Русак О.Н. Безопасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

Стадии жизненного цикла

Стадии, на которых должны учитываться требования

безопасности, образуют полный цикл деятельности, а

именно: научный замысел; НИР; ОКР; проект;

реализация проекта; испытания; производство;

транспортирование; эксплуатация; модернизация и

реконструкция; консервация и ликвидация; захоронение.

Своевременный учет требований безопасности

обуславливается не только техническими, но и

экономическими соображениями.

Функции управления БЖД

Управление — это процесс, в котором можно в

общем случае выделить несколько функций (стадий):

49. Анализ и оценка состояния объекта;

50. Прогнозирование и планирование мероприятий

для до

стижения целей н задач управления;

51. Организация, т. е. непосредственное

формирование уп

равляемой и управляющей систем.

52. Контроль, т. е. система наблюдения и проверки

за хо

дом организации управления.

53. Определение эффективности мероприятий.

54. Стимулирование, т. е. формы воздействия,

побуждаю

щие участников управления творчески решать

проблемы уп

равления.

Средства управления БЖД В БЖД

выделяют следующие аспекты: ■

мировоззренческий; физиологический;

.30

психологический;

социальный;

воспитательный;

эргономический;

экологический;

медицинский;

технический;

организационно-оперативный;

правовой (юридический);

экономический.

Соответственно аспектам существует богатая

палитра средств управления БЖД. К ним, в частности,

относятся: образование народных масс; воспитание

культуры безопасного поведения; профессиональное

обучение; профессиональный отбор; психологические

воздействия на субъекты управления; рационализация

режимов труда и отдыха; технические и

организационные средства коллективной зашиты

(СКЗ); средства индивидуальной защиты (СИЗ);

система льгот и компенсаций и др.

Декомпозиция предметной деятельности

Система «человек — среда», «человек —

производство* и другие являются сложными

многоуровневыми и многокомпонентными

образованиями. В целях адекватной идентификации

опасностей эти системы в процессе анализа подвергают

декомпозиции. В общем случае выделяются элементы,

показанные на рис. 1.11 и 1.12.

В условиях определенной

деятельное, кретнзлруются.

Декомпозиция деятельности на элементы позволяет

однозначно определить опасности и их опасные

сочетания.

Поэтому при проектировании деятельности

необходимо с достаточной степенью детализации

выделить элементы и, пользуясь соответствующими

источниками информации, Bafmi их опасные свойства.

Примерная схема проектирования БЖЯ

Проектирование условий

безопасности а нын процесс, требующий

соответствующей :.

которым он поручается. Примерная сх;.....

дится ниже.

Последовательность действий

1. Декомпозиция проектируемых

или существующих объектов

на элементы

55. Идентификация

опасностей, со

здаваемых каждый элементом,

определенны» в п. 1.

56. Построение «дерева

причин и

опасностей»

57. Количественная и

качественная

оценка опасностей, сравнение с

допускаемыми значениями и уров

нем риска

58. Определение целей

59. Комплексная оценка

объектов по

параметрам безопасности

60. Анализ возможных

принципов,

методов и средств обеспечения

безопасности

61. Анализ достоинств и

недостатков

потерь и выгод по каждой аль

тернативе

62. Анализ

приемлемых методов,

принципов и средств

10. Расчеты

П. Оценка эффективности

Результат действий

Конкретизируются:

63. Предметы труда

64. Средства труда: машины, со

оружения, здания

65. Продукты труда, полуфабрика

ты

66. Энергия (электрическая, пнев

матическая и др.)

67. Технологические процессы, опе

рации, действия

68. Природно-климатические фак

торы

69. Растения, животные

70. Персонал

71. Рабочие места, цехи, участки

и т. д.

Перечень опасностей

Причины опасностей

Перечень причин и опасностей, защита от которых необходима

Количественное определение параметров, условий труда,

которые должны быть достигнуты Принятые интегральные или

балльные показатели

Набор принципов, методов, альтернатив

Выбор приемлемого варианта

Выбор конкретных методов, средств, принципов Конкретные

решения Показатели технического, социального,

экономического эффектов

Логнко-метолологичсская схема анализа н проектирования

безопасности деятельности

1.6.

Эргономиче

ские

основы

БЖД

БЖД — комплексная

дисциплина,

опирающаяся на дан

ные смежных наук. Олнпй

м-> ~«...............................................................

паук.

Одной из таких наук

является эргономика.

Термин «эргономика»

предложен польским

ученым Ястшембовским,

опубликовавшим в 1875 г

работу- «Черты

эргономики, то есть науки

о труде».

Эргономика изучает

функциональные

возможности человека в

процессе деятельности с

целью создания таких

условий, которые делают

деятельность эффективной

и обеспечивают комфорт

для человека. Другими

словами, речь идет об

определенных

совместимостях

характеристик человека

и характеристик среды.

Разумеется, что при

этом решаются

определенные задачи

БЖД. Таким образом,

эргономика выступает

как средство решения.

Однако не следует

отождествлять эти

области знаний. В

частности, эргономика

стремится приспособить

технику к человеку. Но

это не всегда

разрешимая задача. БЖД

рассматривает и

проблемы

приспособления

человека к технике.

Специалисты в

области эргономики

выделяют пять видов

совместимостей,

обеспечение которых

гарантирует успешное

функционирование системы: информационная,

биофизическая, энергетическая, пространственно-

антропометрическая и технико-эстетическая.

Информационная совместимость

В сложных системах оператор обычно

непосредственно не управляет физическими

процессами. Зачастую он удален от места их

выполнения на значительные расстояния. Объекты

управления могут быть невидимы, неосязаемы,

неслышимы. Оператор видит показания приборов,

экранов, мнемосхем, слышит сигналы,

свидетельствующие о ходе процесса. Все эти

устройства называют средствами отображения

информации (СОИ). При необходимости оператор

пользуется рычагами, ручками, кнопками,

выключателями и другими органами управления, в

совокупности образующими сенсомотор-нос поле. СОИ

и сенсомоторные устройства — так называемая

информационная модель машины (комплекса). Через нее

оператор и осуществляет управление самыми сложными

системами.

Задача эргономики состоит в том, чтобы

обеспечить создание такой информационной модели,

которая отражала бы все нужные характеристики

машины в данный момент и в то

3 Зак аз № 20 '

>ге время позволяла бы оператору безошибочно

принимать , перерабатывать информацию, не

перегружая его внимание и память Эта задача очень

сложная. От ее решения зависят безопасность

точность, качество, производительность труда

оператора Иначе говоря, информационная модель

должна соответствовать психофизиологическим

возможностям человека. В этом и заключается

требование информационной совместимости.

Биофизическая совместимость подразумевает

создание такой окружающей среды, которая

обеспечивает приемлемую оаботоспособность и

нормальное физиологическое состояние оператора.

Эта задача стыкуется с требованиями охраны

труда. Предельные значения для многих факторов

окружающей среды установлены законодательством,

по они не всегда увязаны с функциональными

задачами оператора. Поэтому при разработке

машин появляется необходимость специального

исследования параметров шума, вибрации,

освещенности, воздушной среды и т. д.

Силовые и энергетические параметры человека

имеют определенные границы. Для приведения в

действие сеисомо-торных устройств (рычагов,

кнопок, переключателей и т. п.) могут потребоваться

очень большие или чрезвычайно малые усилия. И то и

другое плохо. 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 оператор

не почувствует сопротивления рычагов.

