1

Лукашов Д.В.

БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

Курс лекцій для студентів біологічних факультетів

Київ-2004

2

Рецензенти:

Доктор біологічних наук,

Генеральний директор науково-методичного

інституту міжнародної освіти та проблем управління Гайченко В.А.

Кандидат біологічних наук,

Завідувач кафедри цивільної оборони

Національного аграрного університету Стеблюк М.І.

Лукашов Д.В. Безпека життєдіяльності: Курс лекцій для студентів біологічних

факультетів. – К., 2004. – 180 с.

У посібнику наведено курс лекцій з безпеки життєдіяльності, що читаються на

біологічному факультеті Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Безпеку

життєдіяльності людини подано, як комплекс взаємодії людського організмі з абіотичними та

біотичними факторами навколишнього середовища, що формують єдину систему “людина –

життєве середовище”. Окремо розглянуто наукові засади безпеки життєдіяльності як науково-

практичної дисципліни, наведено найбільш розповсюджені класифікації джерел небезпек,

небезпечних та шкідливих факторів, подано основи теорії ризиків, вплив основних екологічних

факторів на життєдіяльність людини, безпеку в умовах надзвичайних ситуацій.

Розраховано на студентів, які навчаються на біологічних факультетах вищих навчальних

закладів за спеціальністю “біологія”.

Затверджено до друку

Вченою радою біологічного факультету

Київського національного університету імені

Тараса Шевченка 1.06.2004 р.

Лукашов Д.В., 2004

3

ЗМІСТ

1. Вступ.

1.1. Мета і завдання дисципліни, її основні положення як невід'ємної

складової частини загальноосвітньої компоненти підготовки фахівця-біолога.

Актуальність та призначення предмету.

1.2. Зміст курсу "Безпека життєдіяльності" та його зв'язок з

загальноосвітніми та профілюючими дисциплінами.

1.3. Історія формування та розвиток науково-практичної дисципліни

"Безпеки життєдіяльності".

2. Безпека життєдіяльності як категорія.

2.1. Наукові засади безпеки життєдіяльності. Основні поняття та визначення.

2.2. Класифікація джерел небезпеки, небезпечних та шкідливих факторів.

3. Ризик як кількісна оцінка небезпеки.

3.1. Основи теорії ризиків.

3.2. Концепція допустимого ризику.

3.3. Управління ризиком.

4. Системний аналіз у безпеці життєдіяльності.

4.1. Системно-структурний підхід – методологічна основа безпеки

життєдіяльності.

4.2. Людина як біологічний вид та елемент біосфери.

4.3. Система “людина – життєве середовище” та її компоненти.

5. Людина як елемент системи “людина – життєве середовище”.

5.1. Вплив зовнішнього середовища на життєдіяльність людини.

5.2. Атмосфера – її значення у житті людини.

5.3. Гідросфера – її значення у житті людини.

5.4. Грунт та його значення у житті людини.

5.5. Вплив забруднювачів на життєдіяльність організму людини. Токсикологія

окремих речовин.

5.6. Вплив радіоактивного іонізуючого випромінювання.

4

5.7. Соціальне середовище у житті людини.

6. Безпека життєдіяльності в умовах надзвичайних ситуацій.

6.1. Причини виникнення та класифікація надзвичайних ситуацій

6.2. Рівні надзвичайних ситуацій.

6.3. Запобігання надзвичайним ситуаціям та організація дій для усунення їх

негативних наслідків.

7. Організація і управління безпекою життєдіяльності.

7.1. Принципи забезпечення безпеки життєдіяльності. Методи та засоби.

7.2. Правові, нормативні та організаційні основи безпеки життєдіяльності.

Заключення

5

ВСТУП

Останні роки 20-го сторіччя увійшли в історію нашої країни низкою

катастроф як техногенного так і природного походження, зростанням числа

соціальних небезпек, пов'язаних з економічними негараздами тощо. Швидка

урбанізація та індустріалізація, різке зростання населення планети, інтенсивна

хімізація середовища та посилення багатьох інших видів антропогенного тиску на

природу порушили нормальний біотичний кругообіг речовин у біогеоценозах,

пошкодили їх регенераційні механізми, внаслідок чого почалося їх прогресуюче

руйнування. Це поставило під загрозу здоров'я та життя як сучасного, так і

майбутніх поколінь людей і, в загалі, існування людської цивілізації. Людству

почала загрожувати небезпека повільного вимирання внаслідок безперервного

погіршення якості навколишнього середовища, а також вичерпування природних

ресурсів. Стало зрозумілим, що для усунення цієї небезпеки необхідні перегляд

традиційних принципів природокористування та докорінна перебудова

господарської діяльності у більшості країн світу.

Україна розташована в одному з найбільш екологічно напруженому регіоні

світу. За часів колишнього СРСР існувала концепція абсолютної безпеки існування

людини у всіх сферах її діяльності. Але, одночасно, часто нехтували елементарними

правилами безпеки. За цей час лише відходів промисловості було накопичено понад

21 млрд. тон і продовжує зростати на 1 млрд. тон щорічно. Біля двадцяти відсотків

міського населення мешкає на територіях, де гранично припустимі концентрації

шкідливих речовин у повітрі перевищує норми у 15 разів. Україна є одним з

найменш забезпечених регіонів Європи питною водою. Створення каскаду з 6

дніпровських водосховищ призвело до затоплення та виключення з

сільськогосподарського використання більше, ніж 500 тис. га землі. За останні 30

років площа сільськогосподарських угідь скоротилася на 2 млн. га. На території, що

постраждала від радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи,

постійно мешкає 2,4 млн. чоловік, з них – більш ніж 500 тис. дітей. У 2001 р. ми

втратили 416 тис. людей через серцево-судинні захворювання, більше ніж 100 тис. –

6

від онкологічних захворювань, 7800 – від туберкульозу. У нашому регіоні з 11 дітей

лише один народжується психічно та фізично нормальним. Щорічно більш ніж 80

тис. наших співгромадян гине у мирний час вдома, під колесами автомобілів, тоне у

річках тощо. Травматизм із смертельним кінцем тут майже у 30 разів більше ніж на

виробництві. Причому у 70% випадків винна сама постраждала людина.

