Переход от биосферы к техносфере.

Автотрофность» человека.

Согласно Вернадскому автотрофными называют организмы, которые берут для жизни все нужные элементы из окружающего их вещества неорганического происхождения и не требуют для построения своего тела готовых органических соединений другого организма.

Вернадский высказал мысль о том, что возможно превращение человечества из гетеротрофной (то есть питаемой другими) в категории в социально-автотрофную, то есть независимую от продуктов, создаваемых биосферой. Для этого необходимо научится из низкомолекулярных соединений создавать высокомолекулярные (белки, жиры, углеводы). Идея автотрофности привлекательная тем, что жизнь общества не будет связанна с нарушением природных условий. По аналогии с естественными автотрофными организмами общество должно научиться преобразовывать природные органические и неорганические соединения пригодные для непосредственного потребления.

Переход от биосферы к техносфере.

Переходу от биосферы к техносфере способствуют следующие факторы:

- высокие темпы роста численности населения на земле (демографический взрыв) этому способствуют достижения в медицине, повышение комфортабельности, повышение продуктивности сельского хозяйства.

- урбанизация – это интенсивный приток населения из сельской местности в города.

- рост промышленного производства в военной промышленности, энергетике, численности средств транспорта.

- развитие сельского хозяйства, в целях повышения плодородия почв и борьбы с вредителями используются искусственные удобрения и пестициды, что влияет на состояние биосферы. Пестициды – ядохимикаты – химические препараты для борьбы с сорняками (гербициды), с вредителями (сектициды), с клещами (акарициды), с грызунами (зооциды), с болезнями (фунгициды, бактарециды). Так же в группу пестицидов включают: дефолианты, десиканты (ускоряют созревание растений).

- техногенные аварии и катастрофы. Происшествия – событие, состоящие из негативного воздействия с причинением ущерба людским, природным и материальным ресурсам. Авария – это происшествие в технической системе, несопровождающаяся гибелью людей. Катастрофа – это происшествие в технической системе, сопровождающаяся гибелью людей.

Экологические факторы. Популяция.

Экологический фактор – это любое условие среды, на который организм реагирует приспособительными реакциями. Экологические факторы делятся на абиотические (неживые) и биотические (живые).

Абиотические факторы – это климатические (свет, температура, влага, давление, эдафогенные (механический состав, плотность, влагоекость и воздухопроницаемость почв), орографический (рельеф, высота над уровнем моря), химические (газовый состав воздуха, солевой состав воды, кислотность почв).

Биотические факторы – фитогенные (влияние растений), зоогенные (влияние животных), микробиогенные, тропогенные. Живой организм может существовать в некотором определенном интервале значений факторов, чем шире этот интервал, тем больше устойчивость или толерантность этого организма.

Ю.Либих один из основоположников агрохимии сформулировал в конце 19 века «закон минимума», согласно которому веществом, находящимся в минимуме определяется эффективность жизнедеятельности организма. Другими словами нормальное развитие растений, животных, здоровья человека зависит не от тех веществ, которые находятся в достаточном количестве, а от тех которых не хватает. А в начале 20 века американец Шелфорд показал, что не только недостаток, но и избыток тех или иных элементов вреден. Факторы, которые присутствуют в избытке, так и в недостатке (по отношению к максимальным требованиям организма) называются лимитирующими, а установленное правило получило название закона толерантности.

Популяция – это совокупность особей, обладающих сходной наследственной природой. Наследственная информация концентрируется в половых клетках самцов и самок, в особых образованиях – хромосомов, в виде нуклеиновых кислот. Участки молекул этих кислот, отвечающих за синтез одного белка, представляют гены. Совокупность генов, определяющих наследственные признаки, называется генотипом, а совокупность всех особей одного вида, хранящих и передающих потомству наследственную информацию составляют генетический фон этого вида или генофонд.

 

3. Понятие риска. Индивидуальный, коллективный.

Риск – это количественная характеристика действия опасности, формируемая к конкретной деятельности человека, то есть число смертных случаев, число случаев заболевания, число временной и стойкой (инвалидности) нетрудоспособности, вызванных действием на человека в конкретной опасности (электрический ток, вредное вещество, двигающийся предмет, криминальные элементы общества), отнесенное на определенное количество жителей (работников) за конкретный период времени.