Энергетическая совместимость предусматривает

согласование органов управления машиной с

оптимальными возможностями оператора в

отношении прилагаемых усилий, затрачиваемой

мощности, скорости и точности движений.

Пространственно-антропометрическая

совместимость предполагает учет размеров тела

человека, возможности обзора внешнего

пространства, положения (позы) оператора в про-

цессе работы. При решении этой задачи определяют

объем рабочего места, зоны досягаемости для

конечностей оператора, расстояние от оператора до

приборного пульта и др.-Некоторая сложность

обеспечения этой совместимости заключается в том,

что антропометрические показатели у людей разные.

Сиденье, удовлетворяющее человека среднего роста,

может оказаться крайне неудобным для человека

низкого или очень высокого. Как поступать в таких

случаях? Ответ на этот вопрос дает эргономика.

Технико-эстетическая совместимость заключается

в обеспечении удовлетворенности человека от

общения с машиной от процесса труда. Всем

знакомо положительное ощущение при пользовании

изящно выполненным прибором или устройством. Для

решения многочисленных и чрезвычайно важных

технико-эстетических задач эргономика привчекает

ХУЛОЖ ников-конструкторов, дизайнеров.

1.7. Психология безопасности деятельности

Психология безопасности труда составляет

важное звено в структуре мероприятий по

обеспечению безопасной деятельности человека.

Проблемы аварийности и травматизма на

современных производствах невозможно решать

только инженерными методами.

Опыт свидетельствует, что в основе аварийности и

травматизма часто лежат не инженерно-

конструкторские дефекты, а организационно-

психологические причины: низкий уровень

профессиональной подготовки по вопросам

безопасностит-недостаточное воспитание, слабая

установка специалиста на соблюдение безопасности,

допуск к опасным видам работ лиц с повышенным

риском травматизации, пребывание людей в состоянии

утомления или других психических состояниях,

снижающих надежность (безопасность) деятельности

специалиста.

Международный опыт и наши исследования

свидетельствуют, что от 60 до 90% травм в быту и на

производстве происходит по вине самих

пострадавших. В этой связи уместно вспомнить

высказывание Сократа: «Я решил, что перестану

заниматься изучением неживой природы и постараюсь

понять, почему так получается, что человек знает,

что хорошо, а делает то, что плохо».

Под психологией безопасности понимается

применение психологических знаний для обеспечения

безопасности деятельности человека.

Психологией безопасности рассматриваются

психические процессы, психические свойства и

особенно подробно анализируются • различные формы

психических состояний, наблюдаемых в процессе

трудовой деятельности.

В структуре психической деятельности человека

различают три основные группы компонентов:

психические процессы, свойства и состояния.

* Раздел написал проф. В. И. Барабаш, ЛГТУ.

Психические процессы составляют основу

психической дся-тспыюети Без них невозможно

формирование знаний и приобретение жизненного опыта.

Различают познавательные, эмоциональные и волевые

психические процессы (ощущения, восприятия, память и

др.).

Психические свойства (качества личности). Свойства

лич

ности-__это се существенные особенности

(направленность,

характер, темперамент). Среди качеств личности

выделяют интеллектуальные, эмоциональные, волевые,

моральные, трудовые. Свойства устойчивы и постоянны.

Психические состояния отличаются разнообразием и

временным характером, определяют особенности

психической деятельности в конкретный момент (период)

и могут положительно или отрицательно сказываться на

течение всех психических процессов. Исходя из задач

психологии труда и проблем психологии безопасности

труда целесообразно выделять производственные

психические состояния и особые психические состояния,

имеющие особое значение в организации профилактики

аварийности производственного травматизма.

Эффективность деятельности (работоспособности)

человека базируется на уровне психического

напряжения (стресса). Еще в начале нашего столетия Р.

Иеркс и Дж. Додеон показали зависимость

продуктивности (работоспособности) действий человека

от степени эмоциональной активации.

Психическое напряжение оказывает положительное

влияние на результаты труда до определенного предела.

Превышение критического уровня активации ведет к

снижению результатов труда вплоть до полной утраты

работоспособности. Чрезмерные формы психического

напряжения обозначаются как запредельные.

Нормальная загрузка (эмоциональная стимуляция)

оператора не должна превышать ■ 40 . . . 60% макси-

мальной нагрузки, т. е. нагрузки до предела, когда

наступает снижение работоспособности.

Запредельные формы психического напряжения

вызывают дезинтеграцию психической деятельности

различной выраженности, что в первую очередь ведет к

снижению индивидуально свойственного человеку уровня

психической работоспособности. В более выраженных

формах психического напряжения утрачиваются

живость и координация действий, могут появляться

непродуктивные формы поведения и другие

отрицательные явления. В зависимости от преобладания

возбудительного или тормозного процессов можно

выделить два 36

типа запредельного психического напряжения

тормозной и

Г Тормозной Т|ип-характеризуется скованностью и

замед

ленностью движении. Специалист не способен с прежней

лов

костью производить профессиональные действия

Снижается

скорость ответных реакций. Замедляется мыслительный

про

цесс, ухудшается воспоминание, появляются

рассеянность и

другие отрицательные признаки, не свойственные

данному

человеку в спокойном состоянии.

Возбудимый тип проявляется гиперактивкостыо,

много-слошгастыо, дрожанием рук и голоса. Операторы

совершают многочисленные, недиктуемые конкретной

потребностью действия. Они проверяют состояние

приборов, поправляют одежду, растирают руки. В

общении с окружающими они обнаруживают

раздражительность, вспыльчивость, не свойственную им

резкость, грубость, обидчивость.

Таким образом, запредельные формы психического

напряжения лежат нередко в основе ошибочных действий

и неправильного поведения операторов в сложной

обстановке. Длительные психические напряжения и

особенно, их запредель-. ные формы ведут к

выраженным состояниям утомления.

Организация контроля за психическим состоянием-

операторов необходима в связи с возможностью

появления у специалистов особых" психических

состояний, которые не являются постоянным свойством

личности, но, возникая спонтанно или под влиянием

внешних факторов, существенно изменяют

работоспособность человека. Среди особых психических

состояний, имеющих значение для психической

надежности оператора, необходимо выделить

пароксизмальные расстройства сознания, психогенные

изменения настроения, состояния, связанные с приемом

психически активных средств (стимуляторов,

транквилизаторов, алкогольных напитков).

Пароксизмальные состояния — группа расстройств

различного происхождения (органические заболевания

головного мозга, эпилепсия, обмороки),

характеризующихся кратковременной от. секунд до

нескольких минут утратой сознания. При выраженных

формах наблюдаются падения человека и судорожные

движения тела и конечностей.

Пароксизмальные перерывы в операторской

деятельности могут быть причиной губительных

последствий, особенно для водителей автотранспорта,

верхолазов, монтажников, строителей, работающих на

высоте. Современные средства психо-

Физиологических исследований -позволяют

своевременно выявлять лиц со скрытой наклонностью к

пароксизмальным состояниям.