Такі тенденції характерні і для інших країн світу. Наприклад, рівень

смертності від нещасних випадків та в результаті вбивств у США складає 51% серед

дітей 1-14 років. З них 20% складають випадки смерті від травм, отриманих підчас

дорожньо-транспортних пригод. У віці 15-24 роки – 86%, з яких половина – через

дорожньо-транспортні інциденти (таблиця).

Причини смерті (на 10000) серед різних вікових груп населення США

Вікові крупи, роки

1-4 5-14 15-24

Загальна смертність 51,9 26,7 75,1

Насильницька смерть 18,0% 32,6% 82,7%

ДТП 6,9 (13,3%) 6,7 (25,1%) 36,7 (48,9%)

Самогубства – 0,7 (2,6%) 12,5 (16,6%)

Вбивства 2,4 (4,6%) 1,3 (4,9%) 12,0 (15,9%)

Вихід з цього становища полягає у реалізації комплексу заходів,

спрямованих на мобілізацію державних структур та громадськості в цілому для

створення матеріальних засад безпеки життєдіяльності та підготовки відповідних

людських ресурсів і, найголовніше, змінити спосіб мислення та поведінки людей.

Серед заходів, започаткованих у галузі освіти, було введення у дію Програми

підготовки студентів вищих навчальних закладів з дисципліни "Безпека

життєдіяльності". Ця програма неодноразово піддавалася справедливій критиці,

оскільки в ній було зроблено акцент, головним чином, на питання практичної

безпеки людини у виробничих умовах, побуті та надзвичайних ситуаціях.

Дублювалися розділи ненормативних дисциплін "Охорона праці" та "Техніка

безпеки". Водночас такі теоретичні аспекти безпеки життєдіяльності як роль

людського фактору, теорія ризиків, фактори небезпеки майже не розглядалися. З

врахуванням всіх зауважень відповідно до наказу Міністра освіти України у 1999 р.

7

було видано Навчальну програму нормативної дисципліни БЖ для всіх вищих

закладів освіти яку і було покладено в основу даного посібника.

1.1. Мета і завдання дисципліни, її основні положення як невід'ємної

складової частини загальноосвітньої компоненти підготовки фахівця-біолога.

Актуальність та призначення предмету.

Як нормативна навчальна дисципліна безпека життєдіяльності (БЖД) –

це галузь знань, яка вивчає небезпеки, що загрожують людині у повсякденному

житті (вдома, на роботі, на відпочинку), при надзвичайних ситуаціях (НС)

(аварії, техногенні та природні катастрофи) та методи захисту і запобігання.

Це інтегрована дисципліна гуманітарно-технічного спрямування, яка

узагальнює дані відповідної науково-практичної діяльності, формує поняттєво-

категорійний, теоретичний та методологічний апарат, необхідний для забезпечення

у подальшому майбутнього спеціаліста знаннями, уміннями і навичками безпечної

професійної діяльності, зокрема при виконанні управлінських дій, при

проектуванні чи розробці нових процесів, виконанні конкретних виробничих дій,

технологічних операцій тощо. Відомо, що знання, навички та досвід, набуті в

одній ситуації, часто можна з успіхом застосовувати за інших обставин. Такий

перенос має назву позитивного проеціювання. Безпека життєдіяльності, як

навчальна дисципліна, дає широкі можливості для реалізації цього принципу тому,

БЕЗПЕКА

ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

Виконання

управлінських дій

Проектування нових

процесів

Виконання виробничих

дій

Рис. 1. Місце дисципліни у професійній діяльності

8

що вона вирішує двоєдину задачу: з одного боку – підвищує гуманітарну складову

при підготовці спеціалістів природно-технічного напрямку, з іншого боку – дає

студентам гуманітарних закладів освіти необхідний для подальшої діяльності

мінімум технічних знань.

Безпека життєдіяльності, як навчальна дисципліна, не вирішує спеціальних

проблем безпеки. Це справа спеціальних курсів – охорони праці, цивільної оборони,

промислової екології, комунальної гігієни тощо. Але вона забезпечує загальну

освіту у галузі безпеки, що є науково-методичним фундаментом для всіх

спеціальних дисциплін з безпеки. Безпека життєдіяльності не засіб особистого

захисту, а дисципліна, що навчає основам захисту особистості, суспільства, держави

та людства взагалі.

Мета вивчення цієї дисципліни – забезпечити відповідні сучасним вимогам

знання студентів про загальні закономірності виникнення і розвитку небезпек,

надзвичайних ситуацій, в першу чергу техногенного характеру, їх властивості,

можливий вплив на життя і здоров'я людини та сформувати в майбутній практичній

діяльності спеціаліста уміння та навички для їх запобігання та ліквідації можливих

наслідків.

В Україні освітня структура безпеки життєдіяльності складається з трьох

рівнів:

1. Загальноосвітній рівень. Завданням цього рівня є забезпечення

підготовки на рівні знання та розуміння проблем безпеки життєдіяльності, навчити

людину навичкам особистої та колективної безпеки. Цей рівень підготовки

реалізується у середній школі підчас викладання дисципліни “Основи безпеки

життєдіяльності”.

2. Спеціальний рівень. Реалізація цього рівня освіти відбувається протягом

підготовки інженерно-технічних робітників з вищою освітою всіх спеціальностей.

3. Професійний рівень. Освіту цього рівня здобувають спеціалісти та

професійні робітники, які працюють у області захисту людини та природного

середовища. До них перш за все відносяться спеціалісти по контролю безпеки на

9

виробництві, експерти по оцінці безпеки об'єктів виробництва, служб екологічного

моніторингу.

В процесі навчання слухачі повинні:

1. навчитись ідентифікувати потенційні небезпеки, величину та ймовірність їх

прояву.

2. навчитись визначати небезпечні, шкідливі та вражаючі фактори, що

породжуються джерелами цих небезпек.

3. вміти прогнозувати можливість та наслідки впливу небезпечних та шкідливих

факторів на організм людини та цілісність системи “людина – життєве

середовище”.

4. вміти розробляти заходи та застосовувати засоби захисту від дії небезпечних,

шкідливих та вражаючих факторів.

5. навчитись запобігати виникненню надзвичайних ситуацій, а в разі їх

виникнення, вміти приймати адекватні рішення на основі отриманих знань та

навичок для ліквідації наслідків.

