Взаимодействие человека и среды обитания

 

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

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

— обеспечение своих потребностей в пище, воде и воздухе;

— создание и использование защиты от негативных воздействий среды обитания.

В системе «человек — среда обитания» происходит непрерывный обмен потоками вещества, энергии и информации. Это происходит в соответствии с законом сохранения жизни Ю.Н. Куражковского: «.Жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии и информации». Обмен потоками вещества и энергии характерен и для процессов, происходящих без участия человека (поступление на Землю солнечной энергии, перенос воздуш­ных масс, водные потоки и т. п.).

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

Комфорт — удобства, благоустроенность, уют.

Достижение комфорта со­здает условия для высокоэф­фективного труда и отдыха, способствует хорошему само­чувствию людей. Комфорт обеспечивается поддержанием оптимальных показателей мик­роклимата, нормативных пара­метров освещения, рациональ­ной организацией рабочего места и зоны отдыха, использо­ванием совершенных видов транспорта.

Любое превышение при­вычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека и/или окружающую среду. Результат влияния фактора воздействия потока на объект зависит от свойств и параметров потока, а также от свойств объекта. Проиллюстрируем сказанное конкретными примерами.

Пример 1. Интенсивность акустических колебаний I в атмосферном воздухе (интенсивность звука) зависит от мощности Р, Вт, источника звука, расстояния К от источника до объекта воздействия (человека) и свойств среды (воздуха), в которой эти колебания распространяются. В этом случае

где Ф — фактор направленности излучения звука; К — коэффициент, учитывающий уменьшение интенсивности звука на пути его распро­странения за счет затухания в воздухе и на различных препятствиях; К = 1 при расстоянии до 50 м и при отсутствии препятствий.

Уровень звука обычно выражают в дБА и определяют по формуле

Реальные уровни звука в местах возможного пребывания человека могут изменяться в весьма широких пределах от 0 до 160 дБА и сопровождаются широкой гаммой ответных реакций организма чело­века (рис. В.1).

При уровнях звука до 30—35 дБА человек чувствует себя комфортно (точка 1 на рис. В.1), не реагируя негативно на наличие звуков в окружающей его среде; уровни звука до 50 дБА (точка 2) не влияют на здоровье человека, занимающегося интеллектуальной деятельностью, а у людей, связанных с физическим трудом, верхняя граница может быть расширена до 80—85 дБА (точка 2'). Эти значения уровня звука (точки 2 и 2') соответствуют предельно допустимым условиям воздей­ствия звука на человека в процессе его деятельности.

Дальнейший рост уровня звука свыше 85 дБА при длительных его экспозициях (до нескольких лет) может приводить к тугоухости, а при уровнях звука 140 дБА (точка 3) и выше возможно травмирование человека из-за разрыва барабанных перепонок или контузии. При уровнях 160 дБА (точка 4) может наступить смерть человека.

Из выше сказанного следует, что воздействие одного и того же вида энергии на человека может изменять его состояние от комфортного (наивысшая трудоспособность) до чрезвычайного (получения травмы или смерть).

Пример 2. В естественных условиях на поверхности Земли темпе­ратура атмосферного воздуха изменяется от — 88 до + 60° С, в то время как температура внутренних органов человека за счет терморегуляции его организма сохраняется комфортной, близкой к 37° С. При выпол­нении тяжелых работ и при высокой температуре окружающего воздуха температура тела может повышаться на 1—2° С. Наивысшая темпера­тура внутренних органов, которую выдерживает человек,— + 43, ми­нимальная — + 25° 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 воздуха более 30° С 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 (зона 1, рис. В.2) летом составляет 23—25° С, зимой — 22—24° С; для человека, занимающегося тяжелым физическим трудом, летом — 18—20° С, для человека, занимающегося тяжелым физическим трудом, летом — 18—20° С; зимой — 16—18° С. На рис. В.2 показана зависимость жизненного потенциала человека от изменения температуры окружающего его воздуха при длительном выполнении легких работ.

Отклонения температуры сре­ды от комфортных значений на ± 2—5° С (зона II) считаются до­пустимыми, поскольку не оказыва­ют влияние на здоровье человека, а лишь уменьшают производитель­ность его деятельности.

Дальнейшие отклонения тем­пературы окружающего воздуха от допустимых значений (зона III) со­провождаются тяжелыми воздейст­виями на организм человека и ухудшением его здоровья (наруше­ние дыхания, сердечной деятель­ности и др.).

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 холодовых травм.

Из рассмотренных выше конкретных ситуаций следует, что изменяя потоки в среде обитания, можно получать 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 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.

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