках их не было сформированного ядра. Даже наружный скелет - твердый панцирь клеток - у них отсутствовал, поэтому в геологической летописи планеты сохранилось так мало следов той древнейшей жизни.

Эволюция живых организмов вначале привела к появлению живых существ с обособленным клеточным ядром и внутриклеточными органоидами - рибосомами, митохондриями и др. Для них уже было характерно бесполое и половое размножение. Доказано, что миллиард лет назад такие организмы на нашей планете населяли океан.

Примерно 600-700 миллионов лет назад появились первые позвоночные животные – рыбы, обитавшие в мировом океане и морях. Царство растений тогда было представлено многочисленными водорослями, как одноклеточными, так и многоклеточными, образующими, как и теперь, настоящие подводные леса на мелководьях.

Выход живых существ на сушу сдерживался тем, что в атмосфере Земли, вплоть до кембрийского периода, было очень мало кислорода. Из-за этого у планеты отсутствовал озоновый слой (верхний слой атмосферы, состоящий из трехатомных молекул кислорода и отдельных атомов кислорода), который поглощает жесткое космическое излучение. Дело в том, что кванты жесткого электромагнитного излучения обладают очень высокой энергией и, ударяя в органические молекулы, легко их разрушают, поглощаясь при этом и не достигая поверхности планеты. Слой воды толщиной 2-3 м может поглощать кванты жесткого излучения не хуже озонового слоя. Именно поэтому на первых этапах эволюции жизнь была только в морях и океанах и не спешила выходить на сушу. В процессе поглощения электромагнитного излучения и фотосинтеза водорослей в гидросфере и атмосфере постепенно накапливался свободный кислород.

Примерно 500 миллионов лет назад живые организмы появились и на суше. На суше эволюция живых существ проходила более быстрыми темпами. Из животных сушу сначала завоевали членистоногие. Из позвоночных животных первыми на сушу выбрались двоякодышащие рыбы, от которых произошли земноводные. Земноводные в свою очередь дали начало пресмыкающимся, от которых произошли птицы и в меловом периоде - около 70 миллионов лет назад - млекопитающие. Человек относится к классу млекопитающих (отряд приматов, семейство гоминид – человекообразные).

Первые люди, согласно последним научным данным, обитали в Африке около 3 миллионов лет назад. Они ходили прямо на двух ногах, имели ступню, не отличающуюся от ступни современного человека, и довольно развитые руки с отстоящим, как у современного человека, большим пальцем; могли издавать членораздельные звуки, пользовались огнем и изготавливали примитивные орудия, разбивая камни и кости. По мере эволюции живых организмов увеличивалось биологическое разнообразие, интенсифицировался обмен веществ, совершенствовались механизмы размножения, усложнялось поведение животных и жизненные циклы растений. Одновременно удлинялись пищевые цепи, благодаря которым, однажды захваченные живыми существами из внешней среды атомы химических элементов и энергия, все дольше не возвращались во внешнюю среду.

Разумеется, по мере эволюции изменялась и среда обитания живых организмов, а также и скорость ее изменений. Содержание кислорода за последний миллиард лет в атмосфере выросло с 1% до 21%. При этом резко снизилось содержание в атмосфере Земли углекислого газа - до 0,3%. Ученые выяснили, что современный состав атмосферы Земли создан и поддерживается живыми организмами.

Баланс углекислого газа между атмосферой, океаном, почвой и живыми организмами поддерживается миллионами видов живых организмов. Если он нарушится, то содержание углекислоты в атмосфере резко возрастет, усилится так называемый парниковый эффект, и атмосфера Земли начнет разогреваться. Экосистемы Земли - это фабрики, которые поддерживают этот баланс. (Схема заимствована у Н.Ф.Реймерса)

Если на Земле не будет жизни, то состояние ее атмосферы довольно скоро, буквально за несколько сотен или тысяч лет, вернется к своему безкислородному состоянию. Ведь ни на Венере, ни на Марсе свободного кислорода в атмосферах практически нет. Зато очень много углекислого газа. Вероятно, такой когда-то была и атмосфера нашей планеты.

Таким образом, эволюция жизни на Земле - проблема не только биологическая, но и экологическая. Сегодня это понимают многие ученые, в том числе и палеонтологи, изучающие жизнь в отдаленные геологические эпохи. Человечество лишь в последние десятилетия начало всерьез осознавать важность для себя экологических проблем. Именно поэтому именно в наше время возникла потребность в общей экологии. Ведь вопрос стоит однозначно - быть или не быть на Земле технократической цивилизации.

Почему же столь важно и необходимо изучение природы на уровне экосистем? Потому-что, зная законы формирования и функционирования экосистем, можно предвидеть и предупредить их разрушение в результате воздействия на них негативных факторов, предусмотреть охранные мероприятия и в итоге сохранить среду обитания человека, как вида.