1.2. Зміст курсу "Безпека життєдіяльності" та його зв'язок з

загальноосвітніми та профілюючими дисциплінами

Виходячи з сучасних уявлень, безпека життєдіяльності є багатогранною

дисципліною, яка інтегрує в собі різноманітні науки, предметом яких часто не є

безпека як така. Складовими дисципліни безпеки життєдіяльності є:

1) гуманітарні науки (філософія); 2) природничі (математика, фізика,

біологія); 3) інженерні (інженерна справа, електроніка); 4) науки про людину

(медицина, психологія); 5) науки про суспільство (соціологія, економіка,

право).

Безпека життєдіяльності – не наука бо не має деяких ознак та категорій

науки (об‟єкту, власних методів дослідження).

10

1.3. Історія формування та розвиток науково-практичної дисципліни

"Безпека життєдіяльності".

Виходячи з вище наведеної актуальності та змісту дисципліни “Безпека

життєдіяльності” може скластися враження, що ця галузь прикладної науки є дуже

молодою, яка безпосередньо пов‟язана із науково-технічною революцією та

створенням техногенної цивілізації. Однак проблема захисту людини від

різноманітних небезпек постала водночас із появою на Землі людства. Протягом

історії всіх цивілізацій кожна окрема людина та суспільство в цілому дбали про

власну безпеку. Первісна людина була тісно пов‟язана з природою. Наші предки не

просто поклонялися рослинам, тваринам, сонцю, вогню, вітру тощо, а

використовували свої знання про них для життя в єдності з природою, оскільки саме

природні небезпеки становили головну загрозу існуванню. Другою групою

небезпек, які від початку становили загрозу для конкретної людини – це дії інших

людей. Всі ці знання про небезпеки природного середовища та людей спочатку були

згруповані у вигляді різноманітних табу, пізніше – релігійних завітів, які й досі

часто впливають на поведінку людей.

Розвиток наукових знань про природу та людину, насамперед медицина,

значно розширили коло знань про небезпеку існування людини. Ще Аристотель

вивчав умови праці. Однією з найнебезпечніших галузей людської діяльності була і,

на жаль, залишається гірнича справа. Тому з часів середньовіччя вчені почали

досліджувати небезпеки, пов‟язані з нею. Так Георгій Агрікола у 1545 р. зробив

спостереження за випадками виділення та вибуху рудничних газів. М.В. Ломоносов

у 1763 р. видав трактат з основ металургії та рудних справ, в якому розглянув коло

питань гігієни та безпеки праці гірників, організації їх праці та відпочинку,

укріплення грунтів, відведення рудникових вод тощо.

У 19-20 століттях у зв‟язку з інтенсивним розвитком промисловості

з‟являються справжні наукові праці з безпеки життєдіяльності. Так, у 1847 р.

А.М.Нікітін видав працю “Хвороби робітників із зазначенням попереджувальних

заходів”, де описав заходи, що мають попереджувати професійні захворювання та

11

аварії. Перший ректор КПІ В.Л.Кірпічов у своїх наукових працях пов‟язав питання

безпеки промислового обладнання з теоретичними питаннями прикладної механіки

та опору матеріалів. Академік Скочинський А.А. зробив вагомий внесок у розвиток

техніки безпеки на вугільних шахтах. У 20-му столітті розвиваються окремі галузі та

наукові дисципліни які вивчають негативний вплив різноманітних факторів на

життєдіяльність людини, їх просторові та часові координати, величину та

ймовірність їх прояву; прогнозують можливість і наслідки їх впливу та розробляють

заходи щодо їх зменшення. Перш за все такими науково-практичними галузями є

гігієна, охорона природи, промислова екологія, охорона праці, деякі дисципліни

соціології та психології.

В кінці 20-го століття людство увійшло у складний період історії свого

існування, коли у своєму розвитку воно вже оволоділо величезним науково-

технічним потенціалом, але ще не навчилося достатньо обережно та раціонально

ним користуватися. Крім того суспільство почало страждати на різноманітні

соціальні конфлікти (світові війни, расизм, тероризм). Для подолання кризи

існування людини та людства в сучасному світі було створено напрям науково-

практичної діяльності, що поєднав зусилля фахівців як гуманітарних так і техніко-

природничих галузей, який отримав назву “Безпека життєдіяльності”.

12

2. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ЯК КАТЕГОРІЯ

2.1. Наукові засади безпеки життєдіяльності. Основні поняття та визначення.

Визначення поняття “безпека життєдіяльності” було наведено у

попередньому розділі. Як можна бачити категорія “безпека життєдіяльності”

складається з двох термінів, сутність яких необхідно розкрити – безпека та

життєдіяльність.

1. Життєдіяльність. Хоча поняття “життєдіяльність” безпосередньо

пов‟язано із життям, сам термін відносно новий. Це поняття з‟явилося із появою

пілотованої космонавтики, але зараз широко використовується у всіх сферах

людської діяльності. Термін “життєдіяльність” складається із двох понять –

життя та діяльність.

Життя – це одна з форм існування матерії, яку відрізняє від фізичної або

хімічної форми здатність до розмноження із успадкуванням попередньої інформації,

росту, розвитку, активної регуляції свого складу та функцій, різних форм руху,

можливість пристосування до середовища та наявність обміну речовин і реакції на

подразнення. Таким чином сам термін “життя” у деякій мірі передбачає діяльність.

Діяльність – специфічна форма відношення до навколишнього світу, зміст

якого складає доцільна зміна та перетворення компонентів середовища або всього

оточуючого середовища для власних потреб організму, яка включає в себе мету,

засоби, результат і сам процес. Діяльність характерна не лише для людини.

Людська життєдіяльність має особливості, що відрізняє її від активності

інших живих істот. Ця особливість полягає в тому, що на даному етапі розвитку

цивілізації людина менше пристосовується до навколишнього середовища, а більше

прагне його трансформувати для задоволення власних потреб. Причому, як елемент

природи і ланка у глобальній екологічній системі, людина спроможна

трансформувати не лише локальне середовище, а й у глобальних масштабах Земної

кулі її діяльність досить відчутна.

Можна зазначити основні принципи забезпечення життєдіяльності:

13

1. безперервне забезпечення фізіологічних процесів організму людини

(повітря, вода, продукти харчування, світло, тепло тощо). Тобто це

безпосередні фактори існування людини.

2. взаємодія і взаємозалежність із навколишнім середовищем.

Життєдіяльність забезпечується навколишнім середовищем: параметрами

споживання речовини та енергії та параметрами знешкодження залишків

життєдіяльності.

