Критерии комфортности и безопасности техносферы
Для количественной оценки опасностей используют следующие группы показателей:
Комфортное состояние жизненного пространства определяется по показателям микроклимата и освещения. Достигается соблюдением нормативных требований.
В качестве критериев комфортности устанавливают:
1.1. значения температуры воздуха в помещениях
Комфортная температура – это температура, при которой человек ощущает себя максимально комфортно. По медицинским данным комфортная температура находится в диапазоне от 17 до 23 С.
1.2. влажности и подвижность воздуха (например, ГОСТ 12.1.005—88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»).
1.3. Tэ - эффективная температура – это характеристика комфортности с учётом влагосодержания воздуха и скорости ветра.
Человек ощущает себя комфортно в том случае, когда существует тепловой баланс: количество тепла, вырабатываемого организмом равно количеству тепла, поглощаемому внешней средой. Для человека в легкой одежде это равновесие наступает при температуре +20...+22°. Именно такая температура воздуха является комфортной.
Отдача тепла в окружающую среду происходит тремя способами: излучение, конвекция, испарение воды. При равновесной температуре +20° у человека в состоянии покоя и суммарной теплоотдаче, равной 419 кДж (100 ккал) в час, радиация составляет 66%, испарение воды — 19%, конвекция - 15% общей потери тепла организмом. Температура воздуха влияет на излучение и конвекцию: чем ниже температура воздуха, тем ниже температура окружающих человека предметов, тем большая часть тепла забирается излучением, тем ниже температура воздуха, тем сильнее идет теплоотдача и отвод тепла конвекцией.
Ветер значительно усиливает конвекцию: чем сильнее ветер, тем быстрее сменяется пограничный слой воздуха, в котором происходит теплоотдача.
Влажность воздуха влияет на скорость теплоодачи: теплопроводость влажного воздуха выше, чем сухого, поэтому влажный воздух забирает больше тепла, чем сухой.
1.4. соблюдением нормативных требований к естественному и искусственному освещению помещений и территорий (например, СНиП 23—05—95 «Естественное и искусственное освещение»).
Воздействие потоков вещества, энергии и информации на объект (человек, природа) определяется его интенсивностью и длительностью.
Основное условие допустимого воздействия в зоне пребывания человека имеет следующий вид:
П ≤ ПДП
П – реальный показатель потока;
ПДП – предельно допустимое значение потока.
Ограничения, вводимые на концентрации веществ и потоки энергий в жизненном пространстве, являются критериями безопасности техносферы.
2.1) ПДУ – предельный уровень интенсивности потоков энергии
Потоки энергии и информации воздействуют на объект защиты непосредственно. При воздействии потоков энергии условие допустимости принимает вид:
Iэ i ≤ ПДУi
Iэ i – интенсивность i -го потока энергии в жизненном пространстве;
ПДУ i – предельный уровень интенсивности i-го потока энергии.
2.2) ПДК – предельно допустимая концентрации веществ
Потоки веществ практически всегда воздействуют на человека через изменение концентрации этих веществ в жизненном пространстве.
Gi ≤ (ПДКi – Cф i) V
Gi – допустимое количество вещества;
ПДК i – предельно допустимая концентрации i -го вещества;
Cф i – фоновое (начальное) загрязнение помещения/территории i -м веществом;
V – объем помещения.
Конкретные значения ПДК и ПДУ устанавливаются нормативными актами Государственной системы санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации.
Для оценки загрязнения атмосферного воздуха в населенных пунктах регламентированы класс опасности и два вида допустимых концентраций: максимально разовая ПДКмр и среднесуточная ПДКсс.
2.3) Предельно допустимые выбросы (сбросы) ПДВ (С) или предельно допустимые потоки энергии для источников загрязнения среды обитания, определяемые на основе ПДК и ПДУ.
Опираясь на значения ПДК и ПДУ и зная фоновые значения концентраций веществ и потоков энергии в конкретном жизненном пространстве, можно определить предельно допустимые выбросы (сбросы) примесей (энергии) для конкретных источников загрязнения среды обитания.
Предельно допустимые выбросы (сбросы) и предельно допустимые излучения энергии источниками загрязнения среды обитания также являются критериями экологичности источника воздействия на среду обитания. Соблюдение этих критериев гарантирует реализацию условий и безопасность жизненного пространства.
Зоны пребывания человека считаются допустимыми, если в них соблюдены нормативные требования по параметрам микроклимата, освещению, ПДК загрязняющих веществ в воздухе, ПДУ энергетического облучения.
Таким образом, наличие достаточно жесткой связи между концентрациями примесей в жизненном пространстве и потоком примесей, выделяемых источником загрязнения, позволяет реально управлять ситуацией, связанной с загрязнением жизненного пространства, за счет изменения количества выбрасываемых веществ (энергии).