Психогенные изменения настроения п

аффективные состояния возникают под влиянием

психических воздействии. Снижение настроения и

апатия могут длиться от нескольких часов до 1 . . . 2

месяцев. Снижение настроения наблюдается

пои гибечи родных и близких людей, после

конфликтных ситуаций При этом появляются

безразличие, вялость, общая скованность

заторможенность, затруднение переключения-.

ния сопровождается ухудшением самоконтроля и может

быть причиной производственного травматизма.

Под влиянием обиды, оскорбления,

производственных неудач могут развиваться

аффективные состояния (аффект — взрыв эмоций).

В состоянии аффекта у человека развивается

психогенное (эмоциональное) сужение объема

сознания. При этом наблюдаются резкие движения,

агрессивные и разрушительные действия. Лица,

склонные к аффективным состояниям, относятся к

категории с повышенным риском трав-матизации и не

должны назначаться на специальности с высокой

ответственностью.

Лекарственные и алкогольные изменения

психического состояния связаны с употреблением

психически активных средств. Современная

медицина располагает большим арсеналом

психофармакологических средств, оказывающих

влияние на психическую деятельность и состояние

людей.

Практический опыт свидетельствует, что прием

легких стимуляторов (чай, кофе) помогает в борьбе с

сонливостью и-может способствовать повышению

работоспособности на короткий период. Однако прием

активных стимуляторов (пер-внтин, фенамин) на

ответственных видах работ способен вызвать

отрицательный эффект — ухудшается самочувствие,

уменьшаются подвижность и скорость реакций.

Распространенное среди населения употребление

транквилизаторов (седуксен, элениум) представляет

особую проблему. Оказывая выраженное успокоение и

предупреждая, развитие неврозов, эти препараты могут

снизить психическую активность, замедлять реакции,

вызывать апатию и сонливость.

Пьянство и алкоголизм также представляют

серьезную проблему для БЖД. Недопустимость

употребления алкоголь-38

туаций При этом появляются безразличие, вялость,

скованность, заторможенность, затруднение перекл!

внимания, замедление темпа мышления. Снижение настрое-

ных напитков в рабочее время и отрицательное

влияние их па работоспособность общеизвестны. По

различным данным автомобильный травматизм в 40 . ..

60% случаев связан с употреблением алкоголя.

Имеется сообщение, что смертельные случаи на

производстве в 64% случаев обусловлены приемом

алкоголя и ошибочными действиями погибших.

С позиций безопасности труда особое значение

имеет посталкогольная астения (похмелье). Развиваясь

в дни после употребления алкоголя, она не только

снижает работоспособность человека, но и ведет к

заторможенности и снижению чувства осторожности.

Длительное употребление алкоголя вызывает

алкоголизм — болезненное привыкание к алкоголю,

сопровождающееся ' различной степенью деградации

личности. Специалисты, страдающие алкоголизмом,

утрачивают свойственную им точность и аккуратность

в работе. Они все чаще допускают ошибки и

становятся неспособными к решению сложных

творческих задач, к быстрой и правильной ориентации

в ненормативных производственных ситуациях.

Изменчивость психической деятельности под

влиянием бытовых и производственных воздействий

ставит перед инженерами— организаторами

производственной деятельности задачу создания н

совершенствования системы контроля за психическим

состоянием оператора.

1.8. Человек как элемент системы «человек —

среда»

'За миллионы лет в ходе эволюционного и

социального

развития у человека выработалась естественная

система за

щиты от опасностей. Эта система отличается

совершенством,

но имеет определенные пределы.

• БЖД по существу направлена на защиту человека

от опасностей. В то же время следует помнить, что

человек сам является носителем потенциальных

опасностей. Так, в процессе жизнедеятельности он

выделяет ядовитые вещества, излучает тепло, может

быть причиной различного рода нежелательных

событий вследствие ошибочных действий.

Кроме того, необходимо помнить, что поведение

больших масс людей, особенно в условиях паники,

имеет свои законы и отличается от поведения

одного человека.

Законы групповой психологии необходимо

учитывать при анализе опасных (особенно

экстренных) ситуаций.

39.

-Психологическая наука дает некоторые

рекомендации по коррекции поведенческих реакций

человека и действиям в чрезвычайных ситуациях.

Дчя безопасного состояния системы «человек,—

среда» необходимо согласование характеристик

человека и элементов составляющих среду. В тех

случаях, когда такого согласования нет, возможны

следующие последствия:

— снижение работоспособности человека;

— развитие общих и профессиональных

заболеваний;

— аварии, пожары, взрывы;

— производственный травматизм и др.

Человек осуществляет непосредственную связь с

окружающей средой при помощи своих

анализаторов, которые называют иногда

чувствующими приборами. Характеристики

анализаторов человека необходимо учитывать при

создании безопасных систем. Любой анализатор

состоит из рецептора, проводящих нервных путей и

мозгового конца. Рецептор превращает энергию

раздражителя в нервный процесс. Проводящие пути

передают нервные импульсы в кору головного

мозга. Мозговой конец анализатора состоит из ядра

и рассеянных по коре головного мозга элементов.

Рассеянные элементы обеспечивают нервные связи

между различными анализаторами. Между

рецепторами и мозговым концом существует

двусторонняя связь, которая обеспечивает саморегу-

ляцию анализатора. Особенностью анализаторов

человека является парность анализаторов,

обеспечивает высокую надежность их работы за

счет частичного дублирования сигналов и

динамичной неоднозначной функциональной

асимметрии-.

Основной характеристикой анализатора является

чувствительность. Не всякий раздражитель,

воздействующий на анализатор, вызывает ощущение.

Чтобы оно возникало, интенсивность раздражителя

должна достичь некоторой определенной величины.

С увеличением интенсивности раздражителя

наступает момент, когда анализатор перестает

работат; адекватно. Всякое воздействие,

превышающее по интенсивности некоторый предел,

вызывает боль и нарушает деятельность анализатора.

Интервал от минимальной до максим::.т ной

адекватно ощущаемой величины определяет диапазон

чув-ствнтельности анализатора. Минимальную

величину прп-'то называть нижним абсолютным

порогом чувствительное-,-::, а максимальную —

верхним. Абсолютные пороги чувствительности

измеряют в абсолютных величинах раздражителя. 40

/ I

В том случае, когда помехой являются внешние

раздражители, говорят о дифференциальном или

разностном пороге Минимальная разность между

интенсивностя.ми двух раздражителей, которая

вызывает едва заметное различие ощущений,

называется дифференциальным порогом, или порогом

различения. (Психофизическими опытами

установлено, что величина ощущений изменяется

медленнее", чем сила'раздражителя. Основной

психофизический закон Вебера — Фехнера, имеющий

приближенное значение, выражается формулой '

E K

где £ —интенсивность ощущений; / — интенсивность

раздражителя; К и С — константы.

Величины порогов не являются стабильными.

Они зависят от многих факторов, зачастую трудно

учитываемых. Поэтому порог рассматривается как

статистическое понятие — область на кривой

психометрической функции.

Время, проходящее от начала воздействия

раздражителя, до появления ощущений, называют

латентным периодом.

Рассмотрим некоторые характеристики

анализаторов, которые могут тем или иным способом

влиять на условия безопасности.

Зрительный анализатор

Зрительный анализатор обладает наибольшей

величиной адаптации. При темновой адаптации

чувствительность достигает некоторого

оптимального уровня через 40—50 мин; световая

адаптация, т. е. понижение чувствительности,

длится 8—10 мин. Глаз непосредственно реагирует

на яркость, которая представляет отношение силы

света (интенсивности), излучаемой данной

поверхностью, к площади этой поверхности.