Многие процессы являются общими для всех уровней. Их характеристики, установленные для одного уровня (клеточного, организменного) могут быть высокоинформативными и для других уровней (популяционного, экосистемного) и точно также одни и те же области наук м.б. общими для всех уровней организации. Но при изучении их используются разные методы, разные подходы, разные единицы учета и измерения. Соответственно и в интерпретации полученной информации по каждому уровню есть свои особенности.

В жизненном процессе человек неразрывно связан с окружающей его средой обитания, при этом во все времена он был и остается зависимым от окружающей его среды. Именно за счет нее он удовлетворяет свои потребности в пище, воздухе, воде, материальных ресурсах в отдыхе и т.д.

Человек и среда обитания непрерывно находятся во взаимодействии, образуя постоянно действующую систему «человек – среда обитания» . В процессе эволюционного развития Мира составляющие этой системы непрерывно изменялись. Совершенствовался человек, нарастала численность населения Земли и уровень его урбанизации, изменялся общественный уклад и социальная основа общества. Изменялась и среда обитания: увеличивалась территория поверхности Земли и ее недра, освоенные человеком; естественная природная среда испытывала все возрастающее влияние человеческого сообщества, появились искусственно созданная человеком бытовая, городская и производственные среды.

Естественная среда самодостаточна и может существовать и развиваться без участия человека, а все иные среды обитания, созданные человеком, самостоятельно развиваться не могут и после их возникновения обречены на старение и разрушение.

На начальном этапе своего развития человек взаимодействовал с естественной окружающей средой. В процессе эволюции человек, стремясь наиболее эффективно удовлетворять свои потребности в пище, материальных ценностях, защите от климатических и погодных воздействий, в повышении своей коммуникативности, непрерывно воздействовал на естественную среду и, прежде всего, на биосферу. Для достижения этих целей он преобразовал часть биосферы в территории, занятые техносферой.

Техносфера, созданная человеком с помощью технических средств, представляет собой территории, занятые городами, поселками, сельскими населенными пунктами, промышленными зонами и предприятиями. К техносферным относятся условия пребывания людей на объектах экономики, на транспорте, в быту, на территориях городов и поселков. Техносфера не саморазвивающаяся среда, она рукотворна и после создания может только деградировать. В процессе жизнедеятельности человек непрерывно взаимодействует не только с естественной средой, но и с людьми, образующими так называемую социальную среду. Она формируется и используется человеком для продолжения рода, обмена опытом, знаниями, для удовлетворения своих духовных потребностей и накопления интеллектуальных ценностей.

Структурная схема взаимодействия человека современного индустриального общества с компонентами среды обитания - биосферой, техносферой и социальной средой показана на рис.1.

Рис. 1. Структурная схема взаимодействия человека с биосферой, техносферой и социальной средой

Таким образом:

1. Современный человек непрерывно взаимодействует с окружающей его средой обитания, компонентами которой являются естественная, техногенная (техносфера) и социальная
среды.

2. С конца XIX века и весь XX век непрерывно развиваются техносфера и социальная среда, о чем свидетельствуют все возрастающая доля преобразованных человеком территорий земной поверхности, демографический взрыв и урбанизация населения.

3. Развитие техносферы происходит за счет преобразования природной среды.

В жизненном процессе взаимодействие человека со средой обитания и ее составляющими между собой основано на передаче между элементами системы потоков масс вещества, энергии всех видов и информации.

Человеку эта потоки необходимы для удовлетворения своих потребностей в пище, воде, воздухе, солнечной энергии, информации об окружающей среде. В то же время человек выделяет в жизненное пространство потоки энергии, связанные с его сознательной деятельностью (механической, интеллектуальной энергии), а также потоки масс вещества в виде отходов биологического процесса, потоки тепловой энергии и т.д.

Обмен потоками вещества и энергии характерен и для процессов происходящих без участия человека. Естественная среда обеспечивает поступление на нашу планету потоков солнечной энергии, что создает в свою очередь потоки растительной и животной масс в биосфере, потоки адиабатических веществ (воздух, вода), потоки энергии различных видов, в том числе при стихийных явлениях в природной среде. Для техносферы характерны потоки всех видов сырья и энергии, многообразие потоков продукции и людских резервов; потоки отходов (выбросы в атмосферу, сбросы в водоемы, жидкие и твердые отходы, различные энергетические воздействия). В соответствии с Законом о неустранимости отходов и побочных воздействий производств: “В любом хозяйственном цикле образуются отходы и побочные эффекты, они неустранимы и могут быть переведены из одной физико-химической формы в другую или перемещены в пространстве”. Техносфера способна создавать спонтанно значительные потоки масс и энергий при взрывах, пожарах, при разрушении строительных конструкций, при авариях на транспорте и т.п.