2. Безпека. Природно, що більшість з людей інтуїтивно розуміють значення

поняття безпека. Це і запобігання хворобам, і уникання травмування, і вміле

використання засобів захисту від шкідливих чинників. Відчуття небезпеки має

також глибоко індивідуальний відтінок, який головним чином залежить від:

а) рівня соціального та духовного розвитку особистості.

б) ситуації і суспільного устрою, які впливають на світосприйняття

громадянина.

Часто безпеку визначають як “стан відсутності будь-якої небезпеки”. Але,

як ми побачимо далі, така ідеальна ситуація відсутності джерела будь-якої

небезпеки на сьогоднішній день є недосяжною, хоча, звичайно, є бажаною.

Тому краще під безпекою розуміти збалансований стан діяльності людини,

за якого з визначеною ймовірністю виключено прояв негативного впливу.

Поняття “безпека” має чотири ознаки:

1. універсальність – безпека турбує всіх людей, оскільки всі мають певну загрозу

для нормального існування.

2. взаємозалежність складників – безпека соціальної групи, нації і, навіть,

людства не можлива без існування безпеки окремого індивіда. Небезпека

існування будь-якої ланки системи може поставити під загрозу існування всієї

системи (людина, екосистема, технічний пристрій).

3. неабсолютність – безпека не може бути абсолютною через те, що будь-яка

людська діяльність несе потенційну небезпеку.

14

4. підконтрольність розвитку подій – про безпеку можна говорити тільки тоді,

коли будь-яка небезпека виявляється на ранніх стадіях виникнення.

Поряд із поняттям “безпека” існує інше, не менш важливе – “небезпека”.

Небезпека – це негативна властивість живої та неживої матерії, що здатна

спричиняти шкоду самій матерії: людям, природному середовищу, матеріальним

цінностям. Крім того це явище, умова чи ситуація, яка існує і здатна призвести до

небажаного вивільнення енергії, що може спричинити шкоду.

Держстандарт України (ДСТУ 2293-99) визначає термін “безпека” як стан

захищеності особи та суспільства від ризику зазнати шкоди. Ризик зазнати шкоду

оцінюється за ймовірностними параметрами і розраховується із застосуванням

математичного апарату теорії ймовірностей. З поняттям “ризику” ми більш докладно

познайомимося у розділі “Основи теорії ризиків”.

Отже, знаючи поняття “життєдіяльність”, “безпека” та “небезпека” можна

дати ще одне визначення безпеці життєдіяльності – це галузь знання та науково-

практичної діяльності, що спрямовані на вивчення загальних закономірностей

виникнення небезпек, їх властивостей та наслідків для життєдіяльності людини, а

також розробку та реалізацію відповідних заходів щодо створення безпечних умов

життя та діяльності людини.

2.2. Класифікація джерел небезпеки, небезпечних та шкідливих факторів.

Небезпека для людини – це явища, процеси, об’єкти та їх властивості, які

здатні за певних умов завдавати шкоди здоров’ю чи життю людини або системам,

що забезпечують життєдіяльність людей.

При ідентифікації небезпек необхідно виходити з принципу “все впливає на

все”, тобто джерелом небезпеки може бути все живе і неживе, а підлягати дії

небезпеки також може все живе і неживе. Небезпеки існують у просторі і часі і

реалізуються у вигляді потоків енергії, речовини та інформації. Небезпеки не діють

вибірково, а після виникнення впливають на все матеріальне довкілля. Причинами,

15

через які окремі об‟єкти страждають або не страждають залежать від властивостей

самих об‟єктів.

Номенклатура небезпек базується на джерелі їх виникнення:

І. Природні небезпеки. Джерелом таких небезпек є природні об‟єкти, явища

природи та стихійні лиха, які становлять загрозу для нормальної життєдіяльності

людини (землетруси, зсуви, вулкани, селі, повені, урагани, астероїди, сонячне та

космічне випромінювання, небезпечні живі організми тощо).

ІІ Антропогенні небезпеки.

1. Техногенні небезпеки. Небезпеки, що пов‟язані із виробничими

процесами, використанням технічних, хімічних, фізичних та біологічних процесів та

явищ у виробництві та побуті. Техногенні небезпеки пов‟язані із об‟єктами

матеріально-культурного середовища людини.

2. Соціально-політичні небезпеки.

Соціальні небезпеки пов‟язані з людиною чи групою людей і виникають як

результат взаємодії особистості та соціального оточення. Джерелами цих небезпек є

незадовільний матеріальний стан, погані умови проживання, нестабільна політична

та економічна ситуація, конфліктні ситуації на міжнаціональному, етнічному,

расовому чи релігійному грунті.

Політичні небезпеки пов‟язані із конфліктами на міжнаціональному та

міждержавному рівнях, політичний тероризм, ідеологічні, міжпартійні,

міжконфесійні конфлікти, які часто переходять у збройні сутички і, навіть, війни.

Всі знають і можуть навести приклади з будь-якої групи небезпек. Однак, як

що придивитися, проаналізувати причини та подальші наслідки кожної окремої

категорії небезпек, то можна зрозуміти, що більшість з них належать до четвертої

групи.

ІІІ. Комбіновані небезпеки. Комбіновані небезпеки можуть поєднувати як

антропогенні так і природні небезпеки, або різні типи антропогенних небезпек.

Більшість небезпек, що оточують нас відносяться саме до цього типу.

16

Наприклад: природно-техногенні небезпеки – смог, кислотні дощі,

пилові бурі, виникнення пустель та інші явища у природі, породжені людською

діяльністю.

природно-соціальні небезпеки – наркоманія, епідемії інфекційних

захворювань.

соціально-техногенні небезпеки – професійна захворюваність та

травматизм, психічні відхилення та захворювання, викликані виробничою

діяльністю або впливом на свідомість і підсвідомість засобів масової інформації та

спеціальними технічними засобами.

Слід чітко уявляти, що наявність джерела небезпеки ще не свідчить про те,

що конкретній людині обов‟язково повинна бути завдана якась шкода. Існування

джерела небезпеки свідчить передусім про існування певної можливості

(ймовірності) утворення конкретної небезпечної ситуації, при якій буде завдана

шкода. До матеріальних збитків, пошкодження або смерті призводить конкретний

вражаючий фактор.

Під вражаючими факторами розуміють такі чинники життєвого

середовища, які за певних умов здатні завдати шкоди людям, або їх системам

життєзабезпечення.