Яркость измеряется в нитах (нт; nt); 1 нт=1 кд/м

При очень больших яркостях (более 30 000 нт)

возникает эффект ослепления. Гигиенически

приемлема яркость до 5000 нт.

Под контрастом понимается степень

воспринимаемого различия между двумя яркостями,

разделенными в пространстве или времени.

Контрастная чувствительность позволяет ответить на

вопрос, насколько объект должен отличаться по

яркости от фона, чтобы его было видно.

При оценке восприятия пространственных

характеристик основным понятием является острота

зрения, которая характеризуется минимальным

углом, под которым две точки внд-

• 41

ны как раздельные. Острота зрения зависит от

освещенности, контрастности, формы объекта и других

факторов. С увеличением освещенности острота зрения

возрастает. При уменьшении констрастности острота

зрения снижается. Острота зрения зависит также от

места проекции изображения на сетчатке глаза.

Оптический анализатор включает два типа рецепторов:

колбочки и палочки. Первые являются аппаратом

хроматического зрения, вторые —ахроматического. При

равенстве энергии воздействующих волн различия их

длин ощущаются как различия в свете источников света

или поверхностей предметов, которые его отражают.

Глаз различает семь основных цветов И более сотни их

оттенков. Цветовые ощущения вызываются

воздействием световых волн, имеющих длину от 380

до 780 нм. Приблизительно границы длин и-

соответствующие им ощущения (цвета) следующие: 380

—455 нм (фиолетовый); 455—470-нм (синий); 470—500

(голубой); 500—550 (зеленый); 540—590 (желтый) ;

590—610 (оранжевый); 610—780 (красный). Зрительный

анализатор обладает определенной спектральной

чувствительностью, которая характеризуется

относительной видностыо монохроматического

излучения. Наибольшая видность днем соответствует

желтому цвету, а ночью или в сумерках — зелено-

голубому. Гамма переходов от белого цвета к черному

образует ахроматический ряд.

Ощущение, вызванное световым сигналом, в течение

определенного времени сохраняется, несмотря на

исчезновение сигнала или изменение его

характеристик. Инерция зрения по данным различных

исследователей находится в пределах 0,1—0,3 с.

Ощущения, возникающие после снятия раздражителя,

называются последовательными образами. При корот-

ком ярком сигнале образ выступает из темноты

несколько раз в быстрой последовательности. При

небольших яркостях через 0,5—1,5 с появляется

отрицательный последовательный образ (т. е. светлые

поверхности кажутся темными и наоборот). При

цветном сигнале образ окрашен в дополнительный цвет.

При резком действии прерывистого раздражителя воз-

никает ощущение мельканий, которые при

определенной частоте сливаются в ровный

немигающий свет. Частота, при которой мелькания

исчезают, называется критической частотой слияния

мельканий. В том случае, когда мелькания света

используются в качестве сигнала, возникает вопрос о

выборе 42

оптимальной частоты. Оптимальной является часн,,

пи-делах 3—10 Гц. Инерция зрения обусловливает

стробоскопический эффект. Если время, разделяющее

дискретные акты наблюдения, меньше времени гашения

зрительного образа, то наблюдение субъективно

ощущается как непрерывное. При стробоскопическом

эффекте возможна иллюзия движения при прерывистом

наблюдении отдельных объектов или иллюзия

неподвижности (замедленного движения),

возникающая, когда движущийся предмет периодически

занима'ет прежнее положение. При восприятии объектов

в двухмерном и трехмерном пространстве различают

поле зрения и глубинное зрение. Бинокулярное поле

зрения охватывает в горизонтальном направлении 120—

160°, по вертикали вверх — 55—60° и вниз — 65—72°.

При восприятии цвета размеры поля зрения сужа-

ются. Зона оптимальной видимости ограничена

полем: вверх — 25°, вниз — 35°, вправо и влево по

32°. Глубинное зрение связано с восприятием

пространства. Ошибка оценки абсолютной удаленности

на расстоянии до 30 м равна в среднем 12% общего

расстояния.

Слуховой анализатор

Звуковые сигналы доставляют человеку

значительную часть информации. Они могут служить

для передачи сигналов опасности. В свою очередь,

акустическая обстановка в известной мере определяет

условия безопасности. Основными параметрами

звуковых волн являются уровень интенсивности и

частота, которые'субъективно в слуховых ощущениях

воспринимаются как громкость и высота. По частоте

область слуховых ощущений простирается от 16—

20 до 20 000— 22 000 Гц. Величина порога

слышимости зависит от частоты ощущаемых звуков.

Верхней границей является порог болевого ощущения,

который в меньшей степени зависит от частоты и

лежит в пределах 130—140 дБ. Соотношение уровня

интенсивности и частоты определяет ощущение

громкости звука. Экспериментально установлено, что

человек оценивает как равногромкие звуки, имеющие

различную частоту и интенсивность. Наблюдается как

бы взаимная компенсация интенсивности частотой. Эта

закономерность хорошо иллюстрируется кривыми

равной громкости. Абсолютный дифференциальный

порог равен примерно 2—3 Гц. Относительный диф-

ференциальный порог является почти постоянным и

равен 0,002. В реальных условиях человек

воспринимает звуковые сигналы на определенном

акустическом фоне. При этом фон может маскировать

полезный сигнал. Эффект маскировки

в охране труад имеет двоякое значение. При

разработке к конструировании акустических

индикаторов необходимо пре-дус"атриват1 меры

борьбы с этим эффектом. В некоторых случаях

эффект маскировки может быть использован для

v у шенпя акустической обстановки. Так, известно,

что имеется тенденция маскировки высокочастотного

тона низкочастотным, который менее вреден для

человека.

Вибрационная чувствительность

Вибрация высокой интенсивности при

продолжительном воздействии приводит к серьезным

изменениям деятельности всех систем организма и

при определенных условиях может вызвать тяжелое

заболевание. При небольшой интенсивности и

длительности воздействия вибрация может быть

полезна, уменьшает утомляемость, повышает обмен

веществ, увеличивает мышечную силу.

Специальные анализаторы, воспринимающие

вибрацию, неизвестны. Существует несколько гипотез

о природе вибрационной чувствительности. Диапазон

ощущений вибрации высок от 1 до 10000 Гц.

Наиболее высока чувствительность к частоте 200

—250 Гц. При их увеличении и уменьшении

вибрационная чувствительность снижается. Пороги

вибрационной чувствительности различны для

различных участков тела. Наибольшей

чувствительностью обладают дистальные участки

тела человека, т. е. те, которые более удалены от

его медианной плоскости [например, кисти рук).

Тактильный анализатор

Тактильный анализатор воспринимает ощущения,

возникающие при действии на кожную поверхность

различных механических стимулов (прикосновение,

давление). Абсолютный порог тактильной

чувствительности определяется по тому

минимальному давлению предмета на кожную

поверхность, которое производит едва заметное

ощущение прикосновения. Наиболее высоко развита

чувствительность на дистальпых частях тела.