Социальная среда потребляет и генерирует все виды потоков, характерных для человека как для личности, кроме того, социум создает информационные потоки при передаче знаний, при управлении обществом, при сотрудничестве с другими общественными формациями. Социальная среда создает потоки всех видов, направленные на преобразование естественного и техногенного миров, формирует негативные явления в обществе, связанные с курением, потреблением алкоголя, наркотиков и т.п.

Основные 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; атмосферные, гидросферные и литосферные явления, в т.ч. – стихийные; другие.

Основные потоки в техносфере : потоки сырья, энергии; потоки продукции отраслей экономики; отходы отраслей экономики; бытовые отходы; информационные потоки; транспортные потоки; световые потоки (искусственное освещение); потоки вещества и энергии при техногенных авариях; другие.

Основные потоки в социальной сфере : информационные потоки (обучение, государственное управление, международное сотрудничество и т.п.); людские потоки (демографический взрыв, урбанизация населения); потоки наркотических средств, алкоголя и др.; другие.

Основные потоки, потребляемые и выделяемые человеком в процессе жизнедеятельности: потоки кислорода, пищи, воды и иных веществ (алкоголь, табак, наркотики); потоки энергии (механической, тепловой, солнечной и др.); информационные потоки; потоки отходов процесса жизнедеятельности; другие.

Потоки масс, энергий и информации распределяясь в земном пространстве, образуют среду обитания для живой природы – человека, фауны, флоры. Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда эти потоки находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой. Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека и (или) среду. В естественных условиях такие взаимодействия наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях. В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены ее элементами и действиями человека.

Результат влияния фактора воздействия потока на объект зависит от свойств и параметров потока, а также от свойств объекта. Изменяя величину любого потока минимально значимой до максимально возможной, 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; гаранта, сохранение здоровья человека и целостности компонентов 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;

- чрезвычайноопасное, 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.

Проиллюстрируем сказанное конкретным примером.

В естественных условиях поверхности Земли температура атмосферного воздуха изменяется от -88 до +60 0 С, в то время как температура внутренних органов человека за счет терморегуляции его организма сохраняется комфортной, близкой к +37 0 С. При выполнении тяжелых работ и при высокой температуре окружающего воздуха температура тела человека может повышаться на 12 0 С Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек +43 0 С, минимальная – +25 0 С.

Температура воздуха в рабочих и жилых помещениях, на улицах и в природных условиях существенно влияет на состояние организма человека, изменяя его жизненный потенциал. При низких температурах нам холодно, при высоких – жарко. При температуре наружного воздуха +30 0 С и более работоспособность человека значительно падает. Установлено, что у человека существует зависимость комфортных температур окружающей среды от категории тяжести выполняемых работ (легкая, средняя, тяжелая), от периода года и некоторых других параметров микроклимата.

Так, для человека, выполняющего легкую работу, комфортная температура: летом составляет 23-25 0 С, зимой – 22-24 0 С; для человека занимающегося тяжелым физическим трудом, летом – 18-20 0 С, зимой – 16-18 0 С. На рис. 2 показана зависимость жизненного потенциала человека от изменения температуры окружающего воздуха при длительном выполнении легких работ.

Работоспособность %

Рис. 2. Зависимость жизненного потенциала человека
от температуры окружающего воздуха при длительном выполнении легких работ

Отклонения температуры окружающей среды от комфортных значений на ± (2–5) 0 С (зона II ) считаются допустимыми, поскольку не оказывают влияния на здоровье человека, а лишь уменьшают производительность его деятельности. Дальнейшие отклонения температуры окружающей среды от допустимых значении (зона II ) сопровождается тяжелыми воздействиями на организм человека и ухудшением его здоровья (нарушение дыхания, сердечной деятельности). При еще больших отклонениях температур окружающего воздуха от допустимых значений (зона IV) возможен перегрев (гипертермия) или переохлаждение (гипотермия) организма человека, а также получение им тепловых или холодных травм.

Таким образом:

1. Взаимодействие человека с живой и неживой природой, с социальной средой и техносферой основано на обмене потоками веществ, энергий и информации.

2. Потоки отличаются многообразием и в большинстве случаев жизненно необходимы.

3. Ряд потоков (техногенные отходы, потоки при стихийных явлениях, при взрывах и пожарах и т.п.) носят негативный характер, представляя угрозу жизни человека, социальной среде, устойчивому состоянию биосферы и техносферы.

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

5. Результаты негативного воздействия потоков на человека зависят в основном от интенсивности и продолжительности воздействия этих потоков, а также от способности человека воспринимать потоки воздействия.