Система вражаючих факторів:

НЕБЕЗПЕКИ

І. ПРИРОДНІ

ІІ. АНТРОПОГЕННІ

ІІІ. КОМБІНОВАНІ

1. ТЕХНОГЕННІ

2. СОЦІАЛЬНО-ПОЛІТИЧНІ

Рис. 2. Номенклатура небезпек

17

1. фізичні (що мають енергетичний вираз) – ударна хвиля, електромагнітне,

акустичне, іонізуюче випромінювання, об‟єкти, що мають значну

кінетичну або теплову енергію.

2. хімічні – хімічні елементи та їх сполуки, що негативно впливають на живі

організми або призводять до руйнування їх нормального життєвого

середовища.

3. біологічні – живі організми, що здатні завдати шкоди безпосередньо

людині або її життєвому середовищу.

4. психофізіологічні – емоційний стрес, збуджений натовп людей,

дезінформація.

Крім того, в залежності від наслідків впливу конкретних вражаючих

факторів виділяють шкідливі та небезпечні фактори.

Шкідливі – здатні за тривалої дії призвести до погіршення самопочуття та

здоров‟я людини, зниження працездатності та витривалості її організму до дії інших

факторів.

Небезпечні – за короткий час дії на людину призводять до серйозних травм

або смерті.

Звичайно, такий поділ факторів є досить умовним, бо залежить від

кількісного виміру конкретного фактора (скажемо – дози). Однак такий поділ

ефективно використовується у галузі “Охорони праці” при організації розслідування

нещасних випадків, розробки заходів захисту працівників, профілактики

травматизму та захворювань.

Небезпечні та шкідливі фактори часто бувають дуже прихованими, неявними

або ж такими, що важко виявляються чи вимірюються. Іноді, до деяких з таких

факторів у людини відсутні відповідні аналізатори, якими вона здатна зареєструвати

наявність певного шкідливого фактора (іонізуюче випромінювання, деякі хімічні

речовини). Інші фактори та їх джерела є звичними, про наявність яких більшість

людей або не знає, або забули (сонячне випромінювання, природний газ,

електричний струм, алкогольні напої тощо).

18

Класифікація небезпек.

Досконалої системи небезпек не існує. Кожний дослідник формує свою

систему.

Наведемо кілько відомих і найрозробленіших систем небезпек .

Класифікація I.

Небезпеки Постійні Випадкові

Техногенні Антропогенні

1) механічні НБ. 1) механічні НБ. 1) механічні НБ.

2) хімічне забр. 2) хімічне забр. 2) хімічне забр.

3) енергетичне забр. 3) енергетичне забр. 3) енергетичне забр.

4) біологічні НБ 4) біологічні НБ. 4) соціально-політичні

Постійні небезпеки:

1. Техногенні небезпеки – результат недосконалості конструкції або помилок

у розробці, закладених при проектуванні та виявлених при експлуатації окремих

приладів, устаткування та технічних систем у цілому. Вони здійснюють не тільки

прямий, а й опосередкований вплив на результат діяльності людини.

Приклад: реактори типу РБМК-1000, які розташовані на Чорнобильській

АЕС та на деяких інших, переважно російських, АЕС, характеризуються

нестабільним станом при роботі на малих потужностях, що є їх недосконалістю.

Отже, завжди існує ймовірність реалізації небезпеки при виході з ладу таких

реакторів, що було реалізовано у 1953 р. у Аргонській національній лабораторії

(США) та 1986 р. у Чорнобилі (СРСР).

2. Антропогенні небезпеки – виникають при забрудненні навколишнього

середовища в результаті життєдіяльності людини:

а) механічне забруднення – запилення

атмосфери, тверді частинки та різні предмети у воді та груні, що становлять

небезпеку.

б) хімічне забруднення – газоподібні, рідкі та

тверді сполуки та хімічні елементи, які потрапляють у навколишнє середовище і

вступають у взаємодію з його компонентами.

19

в) енергетичне забруднення – всі види енергій у

вигляді відходів різних виробництв – теплова, механічна (вібрація, ультразвук,

шум), світлова, електромагнітне та іонізуюче випромінюванні.

г) біологічні небезпеки – всі види організмів, які

наносять шкоду людині.

Приклад: існування людини, особливо в умовах помірного клімату,

неможливо уявити без системи опалення житлових та виробничих приміщень. При

будь-якій системі опалення відбувається забруднення оточуючого середовища. При

опаленні вугіллям, торфом або дровами виникає запиленість та задимленість

атмосфери (що було у Великобританії на початку 20-го ст.). Крім того при

спалюванні будь-якого палива крім пилових часток у атмосферу потрапляє значна

кількість хімічних речовин. Також спостерігається так зване “теплове” забруднення

атмосфери та водойм.

Випадкові небезпеки з‟являються при надзвичайних ситуаціях і виникають

при соціально-політичних конфліктах, техногенно-антропогенних аваріях та

катастрофах, а також внаслідок стихійних лих чи тривіальної халатності та

неуважності. До випадкових небезпек належать такі ж, що і до класу постійних

небезпек. Але крім того, ще додаються соціально-політичні небезпеки – результат

нестабільності політичної ситуації в країні, економічного спаду виробництва,

міжнаціональних сутичок тощо. Наслідками їх впливу маже бути втрата

економічних зв‟язків, напружена соціальна ситуація у суспільстві, громадянські

війни тощо.

Слід пам‟ятати, що постійні небезпеки часто зумовлюють реалізацію

випадкових небезпек. Так, наприклад, не вимкнені газові конфорки призвели до

наповнення газом приміщення і подальшого вибуху – випадкова небезпека. Однак

сама наявність газового обладнання – небезпека постійна. Крім того, одно джерело

небезпеки може породжувати різні вражаючі фактори. Так, вибух газу призводить

до виникнення інших небезпек та вражаючих факторів: елементи конструкції

будівлі, що руйнується, полум‟я, чадний газ тощо.

20

Класифікація II.

1. За походженням: природні (екологічні) та техногенно-антропогенні

небезпеки.

2. За локалізацією: атмосферні, гідросферні, літосферні.

3. За сферою прояву: виробничі, транспортні, побутові тощо.

4. За наслідками: зниження працездатності, захворювання, травматизм або

загибель.