Примерные пороги ощущения:

— для кончиков пальцев руки 3 г/мм

, на

тыльной сто

роне пальца —5 г/мм

, на тыльной стороне кисти —12

г/мм

на животе —26 г/мм

и на пятке —250 г/мм

. Порог

разли

чения в среднем равен примерно 0,07 исходной

величины

давления. ■

Тактильный анализатор обладает высокой

способностью к пространственной локализации.

Временной порог тактиль-

ной чувствительности менее 0,1 с. Характерной

особенностью тактильного анализатора является

быстрое развитие адаптации, т. е. исчезновение

чувства прикосновения или давления Время

адаптации зависит от силы раздражителя и для раз -

личных участков тела изменяется в пределах от

2 до 20 с.

Температурная чувствительность

Температурная чувствительность свойственна

организмам, обладающим постоянной температурой

тела, обеспечиваемой терморегуляцией. Температура

кожи несколько ниже температуры тела и различна

для отдельных участков (на лбу, например, 34—35° С;

на лице 20—25° С; на животе —34° С; на стопах ног

25—27°С). Средняя температура свободных от

одежды участков кожи равна 30—32° С.

В коже человека обнаружено два рода рецепторов.

Одни реагируют только на холод, другие — только на

тепло. Пространственные пороги зависят от

стимулирующих факторов: при контактном

воздействии, например, ощущение возникает уже на

площади в 1 Мм

, при лучевом — начиная с 700 мм

Латентный период температурного ощущения

равен примерно 250 мс. Абсолютный порог

температурной области чувствительности

определяется по минимальному ощущаемому

изменению температуры участков кожи относительно

физиологического нуля, т. е. собственной температуры

данной области кожи. Для тепловых рецепторов он

равен примерно 0,2° С, для холодных 0,4° С. Порог

различительной чувствительности около 1°С.

Болевая чувствительность

Уже говорилось о том, что в любом анализаторе

возникают болевые ощущения, если величина

раздражителя превысит верхний абсолютный порог.

На этом основании отрицалось существование

специальных рецепторов болевой чувствительности.

Впоследствии были обнаружены свободные нервные

окончания в эпителиальном слое кожи, которые и

являются специализированными болевыми

рецепторами. Между тактильными и болевыми

рецепторами существуют противоречивые отношения.

Проявляются они в том, что наименьшая плотность

болевых рецепторов приходится на те участки кожи,

которые наиболее богаты тактильными рецепторами, н

наоборот. Противоречие обусловлено различием

функций рецепторов в жизни организма. Болевые

ощущения вызывают оборонительные рефлексы, в

частности, рефлекс удаления от раздражителя.

Тактильная чувствительность ин-

тимно связана с ориентировочными рефлексами, в

частности, это вызывает рефлекс сближения с

раздражителем.

Биологический смысл боли в том, что она,

являясь сигналом опасности, мобилизует организм

на борьбу за-самосохранение Под влиянием

болевого сигнала перестраивается работа всех

систем организма и повышается его реактив- ^

ность.

Порог болевой чувствительности кожи живота 20 г/

мм-, кончиков пальцев-300 г/мм

. Латентный

период около 370 мс Критическая частота слияния

дискретных болевых раздражителей 3 Гц. В области

боли основной психофизический закон' н е действует.

Здесь наблюдается- почти прямая зависимость между

ощущением и раздражением в диапазоне до порога

чувствительности.

Обоняние и вкус

Абсолютный порог обоняния у человека

измеряется долями миллиграмма вещества на литр

воздуха.. Но дифференциальный порог высок, в

среднем 38%. Запахи могут сигнализировать человеку

о нарушениях в ходе технологических процессов и

опасностях. Общепризнанной классификации обо-

нятельных ощущений в настоящее время нет. В

физиологии и психологин распространена

четырехкомпонентная теория вкуса, согласно которой

существует четыре вида "элементарных вкусовых

ощущений: сладкого, горького, кислого и соленого.

Все остальные вкусовые ощущения представляют их

комбинации. Абсолютные пороги вкусового

анализатора, выраженные в величинах концентраций

раствора, примерно в 10 000 раз выше, чем

обонятельного.

Вкусовые и обонятельные ощущения отражают не

только свойства веществ, но и состояние самого

организма. Различительная чувствительность

вкусового анализатора довольно груба, в среднем она

составляет 20%.

Под влиянием практической деятельности и

специальных знаний чувствительность вкусового и

обонятельного анализатора может быть существенно

развита.

Органическая чувствительность

Мозг человека получает информацию не только от

окружающей среды, но и от самого организма.

Чувствительные нервные аппараты имеются во всех

внутренних органах. Во внутренних органах под

влиянием внешних условий возникают определенные

ощущения, которые порождают сигналы. 46

Эти сигналы являются необходимым условием

регуляции тея-тельности внутренних органов. Пороги

органической чувствительности изучены

недостаточно.

Перечисленные анализаторы функционируют в.

сложном взаимодействии. Ядром всего механизма

взаимодействия анализаторов является рефлекторный

путь: постоянные и временные нервные связи между

их мозговыми концами. В процессе развития человека

на основе взаимодействия анализаторов формируются

функциональные системы, являющиеся механизмом

перцептивных действий.

Структура этих систем определяется условиями

деятельности и жизни человека. Если человек

попадает в необычные для него условия, то

возможно возникновение конфликта между

сложившимися функциональными системами и

новыми требованиями. Чтобы предотвратить подобные

нарушения, необходимо перестроить сложившиеся

функциональные системы или сформировать новые

путем соответствующих тренировок. Это

обстоятельство следует иметь в виду при созда нии

безопасных систем.

В реальных условиях производства на каждый

анализатор человека действует одновременно

несколько раздражителей, которые, как уже

отмечалось, оказывают влияние на всю систему

анализаторов. Следовательно, нужно учитывать не

только возможности аннализатора, но и тс условия, в

которых будет работать человек. Известно, что

сильный шум изменяет чувствительность зрения.

Чувствительность зрительного аппарата снижается при

действии некоторых запахов, температуры, вибрации.

Определяя оптимальные условия

функционирования, необходимо учитывать всю

систему раздражителей, действующих на все

анализаторы человека.. В настоящее время это

требование на практике не всегда может быть

реализовано полностью. Однако следует подчеркнуть

важную методологическую направленность этого

вопроса, сводящуюся к требованию в комплексе

учитывать факторы окружающей среды.

Двигательный анализатор

Возможности двигательного аппарата

представляют определенный интерес при

конструировании защитных устройств и органов

управления. Сила сокращения мышц человека ко-

леблется в широких пределах. Например,

номинальная сила кисти в 450—650 Н при

соответствующей тренировке может быть доведена

до 900 Н. Сила сжатия, в среднем равная

500 Н дня правой и 450 Н для левой

руки, может увеличиваться в два раза и более. В

таблице приведены значения оптимальных усилий на

органы управления.

Органы управления

Для рукояток:

оптимальные

макстизльные

Для кнопок, тумблеров,

переключателей:

легкого типа

тяжелого типа Для ножных

педалей управления:

используемых редко

используемых часто Для

рычагов ручного управления

машиной:

используемых периодически

используемых часто

Величина усилии

20—40 Н

100 Н

1400— 1600 II

6000—12000 Н

до 300 Н

20—50 Н

120—160 Н 20

—40 Н

Диапазон скоростей,' развиваемых движущимися

руками человека, находится в пределах 0,01—8000 см/

с. Наиболее часто используют скорости порядка 5—

800 см/с. Скорость зависит от направления движения:-

вертикальные движения рукой осуществляются

быстрее, чем горизонтальные; движение к себе

совершается быстрее, чем от себя.

