Исходя из этого, при оценке влияния опасных и вредных факторов на БЖД человека основной задачей является установление степени воздействия факторов окружающей среды и трудового процесса на характер и уровень изменений функционального состояния организма, его потенциальных резервов, возможностей механизма адаптации.
По характеру воздействия на состояние здоровья возникающие эффекты можно разделить на непосредственные и опосредованные.
Влияние производственных факторов на состояние здровья:
непосредственное (отравления, травмы, ожоги);
отдаленное (опосредованное) возникает через определенный, иногда длительный, промежуток времени или даже после прекращения воздействия (онкогенного, мутагенного и тератогенного действия вещества); формирование необратимых патологоческих изменений в органах и системах (например, склерозировании); ускорения процессов старения и сокращения продолжительности жизни).
При оценке допустимости воздействия вредных факторов на организм человека исходят из биологического закона субъективной количественной оценки раздражителя Вебера Фехнера, выражающего связь между изменением интенсивности раздражителя и силой вызванного ощущения: реакция организма прямо пропорциональна относительному приращению раздражителя:
DL = a × dR/R,
где DL элементарное ощущение организма; а коэффициент пропорциональности; dR элементарное приращение раздражителя.
Интегрируя данное выражение и принимая а = 10 lg, получают уровень ощущения раздражителя (дБ):
L = 10 lg(R/R0),
где R0 пороговое значение ощущений, т. е. минимальная энергия раздражителя, характеризующая начало ощущения.
На базе закона Вебера Фехнера построено нормирование вредных факторов. Для того чтобы исключить необратимые биологические эффекты, воздействие факторов ограничивается предельно допустимыми уровнями (ПДУ), предельно допустимыми концентрациями (ПДК), предельно допустимыми дозами (ПДД).
Так, для производственной сферы предельно допустимая концентрация это концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности рабочего дня, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Например, применительно к характеристике воздуха по запыленности и загазованности используется показатель ПДК вредного вещества. При оценке шумовой обстановки ПДУ звука, для оценки допустимости работы в условиях ионизирующих излучений ПДД.
Как правило, степень вредности негативного воздействия фактора непосредственно зависит от длительности его действия на организм человека. В связи с этим значения ПДУ для производственной сферы и окружающей среды, в которой человек находится более длительное время, отличаются друг от друга.
При определении значения ПДУ для конкретного негативного фактора приходится делать выбор между вероятностью ущерба состоянию здоровья человека и экономическим эффектом от установления более высокого значения ПДУ.
При установлении ПДУ воздействия негативных факторов руководствуются следующими принципами:
приоритет здоровья человека перед другими эффектами (технической достижимостью, экономическими требованиями и т. п.);
пороговость всех типов действия негативных факторов по отношению к здоровью человека;
первичность разработки и внедрения профилактических мероприятий по сравнению с моментом появления опасного или вредного фактора в производственном процессе.
1.7. Роль человека в процессе обеспечения безопасности жизнедеятельности
Человек в системах безопасности выполняет троякую роль:
является объектом защиты;
выступает средством обеспечения безопасности;
сам может быть источником опасности.
Последняя особенность обусловлена как ошибками, свойственными людям, так и продуктами жизнедеятельности человека.
Таким образом, звенья системы «человек производственная среда» органически взаимосвязаны. Чтобы эта система эффективно функционировала и не приносила ущерба состоянию здоровья человека, необходимо обеспечить совместимость характеристик среды и человека. При этом в первую очередь следует учитывать антропометрические, биофизические, энергетические, информационные, психологические, социальные и технико-эстетические оценки.
1.7. Роль человека в процессе обеспечения безопасности жизнедеятельности
Человек в системах безопасности выполняет троякую роль:
является объектом защиты;
выступает средством обеспечения безопасности;
сам может быть источником опасности.
Последняя особенность обусловлена как ошибками, свойственными людям, так и продуктами жизнедеятельности человека.
Таким образом, звенья системы «человек производственная среда» органически взаимосвязаны. Чтобы эта система эффективно функционировала и не приносила ущерба состоянию здоровья человека, необходимо обеспечить совместимость характеристик среды и человека. При этом в первую очередь следует учитывать антропометрические, биофизические, энергетические, информационные, психологические, социальные и технико-эстетические оценки.
Антропометрическая совместимость предполагает учет размеров тела человека, возможности обзора внешнего пространства, положения (позы) работника в процессе производственной деятельности. При решении этой задачи определяют объем рабочего места, зоны досягаемости для конечностей работника, расстояние до приборного пункта и др. Сложность обеспечения этой совместимости заключается в том, что антропометрические показатели у людей разные.
В целях обеспечения безопасности деятельности размеры тела человека необходимо учитывать в следующих случаях:
при определении оптимальной высоты от уровня пола или рабочей площадки зон наблюдения за работой аппаратуры, включая, например, операционное поле при выполнении хирургической операции;
при расположении по высоте и фронту органов ручного управления аппаратурой, например наркозной, и особенно расположением аварийных выключателей;
при выборе формы и размеров органов управления.
Для правильного использования антропометрических данных человека при проектировании машин применяют методы сомографии или моделирования. Метод сомографии заключается в конструировании схематических изображений человеческого тела в разных положениях в зависимости от операций, которые он должен выполнять. В основе метода моделирования лежит использование моделей человеческой фигуры.
Более обстоятельно вопросы антропометрии рассматриваются в эргономике, изучающей законы оптимизации рабочих условий.
Биофизическая совместимость подразумевает создание такой окружающей среды, которая обеспечивает приемлемую работоспособность и нормальное физиологическое состояние человека, что напрямую связано с вопросами безопасности.
Особое значение имеет терморегулирование организма человека, которое зависит от параметров микроклимата. Теплообмен осуществляется благодаря теплопроводности, конвекции, тепловому испарению и теплоизлучению.
Биофизическая совместимость учитывает также требования организма к виброакустическим характеристикам среды, освещенности и другим физическим параметрам.
Энергетическая совместимость предусматривает согласование органов управления аппаратурой с оптимальными возможностями человека в отношении прилагаемых усилий, затрачиваемой мощности, скорости и точности движений.
Силовые и энергетические параметры человека имеют определенные границы. Для приведения в действие сенсомоторных устройств (рычагов, кнопок, переключателей и т. п.) могут потребоваться очень большие или чрезвычайно малые усилия. В первом случае человек будет уставать, что может привести к нежелательным последствиям в управляемой системе. Во втором случае возможно снижение точности работы системы, так как человек не почувствует сопротивление рычагов.
Возможности двигательного аппарата представляют определенный интерес при конструировании защитных устройств и органов управления.
Информационная совместимость имеет особое значение в обеспечении безопасности.
В сложных системах человек обычно непосредственно не управляет физическими процессами. Зачастую он удален от места их выполнения на значительные расстояния. Объекты управления могут быть невидимы, неосязаемы, неслышимы. Человек видит лишь показания приборов, экранов, мнемосхем, слышит сигналы, свидетельствующие о ходе процесса. Все эти устройства называются средствами отображения информации. При необходимости работник пользуется рычагами, ручками, кнопками, выключателями и другими органами управления, в совокупности образующими сенсомоторное поле. Средства отображения информации и сенсомоторные устройства это так называемая модель машины (комплекса). Через нее человек осуществляет управление самыми сложными системами. Чтобы обеспечить информационную совместимость, необходимо знать характеристики органов чувств человека. Например, человек не может одновременно следить за показаниями десяти или более мониторов, отражающих характер производственного процесса, и корректировать их параметры и т. д.