Якісна характеристика небезпек проводиться для їх ідентифікації та вибору

заходів захисту від їхнього впливу. Виконуючи якісний аналіз небезпек , необхідно

враховувати, що повністю безпечних, нешкідливих видів діяльності не існує. При

проектуванні будь-яких систем обов‟язково повинні бути враховані невідворотність

наведених факторів небезпеки і передбачено обладнання захисних підсистем, які

мають попереджати про можливість аварії із достовірністю не менше заданої. Отже,

для визначення цієї можливості необхідна кількісна характеристика небезпеки.

21

3. РИЗИК ЯК КІЛЬКІСНА ОЦІНКА НЕБЕЗПЕКИ

3.1. Основи теорії ризиків.

Як можна було побачити з попередніх розділів, будь-яке існуюче джерело

небезпеки не завжди призводить до появи негативних наслідків для людини. Але

певна небезпека може будь-коли реалізуватися, за конкретних причин чи спонтанно.

Це “будь-коли” визначається ймовірністю виникнення і називається ризиком.

Ризик – кількісна міра потенційної небезпеки, тобто це ймовірність (або

частота), з якою певний вражаючий фактор може спричинити шкоду. Таким

чином, ризик є прогностичною величиною виразу небезпеки.

Отже, ризик – це частота реалізації небезпеки. Стохастичний характер

небезпеки, коли негативні наслідки можуть відбутися, а можуть ніколи і не

реалізуватися, дозволяють використовувати імовірнісні оцінки, а саме –

використовувати поняття ризик в тому його значенні, яке затвердилося у статистиці.

У вітчизняній науковій та технічній літературі це поняття поки що не отримало

відповідного визнання. Тому як офіційний термін воно не використовується. Так у

системі державних стандартів використовуються такі безрозмірні поняття “безпека

праці”, “безпека виробничого процесу”. Однак сам термінологічний сенс цих

категорій не дозволяє оперувати їх кількісним виразом. Крім того, нещодавно

західна концепція “допустимого ризику” піддавалася нестерпній критиці

радянськими гігієністами.

Математично у статистиці ризик (R) визначається як відношення кількості

подій з небажаними наслідками (n) до максимально можливої їх кількості (N) за

конкретний період часу:

NnR

Розрізняють два види розрахунку ризику: загальний та груповий.

22

Загальний ризик – ймовірність того, що небажана подія відбудеться із

середньостатистичною людиною: величина N визначає максимальну кількість всіх

подій.

Груповий ризик – ймовірність того, що негативна подія відбудеться з

людиною, яка належить до певної групи. До групи можна включати певні групи

людей (згруповані за професійними ознаками, віком, статтю), транспортні засоби

одного типу, один клас суб‟єктів господарської діяльності.

Приклад: Характерним прикладом визначення загального ризику може

служити розрахунок значення загального ризику побутового травматизму з

летальними наслідками. Відповідно до статистичних даних щорічно в Україні у

побутовій сфері гине в середньому 80 тис. людей. Причому загинути під колесами

автомобілю, втонути у річці, отруїтися неякісними продуктами харчування

практично може будь який громадянин із загальної кількості, тобто 48 млн.

Відтак: n = 80000 чол. /рік; N = 48000000 чол.

звідси R = n/N =80000/48000000 = 0,0017

Отже, ймовірність того, що будь-яка людина може випадково загинути у

побуті складає 0,0017 на рік, або 0,17%. З розглянутого прикладу випливає, що з

кожного мільйона громадян, які проживають в Україні, щорічно гинуть 1667 осіб.

Найчастіше в охороні праці для характеристики рівня травматизму або загибелі

використовують коефіцієнт частоти, який показує кількість травмованих або

загиблих на 1000 працюючих. Тобто рівень смертельного побутового травматизму в

Україні щорічно складає в середньому 1,7. Це означає, що з 1000 чоловік за рік може

загинути 1,7 людини. За такою ж схемою визначається ризик загибелі працівників

на виробництві.

Іноді під ризиком розуміють особливу психологічну складову поведінки

людини, а саме – дію (поступок), що скоїла людина для досягнення поставленої

мети на вдачу в умовах небезпеки чи невизначеності. В практичній діяльності

людини існують два види такого ризику: мотивований (ситуативний), коли люди

рискують заради досягнення певних вигод та немотивований, коли при стиканні з

небезпекою людина хоче довести, що вона здатна в такій ситуації зберегти безпеку

23

свого життя. Таке дійове розуміння ризику іноді зустрічається у роботах з безпеки

життєдіяльності. Однак ми не будемо розглядати такі випадки у теорії ризиків.

3.2. Концепція допустимого ризику.

Ризик присутній завжди. Небезпека існує всюди. Але різні НБ відрізняються

за кількісним виміром. Так, наприклад, “безпечні” леза є не зовсім безпечними, вони

лише безпечніші, ніж їх інші аналоги (наприклад – “небезпечна” бритва). Вони

забезпечують допустимий рівень ризику поряд із збереженням переваг порівняно із

більш безпечними пристроями. Отже, коли людина задає питання “чи це безпечно?”,

її цікавить саме чи не перевищує якась дія допустимий рівень ризику. Таким чином

будь-яка безпека відносна. Завжди існує певний ризик реалізації небезпеки.

Отже, якщо ризик реалізації небезпеки невідворотний, то який рівень ризику

й на основі чого можна вважати прийнятним? Єдина практична можливість

вирішення цієї проблеми – є пошук оптимального співвідношення між ступенем

безпеки (ризиком) і реально існуючими техніко-економічними та іншими

можливостями її забезпечення. Насправді, чи може будь-яке найрозвинуте

суспільство звести до нуля ризик негативного впливу на здоров‟я людини

природних чи техногенних факторів? Мабуть – ні. Жодне суспільство неспроможне

зробити абсолютно безпечну техніку, упереджати стихійні лиха, суспільно-

політичні процеси, військові конфлікти та інші небезпеки. Крім того у безпеці

життєдіяльності існує аксіома щодо потенційної небезпеки будь-якої діяльності

людини.

Допустимість ризику базується на показнику балансу ризиків –

співвідношення між відомими перевагами та недоліками будь-яких дій людини. У

даному випадку враховується співвідношення частоти виникнення негативних явищ

при застосуванні та відмові від застосування певного об‟єкту, дії чи процесу. Якщо

позитивний ефекти переважує недоліки то така дія вважається припустимою.