Риск в настоящее время все чаще используется для оценки негативных факторов производства, это связанно с тем, что риск как количественную характеристику реализации опасностей можно использовать для оценки состояния условий труда, экономического ущерба определяемого несчастным случаем, и заболеваниями на производстве, формировать систему социальной политики на производстве (обеспечение компенсаций и льгот).

Индивидуальный риск характеризует реализацию опасности определенного вида деятельности для конкретного индивидуума.

Коллективный риск – это трамвирование или гибель двух или более лиц от воздействия опасных и вредных производственных факторов.

Прямой риск – связан с непосредственным действием человека той или иной опасности, например подвижные части оборудования.

Загрязняя окружающую среду отходами своей деятельности, человек подвергает себя косвенному риску, поскольку измененная человеком среда может, в конечном счете, стать непригодной для его существования в ней.

 

Приемлемый риск. Графическое определение графического риска.

Приемлемый (допустимый) риск – это такой низкий уровень смертности, травматизма или инвалидности людей, который не влияет на экономический показатель предприятия, отрасли экономики или государству. Необходимость формирования концепции приемлемого (допустимого) риска обусловлена невозможностью создания абсолютной безопасной деятельностью (технологического процесса). Экономические возможности повышения безопасности технических систем небезграничны, так на производстве затрачивать чрезмерные средства на повышение безопасности технических систем можно нанести ущерб социальной сфере производства (сокращение затрат на приобретение спецодежды, медицинское обслуживание и другое).

При увеличении затрат на усовершенствование оборудования технический риск снижается, но растет социальный. Суммарный риск имеет минимум при определенном соотношении между инвестициями техническую и социальную сферу.

График.

 

 

Расчет риска.

R = N/N_max

R – риск

N – число пострадавших человек

N_max – число человек, которое подвергалось опасности

R_лт = 7*10³/70*10⁶=1*10^-4

R_тр = 140*10³/70*10⁶=2*10^-3

R_дтп = 30*10³/150*10⁶=2*10^-4

Психические процессы.

Структура психической деятельности человека.

1 Психические процессы

2 Психические свойства

3 Психические состояния

1. Психические процессы составляют основы психической деятельности и являются динамическим отражением действительности. Они обеспечивают формирование знаний и приобретение жизненного опыта. Различают познавательные, эмоциональные и волевые психические процессы. Психические процессы, определяющие безопасность человека: память (свойство запоминания, сохранения и последующего воспроизведения человеком информации; запоминание тесно связанно с запоминаниями. Психологами установлено, что в среднем за первые девять часов информация, которую помнит человек уменьшается на 65%, следовательно для того, чтобы восполнить утраченную информацию необходимо проходить инструктажи, обучение и другое), внимание (направленность сознания человека на определенные объекты, имеющие в данной ситуации существенное значение, а также сосредоточение сознания предполагающее повышенный уровень умственной или двигательной активности. Безопасностью труда для привлечения внимания человека к опасностям используют различные средства: звуковые, зрительные, световые. Визуальная информация по безопасности представлена в виде плакатов, надписей, знаков, световых сигналов, различных видов окраски опасных объектов и другое.), восприятие (отражение в сознании человека предметов или явлений, при их воздействие на органы чувств. Для восприятия используется информация от нескольких видов анализаторов (зрительного, слухового, тактильного). Исследованиями установлено, что качественное восприятие информационных средств по безопасности труда должно соответствовать определенным правилам: в частности должны обеспечиваться актуальность и новизна информации, эмоциональность воздействия, краткость сообщений и другое), мышление (процесс познания действительности, характеризующийся обобщением. В процессе мышления осуществляется выбор решения, которое реализуется в последующих действиях человека. Ошибочный выбор решения связан с следующими причинами: неверная оценка ситуации, недостаточность опыта и ошибочное осмысление полученной информации. Ошибочное решение может привести к авариям, травмам, несчастным случаем).

 

Зрительный анализатор.