Наряду с перечисленными характеристиками для

обеспечения безопасностн труда большее значение

имеют психические факторы, к которым относятся

внимание, мышление, воля, эмоции, память,

воображение и другие. Совокупность этих качеств

определяет личность. Личные качества человека

существенно влияют на безопасность труда. Иногда

говорят о-режиме личной безопасности. Конкретные

формы учета личностных особенностей в силу их

исключительной сложности пока недостаточно

учитываются па практике. Однако, исходя из

интуитивных соображений, необходимо обратить

внимание па значительные профилактнчские резервы,

кроющиеся в психологии безопасности труда.

Функциональные состояния оператора (ФСО)

ФСО — это комплекс наличных характеристик тех

функций и качеств человека, которые прямо пли

косвенно обусловливают трудовую деятельность.

Изменение функциональ-

ною состояния оператора в процессе выполнения им

рабочей деятельности проходит несколько фаз

изменения работоспособности.

72. Фаза мобилизации (предстартовая). Условно

рефлек

торным путем повышается тонус центральной нервной

систе

мы и усиливается функциональная активность ряда

органов

и систем. Субъективно эта фаза выражается во

внутренней

собранности, обдумывании предстоящей работы.

73. Фаза первичной реакции характеризуется

небольшим

снижением почти всех показателей функционального

состоя

ния. Длится всего несколько минут. Физиологический

меха

низм этой фазы связан с внешним торможением,

возникаю

щим в результате изменения характера

раздражителей, по

ступающих в ЦНС. .

74. Фаза гпперкомиенсации — это продолжение

первой фа

зы. На этой фазе человек приспосабливается к

наиболее эко

номному, оптимальному режиму выполнения данной

конкрет

ной работы.

75. Фаза компенсации — в этой фазе

устанавливается опти

мальный режим работы органов и систем организма,

выра

батывается стабилизация показателей.

Эффективность труда в этот период максимальна.

Нужно стремиться к максимальной длительности этой

фазы.

76. Фаза субкомпенсации — при определенной

интенсив

ности и длительности работы высокий уровень

физиологиче

ских реакций начинает несколько снижаться и

показатели

функционального состояния ухудшаются.

77. Фаза декомпенсации. В этой фазе быстро

ухудшается

функциональное состояние организма, причем,

изменяется и

наиболее важная для данного вида труда функция:

точность

координации.

78. Фаза срыва — здесь наблюдается

значительное рас

стройство регулирующих механизмов-

Фазой субкомпенсацип начинается специфическое

состояние утомления. Основным фактором,

вызывающим утомление, является интегральная

экстенсивностная напряженность деятельности

(нагрузка). Помимо абсолютной величины нагрузки на

степень развития утомления влияют:

— характер нагрузки (статический или

динамический);

— интенсивность нагрузки (т. е. распределение

во вре

мени);

— постоянный и ритмический характер нагрузки.

■4 Заказ № 20

Существуют оптимальные характеристики

нагрузок. Помимо величины нагрузки существует ряд

дополнительных факторов утомления, которые сами

по себе не ведут к развитию утомления, но, сочетаясь

с действием основного фактора, способствуют более

раннему и выраженному наступлению утомления. На

развитие утомления сильно влияют опасные и

вредные производственные факторы, а также наруше-

ние режима труда и отдыха.

Литература к разделу 1

79. Хенли Д., Кумамото X. Надежность технических систем

и опенка

риска. М, «Машиностроение», 1984, 528 с.

80. Браун Д. Б. Анализ и разработка систем обеспечения

техники без

опасности. М., «Машиностроение», 1979, 359 с.

81. Энциклопедия по безопасности и гигиене труда. МБТ,

Женева, М.,

«Профиздат», 1985, т. 1, 2.

4., Маршалл В. Основные опасности химических

производств. М., «Мир», 1989, 671 с.

82. Береговой Г. Т. и др. Безопасность космических полетов.

М., «Ма

шиностроение», 1977, 320 с.

83. Справочная книга по охране труда в машиностроении.

Под ред.

О. Н. Русака. Л„ «Машиностроение», 1989, 544 с.

84. Основы инженерной психологии. Под ред. Б. Ф. Ломова.

М., «Выс

шая школа»,

1986, 447 с.

85. Средства защиты в машиностроении. Расчет и

проектирование.

Справочник. Под.ред. С. В. Белова. М., «Машиностроение»,

1989, 368 с.

86. ГОСТ 12.4.011—87 ССБТ. Средства защиты работающих.

Общие

требования и классификация.

87. Русак О. Н. Труд без опасности. «Леииздат», 1986, 191

с.

88. Котик М. А. Психология и безопасность. Таллинн,

Валгус, 1981.

2. ПРИРОДНЫЕ АСПЕКТЫ БЖД

Жизнедеятельность человека осуществляется в

системе «человек — среда».

Элемент этой системы «среда» может быть в

целях анализа представлен рядом (по существу

бесконечным) подсистем. Например, таких как

«производство», «быт», «рабочее место» и т, д/

Логично этот ряд начать с рассмо.трения элемента

«окружающая природная среда».

В ходе естественного развития человек прежде

всего взаимодействовал с природой. Именно здесь он

столкнулся с первыми опасностями естественного

происхождения. Затем в результате деятельности

человека природа стала испытывать 50

антропогенные воздействия, которые обернулись

отрицательной стороной против своего тоорца.

Таким образом, в окружающей природной среде

нашего времени действует диалектический букет

опасностей естественного, искусственного и

смешанного происхождения, которые взаимодействуя,

создают проблемы для БЖД. Рассмотрению этих

опасностей и посвящен данный раздел.

2.1. Экологические основы охраны окружающей

среды Предмет и задачи экологии

Жизнь на Земле развивается по строгим

законам природы. Биологические виды (в том числе и

человек) могут существовать и нормально

развиваться только в определенных условиях, к

которым они адаптировались в результате тысячелетий

эволюции. Чтобы существовать, человеческое общество

вынуждено вступать в определенные отношения с при-

родой, обусловленные его трудовой деятельностью, т. е.

заниматься п р и р о д о п о л ь з о в а н и е м .

В результате этого происходят изменения

природных комплексов под воздействием деятельности

человека, называемые т е х н о г е н е з о м .

Нарушение законов природопользования может

иметь опасные и даже трагические последствия для

живущего и будущих поколений людей.

Чтобы этого не произошло, необходимо знать по

каким законам живет и развивается природа, как

взаимодействует с человеческим обществом, какие

нагрузки допустимы на природные системы. Эти

вопросы и образуют предмет эколог и и , т. е. науки о

взаимоотношениях между живыми организмами и

средой их обитания.

Экология изучает организацию жизни на уровнях ■

организма (отдельной особи), популяции

(совокупности особей одного вида) и биоценоза

(сообщества популяций разных видов).

Термин «экология» предложил в 1869 г. немецкий

биолог Эрнст Геккель; образован из греческих

корней «ойкос» — дом, жилище и «логос» — учение.