Приклад: недоліки та переваги консервантів, що використовуються у

харчовій промисловості. Якщо їх не застосовувати то збільшується ймовірність

24

(ризик) виникнення мінімум шлунково-кишкового розладу, або взагалі швидку

загибель (отруєння бутулотоксином) через швидкий процес псування продуктів

харчування. Але переважна більшість консервантів, що застосовується, негативно

впливає на функціональний стан шлунково-кишкового тракту і при тривалому

застосуванні може підвищити ймовірність виникнення онкологічних захворювань

травної системи. Інший приклад – застосування іонізуючого випромінювання при

радіаційній терапії. За допомогою жорсткого опромінення вдається вбити більшу

частину пухлинних клітин, наприклад, меланоми. Однак організм людини при

цьому отримує підвищену дозу опромінення, що звичайно негативно впливає на її

здоров‟я. Саме цим балансом керуються лікарі, коли призначають ліки за

“життєвими показниками”. Однак все це досить небезпечні дії від самої природи.

Отже, завжди можна навести приклади, коли відносно безпечний матеріал або

обладнання можуть за певних умов ставати небезпечними.

На сучасному рівні розвитку цивілізації було вироблене уявлення про

орієнтовну величину допустимого ризику та недопустимого (неприйнятного)

ризику. Допустимий ризик має ймовірність реалізації негативного впливу з

ймовірністю менше 10-6

, недопустимий ризик – більше 10-3

. При значеннях

ймовірності від 10-3

до 10-6

прийнято виділяти перехідну область ризику.

Крім ймовірністного підходу визначення ризиків застосовують показники

серйозності небезпек, які відображають не частоту виникнення негативних явищ, а

ступінь їх шкідливих наслідків. Для того, щоб визначити серйозність небезпеки

існують різні критерії.

1. Категорія серйозності небезпек – встановлюється за кількісним

значенням відносної серйозності ймовірних наслідків небезпечних умов.

25

Категорії серйозності небезпек

Вид Категорія Наслідки

Катастрофіч

на I Смерть або повне руйнування системи

Критична II Серйозна травма, стійке захворювання, серйозне

пошкодження у системі

Гранична III Незначна травма, короткочасне захворювання,

пошкодження системи

Незначна IV Менш значні, ніж у категорії III

Найчастіше для кількісного виразу серйозності небезпек та уніфікації оцінок

негативних наслідків використовують параметр шкода. Шкоду визначають як

кількість загиблих, поранених чи хворих, площа території, що підпала під дію

вражаючого фактора і виражають у відповідних одиницях виміру. Найбільш

універсальний кількісний засіб визначення шкоди – це вартісний метод, при якому

шкода вимірюється у грошовому еквіваленті. Існують математико-економічні

моделі, за якими можна розрахувати можливі наслідки реалізації небезпек на певній

території, що виражається у певному вимірі шкоди. Якщо подія вже відбулася, то за

виміром шкоди оцінюють його економічні наслідки для регіону.

Використання категорій серйозності небезпек дуже корисно для визначення

відносної важливості використання профілактичних заходів для забезпечення

безпеки життєдіяльності. Наприклад, ситуації, які належать до категорії I

(катастрофічні небезпеки), потребують більшої уваги, ніж віднесені до категорії IV

(незначні небезпеки).

2. Рівень ймовірності небезпеки. Застосування кількісних показників

ризиків є не дуже зручним через складність порівняння кількісних параметрів. Для

зручності на практиці застосовують якісне відображення відносної ймовірності

ризику реалізації того, що відбудеться небажана подія, яка є наслідком не усунутої

або непідконтрольної небезпеки.

26

Рівень ймовірності небезпек та їх наслідки

Відносна частота

виникнення події

Рівень

ймовірност

і

Наслідки

Часта А Велика ймовірність того, що подія відбудеться

Можлива B Може трапитися декілька раз протягом життя

Час від часу C Іноді може відбутися протягом життя

Віддалена D Малоймовірна, але можлива подія протягом

життя людини

Неймовірна E Настільки малоймовірна, що можна припустити,

що реалізація небезпеки ніколи не відбудеться

Звичайно у спеціалізованій літературі всі ці параметри мають більш чіткий

кількісний вираз. Базуючись на методиках визначення серйозності та ймовірності

реалізації небезпек, можна визначити параметри небезпек і у подальшому обрати

певну стратегію заходів щодо зменшення негативних наслідків їх реалізації.

Звідси випливає, що коли потенційна небезпека події відноситься до

категорії I (катастрофічна) з рівнем ймовірності А (часта), то всі зусилля потрібно

спрямувати на виключення цієї небезпеки з конструкції, або, взагалі, відмова від

використання цієї системи у такому виконанні. Однак коли рівень ймовірності

небезпеки цієї категорії I відноситься до рівня D (віддалена) або E (неймовірна), то

будь які зусилля щодо запобіганню будуть марними. Коли потенційна небезпека

відноситься до категорії IV (незначна), а частота її виникнення знаходиться на рівні

А (часта), то заходи щодо зменшення шкоди цієї небезпеки будуть значними за

витратами й будуть включати як вдосконалення контролю за системою, так і

покращення конструкції цієї системи. Однак коли небезпека цієї категорії (IV) буде

траплятися з рівнем ймовірності D або Е, то витрати зусиль та коштів на

виключення цієї небезпеки не мають сенсу.

Наприклад: 1) якщо зіткнення літаків у повітрі без сумнівів буде

класифікуватися як категорія I (катастрофа), то її можливість, виходячи з

статистики зіткнень літаків у повітрі, буде віднесено до рівня D (незначна). Зусилля,

спрямовані на зменшення шкоди від такого роду випадків, будуть полягати лише у

посиленні контролю для запобігання подібної ситуації. Комісія, що розглядала

27

зіткнення російського та німецького літаків над Швейцарією дійшла такого

висновку: посилити контроль за проводженням літаків над Європою.

2) Зіткнення двох автомобілів у заторі на напруженому перехресті, навпаки,

може бути класифіковане як випадок із незначними наслідками (категорія IV),

ймовірності якої буде належати до рівня A (часта). Важко заходами простого

контролю руху автотранспорту знизити ймовірність виникнення або взагалі

запобігти реалізації цієї небезпеки. Скоріше за все необхідно буде переобладнати

всю цю ділянку автошляху, розширити проїзну частину, перенаправити основні

потоки автотранспорту у масштабах всього міста тощо.