Важнейшим условием правильной ориентации человека в окружающей среде является зрение, так как 80% всей информации человек получает в результате реакции на визуальное раздражение. Зрительная система управляется большим числом биокибернетических устройств, действующих в глазе и других нейронах. Приспособление глаза к различению объектов осуществляется за счет трех процессов: аккомодация – изменение кривизны хрусталика глаза таким образом, чтобы изображение предмета оказалось в плоскости сетчатки глаза; конвергенция – поворот осей зрения обоих глаз так, чтобы они пересекались на рассматриваемом объекте; адаптация – приспособление глаза к данному уровню освещения, процесс адаптации заключается в изменении площади зрачка, при переходе от большой освещенности к практической темноте процесс адаптации происходит медленно и заканчивается за 1-1.5 часа. Обратный процесс идет быстрее и длится 10-15 минут. В обоих случаях речь идет о полной переадаптации зрения. При изменении яркости не более чем 5-10 раз переадаптация происходит практически мгновенно. Эти особенности зрительного аппарата позволяют обеспечить: остроту зрения (способность различать наименьшие детали объекта), контрастную чувствительность (способность различать минимальную разность яркостей, рассматриваемого объекта и фона), скорость узнавания (наименьшее время, необходимое для различения деталей предмета). Восприятие визуальной информации ограниченно пределами поля зрения (пространство, обозреваемое человеком при неподвижном состоянии глаз и головы). В пределах угла зрения 30-40 градусов условия для виденья оптимальны, в этом диапазоне целесообразно помещать основные носители информации, так как в нем воспринимаются и движения и резкие контрасты. Оптический анализатор (сетчатка) включает два вида рецепторов: колбочки – 7 миллионов и палочки – 130 миллионов. Колбочки обеспечивают дневное зрение, а палочки – ночное. В диапазоне, воспринимаемого зрением спектра (длина волн от 380-780 нм) происходит качественная оценка зрительного ощущения, обусловленная цветом. Цвет – результат аналитической оценки зрения светового потока.

Длинна волны, в нм	Цвет
380-455	Фиолетовые
455-470	Синий
470-500	Голубой
500-540	Зеленый
540-590	Желтый
590-610	Оранжевый
610-780	Красный

Цветовое зрение является важным фактором на рабочих местах, различные заболевания зрения или центральной нервной системы могут приводить к цветовой слепоте (человек воспринимает все цвета как серые). Цветовое зрение обладает способностью меняться под влиянием применяемых лекарственных средств или других химических вещество. К другим отклонениям относятся дальтонизм (человек не различает отдельные цвета, обычно красный и зеленый, больше склоны к этому мужчины), куриная слепота (человек с наступлением темноты теряет зрение).

Глаз, обеспечивая безопасность человека, и сам снабжен естественной защитой, рефлекторно закрывающиеся веки защищают сетчатку глаза от сильного света, а роговицу от механических воздействий. Слезная жидкость смывает с поверхности глаз и век пылинки, убивает микробы благодаря наличию в ней лизоцима – фермента, растворяющего некоторые микроорганизмы. Защитную функцию выполняют и ресницы, однако, естественная защита для глаз оказывается недостаточной. По этого возникает необходимость в применении дополнительной защиты.

Слуховой анализатор.

Звуковые сигналы человеку 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 является уровень интенсивности и частота, которые субъективно слуховых ощущений воспринимается на громкость и высота. по частоте область звуковых ощущений воспринимается от 16-20000 герц. 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 определяющие громкости. В реальных условиях человек воспринимает на определенном акустическом фоне. При этом фон может маскировать полезные сигналы. При разработке и конструировании акустических индикаторов необходимо предусматривать меры борьбы с этим эффектом.

Охрана водной среды.

Вода занимает 70% поверхности планеты. Масса воды составляет 0,025% от массы земного шара. Общее количество воды 1,6*109 км3. Пресные воды 28*106 км3 в т.ч. 14% - подземные воды.

Основные запасы сосредоточены в полярных льдах и горных ледниках.

Пригодны для хозяйственного использования – 4,2*106 км3.

