Механические активные и пассивные опасности: сущность и примеры, количественное описание и защитные мероприятия.
Опасность — основное понятие БЖД, под которым понимают всевозможные явления, угрожающие жизни и здоровью человека. Количество признаков, обуславливающих опасность, может быть изменено в зависимости от целей анализа. Опасность свойственна всем системам, имеющим энергию, химически или биологически активные компоненты. Опасности носят потенциальный характер. Актуализация опасностей осуществляется при наступлении определенных условиях, которые называют причинами.
Признаками, определяющими опасность, являются:
— угроза для жизни;
— возможность нанесения ущерба здоровью;
— нарушение условий нормального функционирования органов и систем человека.
По специфике действия на человека опасности можно разделить на 5 групп: механические, физические, химические, биологические, психофизиологические.
По реализуемой энергии опасности делятся на активные и пассивные. К пассивным относят опасности, активизирующиеся за счет энергии, носителем которой является сам человек. Это — острые (колющие и режущие) стационарные элементы; неровности поверхности, по которой перемещается человек; уклоны, подъемы; небольшое трение между соприкасающимися поверхностями и др. Различают априорные признаки (предвестники) опасности и апостериорные признаки (следы) опасностей.
Активные опасности представляют факторы, которые способны оказать влияние на человека благодаря своей энергии. Они делятся на такие подгруппы:
1) механические факторы, для которых характерна кинетическая и потенциальная энергия и механическое влияние на человека: шум; вибрация; ускорение; гравитационное тяготение; невесомость; статическое напряжение; дым, туман, пылища в воздухе; аномальное барометрическое давление и прочие;
2) термические факторы, обусловлены действием тепловой энергии и аномальной температуры. К ним принадлежат: температура нагретых и охлажденных предметов и поверхностей, температура открытого огня и пожара, температура химических реакций и других источников. К этой группе относятся так же аномальные микроклиматические параметры, такие как влажность, температура и движение воздуха, которые приводят к нарушению терморегуляции организма;
3) электрические факторы: электрический ток, статический электрический заряд, электрическое поле, аномальная ионизация воздуха;
4) электромагнитные факторы: радиоволны, видимый свет, ультрафиолетовое и инфракрасное, ионизирующее излучение, магнитное поле;
5) химические факторы: едкие, отравляющие вещества, а также нарушение естественного газового состава воздуха, наличие вредных примесей в воздухе;
6) биологические факторы: опасные свойства микро- и макроорганизмов, продукты жизнедеятельности людей и других биологических объектов;
7) психофизиологические: стресс, усталость и прочие.
По времени возникновения опасности делятся на прогнозируемые и спонтанные.
Количественная характеристика опасности определяется риском, т.е. частотой реализации опасности определённого класса. Различают индивидуальный и социальный риск. Индивидуальный наступает при реализации опасности и возникает в определенной точке производства, где находится человек. Знание индивидуального риска дает возможность оценить масштаб несчастного случая. Социальный риск – это зависимость между частотой возникновения событий ведущих к реализации определенной опасности и числом пострадавших при этом людей, то есть этот риск позволяет судить о масштабе катастрофы.
Риск — это частота реализации опасности. Риск может быть определен по формуле:
R=n/N,
где n- число тех или иных неблагоприятных последствий; N — возможное число неблагоприятных последствий за определенный период.
Необходимо отметить, что процедура расчета риска носит условный характер. Следует определить четыре методических подхода к определению степени риска:
1) инженерный, основан на статистике, расчете частот, вероятностном анализе безопасности, построении «деревьев опасности»;
2) модельный, основан на построении модели слияния негативных факторов на индивидуум, социальные, профессиональные группы и т.п.;
3) экспертный, когда вероятность наступления определенного события устанавливается на путем анкетирования опытных специалистов, т.е. экспертов!
4) социологический, основан на опросе населения.
Защитные мероприятия. Этот класс мероприятий основывается на краткосрочном прогнозе, в том случае, когда предсказано время реализации аварийной ситуации. Такие мероприятия заключаются:
• в своевременном развертывании систем наблюдения и разведке для уточнения прогноза;
• в приведени в готовность системы оповещения населения об аварийной ситуации;
• в запуске специальных правил функционирования экономики и общественной жизни, вплоть до чрезвычайного положения;
• в нейтрализации источников повышенной опасности при аварийных си-туациях (АЭС, токсичных и взрывоопасных производств и т.п.), прекращение на них технологических процессов, дополнительное их укрепление или демонтаж;
• в приведении в готовность аварийно-спасательных служб;
• в частичной или полной эвакуации населения.