Задачи экологии многочисленны. Главная среди

них состоит в том, чтобы на основе изучения

закономерностей дать научно обоснованные

рекомендации по охране природы, при-

родопользованию и воспроизводству природных

ресурсов.

4 . ' ■

Экология и охрана окружающей среды

Как следует из сказанного выше, экология является

научной базой охраны окружающей среды, или

охраны природы. Охрану окружающей среды можно

определить как область знаний, разрабатывающую

комплекс мероприятий, направленных' на

предупреждение вредных воздействий на природу

(включая и человека).

К этому комплексу относятся законодательные,

организационные, санитарно-гигиенические,

инженерно-технические и другие мероприятия,

предупреждающие или снижающие вредное

воздействие деятельностью человека на

биологические системы.

По мнению специалистов, такие термины как

«инженерная экология», «промышленная экология» и

мн. другие, получившие распространение в настоящее

время, с понятием «экология» не согласуются и не

являются какими-то новыми разделами экологической

науки. Решение экологических задач инженерными

или иными средствами не. может рассматриваться в

качестве экологии, хотя для этого и необходимы

экологические знания.

К компетенции охраны окружающей среды как

области знаний и профессиональной деятельности

относятся, например, такие вопросы как очистка

сточных вод, вентиляционных выбросов, защита от

шума, захоронение радиоактивных веществ, создание

малоотходных технологий и т. п.

Экологические аспекты взаимодействия природы

и общества

Вся история человечества есть процесс развития

взаимоотношений между человеком и природой.

Человека создал труд. А по определению К.

Маркса «1руд —это прежде всего... процесс,

совершающийся между человеком и природой,

процесс, в котором человек своей собственной

деятельностью опосредствует, регулирует и контро-

лирует обмен веществ между собой и природой»

(К. Маркс, Ф Энгельс, соч., т. 23, с. 188). Там же К

Маркс писал, что веществу природы человек сам

противостоит как сила при-

деятельности проис-

взаимное изменение природы и самого

человека.

пекта

аИ

Гжно

СТВИе

ПрИр

ДЫ

o6u

«CTBa в экологических ас-

пектах можно проследить на примерах 52

Пр

ЦесСе

Любая технология связана с образованием

отходов Попадая в воздух, воду или почву отходы

воздействуют на живые организмы. Если в

атмосферный воздух лесного массива поступают

соединения серы, фтора или хлора, то нарушается

фотосинтез. В -итоге возможна гибель деревьев.

Некоторые отходы, например, ртутьсодержащие

соединения, попадая в воду прогрессивно

накапливаются сначала в планктоне, затем в рыбе,

питающейся им.

В практике сельскохозяйственного производства

широко используются, ядохимикаты. Попадая в

грунтовые воды, почву, атмосферу, они включаются в

пищевые цепи, оказывая неблагоприятное

воздействие на человека.

Глобальные экологические последствия возможны

в результате увеличения содержания углекислоты.

Возможное потепление климата может вызвать таяние

льдов" и повышение уровня Мирового океана.

Оценивая в целом взаимодействие природы и

общества, можно сделать такие выводы:

89. Любая деятельность в экологическом

отношении по

тенциально опасна.

90. В процессе природопользования необходимо

прогнози

ровать возможные экологические последствия

применения но

вых технологий, химических веществ, объектов.

91. Экологический кризис не является

неизбежным. Отри

цательные последствия могут быть предупреждены

экологи

чески грамотным природопользованием.

92. Охрана окружающей среды, или охрана

природы, со

стоит в том, чтобы правильно пользоваться

природой, свести

к минимуму необходимость специальных

природоохранных

мероприятий, компенсируя возможные

неблагоприятные по

следствия соответствующими восстановительными

работами.

Биосфера

Впервые термин «биосфера» появился в XIX в. в

трудах австрийского ученого Э. Зюсса. Термин

образован от двух слов: био с —жизнь и сфера —

шар. Современное уче ние о биосфере создал

выдающийся советский геохимик Владимир

Иванович Вернадский.

Главным в учении В. И. Вернадского является

то, что жизнь подчиняет себе другие планетарные

процессы, определяет «химическое состояние

наружной коры нашей планеты».

Живое органическое вещество рассматривается В.

И. Вернадским в качестве носителя свободной

энергии в биосфере.

Согласно определению В. И. Вернадского,

б и о с ф е р а есть, наружная оболочка Земли,

область распространения ™нн БноссЬсра включает

в себя все живые организмы и э , е<е н ты неживой

природы, образующ11е среду обитания живых Толщина

биосферы 4 0. .. 50 км. Она включает в себя нижнюю

часть атмосферы.до озонового слоя ( 2 & . . . 3 0 км),

практически всю гидросферу и литосферу (до

глубины 3 км). В состав биосферы, кроме живого

вещества (растении, животных микроорганизмов),

входят продукты жизнедеятельности живых

организмов, продукты распада и переработки пород

живыми организмами; вода, радиоактивные

вещества.

Жизнь на Земле зародилась . 2,5 . . . 4,6 млрд.

лет назад в воде. За 0,5 млрд. лет до нашего времени

живые организмы распространились на суше.

История жизни на Земле охватывает б эр и 17

периодов. С начала последнего периода

кайнозойской эры —антропо-

гена

— прошло лишь

около миллиона лет.

Человеческое общество — один из

последовательных этапов развития жизни на Земле,

т. е. биогенеза. Но оно оказывает мощное

воздействие на окружающую среду, угрожая

деградацией биосферы. Так как остановить социальный

и научно-технический прогресс невозможно, то

необходимо искать сбалансированные, разумные

взаимоотношения между человеком и биосферой.

Данный этап эволюции жизни связан с этапом

развития разума, т. е. ноогенеза.

Соответственно происходит постепенный переход

биосферы в ноосферу.

Ноосфера — высшая стадия развития биосферы,

характеризующаяся сохранением всех естественных

закономерностей, присущих биосфере.

В. И. Вернадский показал, что ноосфера является

закономерным этапом развития самой биосферы,

этапом разумного регулирования взаимоотношений

человека и природы.

«Автотрофность» человечества

Согласно В. И. Вернадскому, автотрофными

называются организмы, которые берут все нужные им

для жизни химические элементы из окружающего их

косного вещества (неорганического происхождения) и

не требуют для построения своего тела готовых

органических соединений другого организма.

В. И. Вернадский высказал мысль о том, что

возможно ' превращение человечества из гетеротрофной

{г с питаемой другими) категории в социально

автотрофную т е независимую от продуктов,

создаваемых биосферой. Для этого необходимо

научиться из' низкомолекулярных соединений создавать

высокомолекулярные (белки, жиры, углеводы).

Идея автртрофности привлекательна тем, что

жизнь общества не будет связана с нарушением

природных условий. По аналогии с естественными

автотрофными организмами, общество должно

научиться преобразовывать природные органические и

.неорганические соединения в пригодные для непо-

средственного потребления.

Реализация идеи автотрофиости может иметь

положительные последствия для безопасности

жизнедеятельности.

Экологические факторы

Экологический фактор —это любое условие среды,

на которое организм реагирует приспособительными

реакциями. Экологические факторы делятся на

абиотические (неживые) и биотические (живые).

Абиотические факторы — это климатические (свет,

температура, влага, движение воздуха, давление);

эдафогенные (механический состав, плотность,

влагоемкость и воздухопроницаемость почв);

орографические (рельеф, высота над уровнем моря);

химические (газовый состав воздуха, солевой состав

воды, кислотность почв).