Качество воды в природ определяется совокупностью физико-географических факторов (климат, рельеф местности, почвенный покров, характер прибрежной растительности, площадь стока, лесистость). Зависит от биологических процессов, протекающих в водоеме и деятельности человека (регулирование речного стока, сброс сточных вод, судоходство).

Под качеством воды понимают совокупность ее свойств обусловленных характером содержащихся в воде примесей (минеральных и органических) в ионном, молекулярном, коллоидном и взвешенном состоянии, а также изотопным составом радионуклидов в воде.

 

14. Тактильный анализатор.

Воспринимает ощущения, возникающие при действии на кожную поверхность различных механических стимулов (прикосновение, давление). Абсолютный порог тактильной чувствительности определяется по тому минимальному давлению на кожную поверхность, которая производит едва заметное ощущение прикосновения. Наиболее высоко развита чувствительность конечностей. Примерные пороги ощущения: до кончиков пальцев руки 3 грамма на миллиметр квадратный; на тыльной стороне пальца 5 граммов на миллиметр квадратный; на тыльной стороне кисти 12 граммов на миллиметр квадратный; пятка 250 грамм на миллиметр квадратный. Порог различения в среднем равен примерно 0,07 исходной величины давления. Тактильный анализатор обладает высокой способностью пространственной локализации. Временной порог тактильной чувствительности менее 0,1 секунды. Характерной особенностью тактильного анализатора является быстрое развитие адаптации (исчезновение чувства прикосновения или давления). Время адаптации зависит от силы раздражителя и для различных участков тела изменяется от 2 до 30 секунд. Тактильная чувствительность связанна с ориентировочными рефлексами, чаще это вызывает рефлекс сближения с раздражителями.

 

Болевая чувствительность.

Болевая чувствительности в любом анализаторе возникают болевые ощущения, если величина раздражителя превысит верхний абсолютный порог. Рецепторы болевой чувствительности – свободные нервные окончания в эпителиальном слое кожи. Наименьшая плотность болевых рецепторов приходится на те участки кожи, которые наиболее богаты тактильными рецепторами и наоборот. Болевые ощущения вызывают оборонительные рефлексы, в частности рефлекс удаления от раздражителя. Биологический смысл боли в том, что она являясь сигналом опасности мобилизует организма на борьбу за самосохранение. Под влиянием болевого сигнала перестраивается работа всех систем организма и повышается его реактивность. Порог болевой чувствительности живота 20 грамм на миллиметр квадратный, кончиков пальцев 300 грамм на миллиметр квадратный.

 

Двигательный анализатор.

Возможности двигательного аппарата представляют определенный интерес при конструировании защитных устройств и органов управления. Сила сокращения мышц человека колеблется в широких пределах, например номинальная сила кисти от 450-650 ньютонов, при соответствующей тренировки может быть доведена до 900 ньютонов. Сила сжатия в среднем равная 500 Н для правой и 450 для левой, может увеличиваться в 2 раза и более. Диапазон скоростей развиваемый движущими частями человека находится в пределах от 0,01 до 8000 сантиметров в секунды. Наиболее часто используют скорости от 5 до 800 сантиметров в секунду. Скорость зависит от направления движения. Вертикальные движения рукой осуществляются быстрее, чем горизонтальные, движение к себе осуществляется быстрее, чем от себя.

 

17. Температурная чувствительность.

Свойственна организмам, которые обладают постоянной температурой тела, обеспечиваемой терморегуляцией. Температура кожи несколько ниже температуры тела и различна для отдельных участков. В коже человека обнаружено два вида рецепторов одни реагируют только на холод, другие только на тепло. Пространственные пороги зависят от стимулирующих факторов при контактном воздействии ощущения возникают на площади один миллиметр квадратный, при лучевом начиная в 700 миллиметров квадратных. Латентный период температурного ощущения равен 0,28 – 1,6 секунды. Абсолютный порог температурной области чувствительности определяется по минимальному ощущаемому изменению температуры участков кожи относительно физиологического нуля, то есть собственной температуры данной области кожи. Для тепловых рецепторов о примерно равен 0,2 градусов Цельсия, для холодных – 0,4. Порог различительной чувствительности около одного градуса Цельсия.

 

Обоняние.