3. Космические опасности: космические тела и излучения. Особенности проявления, негативные последствия и защита от космических опасностей.
Космос — один из компонентов, оказывающих влияние на жизненные ритмы на Земле. Космические опасности могут быть представлены космическими телами и космическим излучением.
В данное время науке известно около 300 космических тел, которые способны пересекать орбиту Земли. Всего по прогнозам астрономов в космосе существует примерно 300 тыс. астероидов и комет. Астероиды — это малые планеты, диаметр которых колеблется в пределах 1-1000 км.
Возможность столкновения нашей планеты с такими небесными телами представляет серьезную угрозу для всей биосферы. Расчетным методом определено, что столкновение с астероидом диаметром около 1 км сопровождается выделением энергии, в десятки раз превосходящей весь ядерный потенциал, имеющийся на Земле. Поэтому во в настоящее время активно проводятся исследования по проблемам астероидной опасности и техногенному засорению космического пространства, целью которых является прогнозирование и предотвращение столкновений массивных тел с Землей.
Главным методом профилактики столкновения с астероидами и кометами, сближающимися с Землей, является ракетно-ядерная технология.
Разработана система планетарной защиты от астероидов и комет, в основе которой имеется два принципа защиты, а именно изменение траектории его движения или разбитие его на несколько частей. Поэтому на первом этапе разработки системы защиты Земли от метеоритной и астероидной опасности предполагается создать структуру наблюдения за их движением с таким расчетом, чтобы обнаруживать объекты размером около 1 км за год-два до его подлета к Земле. На втором этапе необходимо рассчитать его траекторию и проанализировать вероятность столкновения с Землей. Если вероятность такого события велика, то нужно принимать решение по уничтожению или изменению траектории этого небесного тела. Для этой цели предполагается применять межконтинентальные баллистические ракеты с ядерной боеголовкой. Современный уровень космических технологий позволяет создать такие системы перехвата.
Тела размером порядка 100 м. могут возникнуть в непосредственной близости от Земли достаточно внезапно. В этом случае избежать столкновения путем изменения траектории не представляется возможным. Единственной возможностью предотвращения катастрофы — это разрушить целостность тела разбив его на более мелкие фрагменты.
Колоссальное воздействие на земную жизнь проявляет солнечная радиация, а именно ИК и УФ излучение.
Инфракрасное излучение (ИК-излучение) – часть электромагнитного спектра с длиной волны от 780 нм до 1000 мкм. Энергетический потенциал этого спектра при поглощении веществом возбуждает в нем тепловой эффект. Коротковолновое инфракрасное излучение является наиболее активным, поскольку имеет большую энергию фотонов, способных проникнуть в ткани организма и усиленно поглотиться водой, содержащейся в тканях.
Инфракрасные волны находятся в диапазоне между красным концом видимого спектра с длиной волны 7,4х10-7м и короткими радиоволнами 2х10-3 м. В настоящее время весь диапазонный ряд инфракрасного излучения подразделяют на три компонента:
— коротковолновая область: l=0,74 — 2,5 мкм;
— средневолновая область: l=2,5 — 50 мкм;
— длинноволновая область: l=50-2000 мкм.
Инфракрасные лучи коротковолновых диапазонов могут проявлять на организм человека преимущественно тепловое воздействие, под действием которого в организме проистекают тепловые сдвиги, понижается кислородное насыщение крови, уменьшается венозное давление, сдерживается кровоток и, следовательно, надвигается нарушение деятельности сердечнососудистой и нервной систем. Больше всего ИК-излучениями подвержены следующие органы человека: кожный покров, органы зрения; при остром повреждении кожи возможны ожоги, резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи.
На современном этапе многие научные организации Голландии, США, Японии в ходе своих исследований медицинского направления о воздействии длинноволнового инфракрасного излучения на организм человека получили результаты, о том, что ИК-излучение способно:
подавлять рост раковых клеток,
уничтожать некоторые виды вируса гепатита,
нейтрализовать вредное воздействие электромагнитных полей,
повышать количество вырабатываемого инсулина у больных диабетом,
нейтрализовать последствий радиоактивного облучения,
замедлить течение цирроза печени,
улучшить состояние при псориазе.
Ультрафиолетовое излучение – это электромагнитные волны оптического диапазона с длинной волны от 400 до 100 нм.
Единственным природным источником УФИ является Солнце, главная энергия которого доходит до поверхности Земли в видимом и инфракрасном спектральном диапазонах. Ультрафиолетовое излучение захватывает отрезок электромагнитного спектра длин волн от 100 до 400 нм. В данном диапазоне выделяют три области ультрафиолетового излучения:
УФ-А (315-400 нм),
УФ-В (280-315 нм),
УФ-С (100-280 нм), которые отличаются по биологическому влиянию и проникающей способности.