Биотические факторы — это фитогенные (влияние

растений); зоогенные (влияние животных);

микробиогенные; антропогенные (деятельность

человека).

Живой организм может существовать в

некотором определенном интервале значений

факторов. Чем шире этот ин-. тервал, тем больше

устойчивость, или толерантность, данного

организма.

Ю. Либих — один из основоположников агрохимии

— сформулировал в конце XIX в. «закон минимума»,

согласно которому веществом, находящемся в

минимуме, определяется, эффективность

жизнедеятельности организма. Другими словами,

нормальное развитие растении, животных, здоровье че-

ловека зависит не от тех веществ, которые имеются в

достаточном количестве, а от тех, которых не хватает.

В начале XX в. американец Шелфордм показал,

что не только недостаток, но и избыток тех или

иных элементов вреден.

• * пч пписутствующие как в избытке, так и

в нсдо-

™Г(по отношению к оптимальным требованиям

оргапиз-

мяТ называются лимитирующими, а

установленное правило по у ч л о название «закона

толерантности».

Экологическая ниша, жизненная и экологическая

форма Любой живой организм приспособлен к

определенным чтчовиям окружающей среды.

Требования организма к условиям среды определяют

границы его распространения, или ареал.

• СОВОКУПНОСТЬ биологических характеристик и

физических

параметров среды, определяющих условия

существования

данного вида преобразование энергии, обмен

информацией со

средой и себе подобными называется экологической

нишей.

Экологическую нишу можно определить и так:

совокупность всех требований организма к

факторам окружающей среды и место, где эти

требования удовлетворяются.

Каждый вид занимает только свою

экологическую нишу, но в пределах одного места

обитания могут быть локализованы разные виды, а

значит, и разные экологические ниши.

Популяция

Популяция —это совокупность особей,

обладающих сходной наследственной природой.

Наследственная информация концентрируется в

половых клетках самцов и самок в особых

образованиях — хромосомах — в виде нуклеиновых

кислот (ДНК и РНК). Участки молекул этих кислот

представляют гены. Совокупность генов,

определяющая наследственные признаки,

называется генотипом, а совокупность всех .особей

одного вида, хранящих и передающих потомству на-

следственную информацию составляет генетический

фонд данного вида или генофонд. Для сравнения

численности отдельных популяций пользуются

показателем, который называется плотность

популяции, т. е. численность популяции, отнесенная

к единице занимаемой ею площади или другой

характеристике пространства. ' -

Для каждого вида существуют оптимальные

пределы плотности его популяций, зависящие от

емкости экологиче-

СКОИ НИШИ.

номерностам"

П0ПуляциП

подчиняется определенным

зако-Экологическая система „ биогеоценоз

щи\ н

0К

пб,',

ШСТЬ

BCek

поп

ля

чий разных видов,

проживающих „а общей территории вместе с

окружающей их не*»

вой средой, называют экологической системой, или

экосистемой. Примеры экосистем: луг, лес, озеро.

Академик В. Н. Сукачев предложил термин

биогеоценоз (от «био» — жизнь, «гео»— земля,

«ценоз» — сообщество), составной частью которого

является биоценоз, т. е. совокупность живых

компонентов.

Биогеоценоз — это совокупность на известном

протяжении -земной поверхности однородных

природных явлений (атмосферы, горной породы,

растительности, животного мира и мира

микроорганизмов, почвы, гидрологических условий),

имеющая свою особую специфику взаимодействия

этих слагающих ее компонентов и определенный тип,

обмена веществом и энергией их между собой и

другими явлениями при- роды, представляющая собой

внутреннее противоречивое дна-, лектическое

единство, находящееся в постоянном движении и

развитии.

Термины «экосистема» и «биогеоценоз» — не

синонимы.

Экосистема — это любая совокупность

организмов и окружающей среды (например,

фитотрон, террариум, пилотируе- мый космический

корабль).

Биогеоценозы — это сугубо земные образования.

В то же время биогеоценоз является экосистемой, т. е.

понятие «экосистема» шире, чем биогеоценоз.

Биогеоценоз- включает в себя две компоненты:

биотическую (сообщество живых растительных и

животных организмов, т. е. биоценоз и абиотическую

(совокупность неживых факторов среды, или экотон).

Биоценоз включает в'себя микроорганизмы

(микробиоценоз), представителей растительного

(фитоценоз), животного (зооценоз) мира.

Экотон включает две главных компоненты:

климат (кли- матон) и геологическую среду

(эдафотон).

Важнейшим свойством биогеоценоза (экосистем)

является его устойчивость, сбалансированность

процессов, обмена веществом и энергией между всеми

компонентами, т. е. динамического равновесия или

гомеостаза (от «гомео» — тот же, «стазис».—

состояние). С точки зрения науки управления

(кибернетики), гомеостаз обеспечивается

механизмом «обратной связи», которая может быть

положительной и отри- цательной. В основе

обратной связи лежит обмен информацией между

управляемыми и управляющими компонентами.

Классическим примером условной экосистемы

является сочетание популяций двух видов «олень —

волк». Численность- и

ШРНЯ всегда в естественных

условиях держи-

„олка и о. ея вс д

ультат

длительного эволь .

определенном >ровиу Ч. Дарвин

назвал естествен* „ого проце сс а,

'^^

в с с г д а

сбалансирована, усто

гамсостатична. Пр.. определенных условиях

эта устойч быть нарушена когда в каналах

обратной связи

«ожег быть нарушена, когда в каналах

обратной связи пяются говоря языком

кибернетики, помехи пли шумы помеГчоп'т

играть биотические и абиотические фа.

экосистемы тем стабильнее во времени и

пространств они сложнее.

Человек по необходимости постоянно

вмешивается системы, нарушая их

устойчивость.

Та область, в пределах которой механизмы

отрпцатс обратной связи способны сохранять

устойчивость систем зывается

гомеостатическим плато.

В тех случаях, когда компенсаторные

регуляторы и собны обеспечить

гомеостатичность системы, человек жден брать

на себя эту функцию.

В природе идет последовательная смена

биоценозе влиянием природных или

антропогенных факторов, кс ■ называется

сукцессией.

Различают антропогенные и лаборогенные

(влияни* довой деятельности) сукцессии,

пирогенные (послеп ные), зоогенпые,

фитогенные и др.

Сукцессии подчиняются определенным

закономерн'

Вмешательство в сукцессионный процесс без

учета закономерностей может привести к

распаду экосистем)

Первичное органическое' вещество на нашей

плане здается в основном в тканях зеленых

растений под в-ствием солнечной энергии

(фитоенптез).

Согласно второму началу термодинамики,

любая э. в конечном итоге превращается в

тепловую и рассепв Фотосинтез, наоборот, идет с

поглощением тепла. ' =,нРпги„

ЦеССС

Ф°

тосинте

за

происходит увеличение своб

аническом

веществе за счет прообразе энергии

солнечного света в энергию химических с

-if чер^лен^ст: ^

МС

ОрганичеС

<Ие

ВСЩССТШ

количество"

изТш

нз

™°

сфе

ного

воздуха огр

5; Ю" т/год свободного'-..

/ГОД)

Углекислоты и

гамсо

может