Предназначено для восприятия человеком различных запахов, диапазон которых охватывает до 400 наименований. Рецепторы расположены на участке площадью около 2,5 сантиметров квадратных в слизистой оболочке носовой полости. Условиями восприятия запаха является летучесть пахучего вещества, растворимость вещества в жирах, движение воздуха, содержащего молекулы пахучие вещества. Абсолютный порог обоняния у человека измеряется долями миллиграмма вещества на литр воздуха. Запахи могут сигнализировать человеку о нарушениях в ходе технологических процессах и опасностях. Общепризнанной классификации обонятельных ощущений в настоящее время нет.

Вкус.

Физиологии и психологии распространена четырех компонентная теория вкуса, согласно которой существует 4 вида элементарных вкусовых ощущений: сладкого, горького, кислого и соленого. Все остальные вкусовые ощущения представляют их комбинацию. Абсолютные пороги вкусового анализатора выраженные в величинах концентрации раствора примерно в 10000 выше, чем обонятельного. Различительная чувствительность вкусового анализатора довольно груба в среднем она составляет 20%. Восстановление вкусовой чувствительности после воздействия раздражителей заканчивается через 10-15 минут. На протяжении жизни вкусовой анализатор ослабевает. Чувствительность вкусовых рецепторов: кислая 0,01%, горький – 0,02, соленая – 0,25, сладкое – 0,5.

Вестибулярный аппарат.

Анализатор, который отвечает за равновесие организма. Рецепторы вестибулярного аппарата расположены в среднем ухе. Там находятся полукружные каналы, наполненные жидкостью, в этой жидкости плавают кристаллы. Когда мы изменяем положение теля рецептор передает сигнал в мозг и мы меняем положение тела так, чтобы эта жидкость находилась в первоначальном положении. Первичные движения осуществляются в горизонтальной плоскости. Движение вверх-вниз, качание на качелях, непривычно нашему вестибулярному аппарату, поэтому необходимо какое-то время, чтобы он вернулся в первоначальное положение. Чувство равновесия в непривычных условиях можно развить. У глухих людей этот аппарат не работает, у них вместо него хорошо развито зрение и тактильная чувствительность.

Автотрофность» человека.

Согласно Вернадскому автотрофными называют организмы, которые берут для жизни все нужные элементы из окружающего их вещества неорганического происхождения и не требуют для построения своего тела готовых органических соединений другого организма.

Вернадский высказал мысль о том, что возможно превращение человечества из гетеротрофной (то есть питаемой другими) в категории в социально-автотрофную, то есть независимую от продуктов, создаваемых биосферой. Для этого необходимо научится из низкомолекулярных соединений создавать высокомолекулярные (белки, жиры, углеводы). Идея автотрофности привлекательная тем, что жизнь общества не будет связанна с нарушением природных условий. По аналогии с естественными автотрофными организмами общество должно научиться преобразовывать природные органические и неорганические соединения пригодные для непосредственного потребления.

Переход от биосферы к техносфере.

Переходу от биосферы к техносфере способствуют следующие факторы:

- высокие темпы роста численности населения на земле (демографический взрыв) этому способствуют достижения в медицине, повышение комфортабельности, повышение продуктивности сельского хозяйства.

- урбанизация – это интенсивный приток населения из сельской местности в города.

- рост промышленного производства в военной промышленности, энергетике, численности средств транспорта.

- развитие сельского хозяйства, в целях повышения плодородия почв и борьбы с вредителями используются искусственные удобрения и пестициды, что влияет на состояние биосферы. Пестициды – ядохимикаты – химические препараты для борьбы с сорняками (гербициды), с вредителями (сектициды), с клещами (акарициды), с грызунами (зооциды), с болезнями (фунгициды, бактарециды). Так же в группу пестицидов включают: дефолианты, десиканты (ускоряют созревание растений).

- техногенные аварии и катастрофы. Происшествия – событие, состоящие из негативного воздействия с причинением ущерба людским, природным и материальным ресурсам. Авария – это происшествие в технической системе, несопровождающаяся гибелью людей. Катастрофа – это происшествие в технической системе, сопровождающаяся гибелью людей.