Волны УФ-С не обнаруживают принципиального биологического влияния, так как радиация этого диапазона («вакуумное УФИ») задерживается в атмосферном воздухе. Поэтому детальное рассмотрение воздействия УФ-С на биологические системы следует считать нецелесообразным.
УФ-А активирует пигмент меланин, уже существующий в клетках верхнего слоя кожи. Это обуславливает загар, который возникает быстро, но также быстро исчезает. Кроме того, УФ-А проходит в глубокие слои кожи, где действует на соединительную ткань и кровеносные сосуды.  Как следствие, кожа постепенно теряет эластичность и приобретает морщины. По этой причине большие дозы УФ-А провоцируют раннее старение. Так же они способны увеличивать вероятность развития рака кожи. Механизмы этого явления до конца не ясны, однако наиболее популярные гипотезы полагают, что УФ-А вызывает окислительный стресс в коже.
УФ-В стимулирует синтез нового меланина, который существенно увеличивает пигментацию в течение нескольких дней. Этот загар способен оставаться относительно долгое время. УФ-В также содействует утолщению эпидермиса. Поэтому УФ-В несет ответственность и за появление пигментации и за утолщение эпидермиса, обе эти реакции защищают организм от последующего воздействия ультрафиолетового излучения.
Тем не менее, большие дозы УФ-В провоцируют ожог, которыйусиливает вероятность развития рака кожи.

4. Задача.
В результате аварии на станции «Товарная» крупного города N из железнодорожной цистерны вытекло 10т. сжиженного хлора. Определить глубину и площадь зоны химического заражения через 1 час после аварии (Время испарения хлора — 54 мин.), а так же количество и структуру пораженных, если плотность населения состаляет 5 тыс. чел./1 кв. км., а коэффициент защищенности населения (в среднем) — 0,35. Метеоусловия: скорость ветра — 3 м/с, направление ветра — в сторону жилых кварталов, изотермия.
Глубина зоны химического заражения Г (км) определяется по формуле:
Г=3,42*10-2(Q*aDp*V*Kг)12/3
где Q — Количество АХОВ, выброшенного при аварии в окружающую среду, кг; Q = 10 т. или 10000 кг.;
a — коэффициент, т.е. доля АХОВ, перешедшего в первичное и вторичное облако, для сжиженных газов а = 0,35;
Dp — пороговая токсодоза АХОВ, мг*мин/л., для хлора Dp=0,6;
V — скорость ветра на высоте 1м, м/с. V = 3 м/с;
Kг — коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы, при изотермии Kг = 1,5.
Г =3,42*0,01*(10000*0,35/(0,6*3*1,5)2/3= 4,046571 км.
Площадь зоны фактического заражения S (кв.км.) рассчитывается по формуле:
S=Ks*Г2*N0.2
где Ks — коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы; при изотермии Ks = 0,133;
Г — Глубина зоны химического заражения, км.;
N — время, прошедшее после начала аварии, ч.;
S = 0,133*4,04*4,04*10,2 = 2,17784 кв. км.
Количество пораженных человек (П) рассчитывается по формуле:
П=d*S*(1-Кзащ)
d — средняя плотность населения по территории, d = 5 000 чел./1 кв.км.;
S — площадь территории зоны, приземный слой воздуха на которой был подвержен заражению, кв.км. , S = 2,17784;
Кзащ — коэффициент защищенности населения, принимается равным 0,35.П = 5000*2,17784*0,65 = 7078 человек.
Структура пораженных (согласно табл.5) рассчитывается следующим образом:
7078 принимаем как 100%, а 1% = 70,78 чел., тогда:
Смертельные (10%) — 70,78 *10 = 707,8 человека;
Тяжелые и средней тяжести (15%) — 70,78 *15=1061,7 человека;
Легкой степени (20%) — 70,78 *20=1415,6 человека;
Пороговые (55%) — 70,78 *55=3892,9 человека;
Литература:
1. ГОСТ 12.4.011-89. Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация
2. Безопасность жизнедеятельности: учебн. пособие / Сериков Я. А., Кинжалова Н. А., Сериков С. Я. и др.; Харьк. нац. акад. гор. хоз-ва. – Х: ХНАГХ, 2010. – 347 с
3. Безопасность жизнедеятельности. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://studopedia.ru.
4. Надёжность. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org

Механические активные и пассивные опасности сущность и примеры