Комбінації категорій серйозності небезпек із рівнями ймовірності їх

виникнення дає матрицю оцінки ризику. На основі цієї матриці проводиться

класифікація ризику небезпеки та варіанти зниження ймовірності їх реалізації.

Матриця класифікатора ризиків

Частота

виникнення

події

Категорія НБ

I

Катастрофічн

а

II Критична III Гранична IV Незначна

A Часто 1А 2А 3А 4А

B Можлива 1В 2В 3В 4В

C Час від часу 1С 2С 3С 4С

D Віддалена 1D 2D 3D 4D

E Неймовірна 1E 2E 3E 4E

Індекс ризику НБ

Класифікація

ризику

Критерії ризику

1А,1В,1С,2А,2В,3А Неприпустимий (надмірний)

1D,2C,2D,3B,3C Небажаний (гранично допустимий)

1E,2E,3D,3E,4A,4B Припустимий з перевіркою (прийнятний)

4C,4D,4E Припустимий без перевірки (знехтуваний)

Розглянуті критерії ризику покладено в основу визначення ступеня

припустимості ризику. Ризик буває знехтуваний, допустимий, гранично

допустимий та надмірний.

28

1. Знехтуваний ризик – має настільки низький ступінь реалізації небезпеки,

що він перебуває у межах допустимих відхилень природного (фонового) рівня.

2. Допустимий ризик – вважається таким, коли суспільство може прийняти

його рівень, враховуючи техніко-економічні та соціальні можливості на даному

етапі розвитку своєї культури.

3. Гранично допустимий – це максимально-припустимий рівень ймовірності

реалізації існуючих небезпек, який не повинен перевищуватись, незважаючи на

очікуваний результат.

4. Надмірний ризик – характеризується виключно високим рівнем, який у

переважній більшості випадків

призводить до негативних наслідків.

Отже, на практиці досягти

нульового рівня ризику, тобто абсолютної

безпеки неможливо. Через це вимога

абсолютної безпеки, що приваблює своєю

гуманністю, може обернутися на трагедію,

якщо забути про постійне існування

небезпеки. Рівень знехтуваного ризику

цивілізація на теперішній час також не

може забезпечити, бо саме існування сучасної людської цивілізації пов‟язано із

використанням небезпечних чинників, рівень небезпеки яких набагато перевищує

фоновий. Тому сучасна концепція безпеки життєдіяльності базується на існуванні

певного рівня ризику – допустимого ризику. Концепція допустимого ризику

полягає у прагненні створити певний рівень безпеки, який сприймає суспільство на

даний час. Якщо через певні обставини ризик виникнення небезпеки збільшується,

суспільство може вирішити цю проблему двома шляхами:

1. Підвищити жорсткість контролю виникнення умов реалізації небезпеки.

Наприклад: у першій половині 20-го століття легковий автотранспорт не

забезпечувався ременями безпеки через те, що швидкості були обмежені 50-60

км/год. Але у 60-х роках на дорогах колишнього СРСР з‟явилися нові моделі

РИЗИК

1. ЗНЕХТУВАНИЙ

2. ДОПУСТИМИЙ

4. НАДМІРИНИЙ

3. ГРАНИЧНО

ДОПУСТИМИЙ

Рис. 3. Рівні ступеню припустимості

ризику

29

автомобілів, які могли розганятися до 120-130 км/год. Тому з 60-х років було

введено обмеження швидкості (90 км/год.), а також обладнання всіх легкових

автомобілів ременями безпеки.

2. Підвищити допустиму норму рівня НБ, що регламентується

нормативними документами.

Наприклад: до аварії на 4-му енергоблоці ЧАЕС у 1986 р. за Державними

нормами радіаційної безпеки СРСР було встановлено максимально допустимим

рівень фону -випромінювання 15 мкР/год. У Державних нормах радіаційної

безпеки України 1997 р. затверджено максимально допустимим рівнем фону 20

мкР/год. Теж саме відбулося і з тимчасовими допустимими нормами вмісту

радіонуклідів у грунті, воді та продуктах харчування.

Максимально прийнятим рівнем індивідуального ризику загибелі людини в

Україні вважається ризик, який дорівнює 10-6

на рік. Якщо через нездорову

криміногенну ситуацію ризик загинути підвищиться, то держава може або

витратити значні гроші та зусилля на підтримання правопорядку, а може просто

підняти цю планку, наприклад, до 10-5

.

Рів

ен

ь р

изи

ку з

ро

ста

є РЕГЛАМЕНТОВАНА

НОРМАР

івен

ь р

изи

ку з

ни

жуєт

ься

РЕГЛАМЕНТОВАНА

НОРМА

Ко

нтр

зах

од

и

Рів

ен

ь р

изи

ку з

ро

ста

є РЕГЛАМЕНТОВАНА

НОРМА

НОВА РЕГЛАМЕНТОВАНА

НОРМА

Рис. 4. Шляхи контролю допустимого ризику у суспільстві

30

3.3. Управління ризиком.

Будь-яка людська діяльність потенційно небезпечна. Цей постулат є

основним при розв'язанні одного із завдань безпеки життєдіяльності – ідентифікації

небезпеки. Ідентифікація небезпек – це кількісна та якісна оцінка небезпеки за

можливими передбачуваними наслідками. Звичайно, працівник закладу вищої освіти

та працівник атомної електростанції мають різні умови праці і знаходяться під

різними рівнями ризику. Якісна та кількісна характеристика небезпек проводиться

для їх ідентифікації та вибору заходів захисту від їхнього впливу. Треба пам'ятати,

що повністю безпечних нешкідливих видів діяльності людини не існує. Однак, якщо

виявлену небезпеку неможливо виключити повністю, то необхідно знизити

ймовірність ризику її реалізації до припустимого рівня шляхом вибору відповідного

рішення. Одним із шляхів зниження ймовірності реалізації небезпечних ситуацій є

система управління ризиком, під якою розуміють організаційну дію на систему

шляхом аналізу, прогнозування процесу життєдіяльності, оцінки досконалості

засобів виробництва і стану середовища мешкання людини. Якщо враховувати, що

небезпека не безпосередньо призводить до шкоди, а процес відбувається за такою

схемою:

Джерело НБ Власне НБ Ризик реалізації НБ Вражаючий фактор Шкода

то можна намагатися припинити цей процес на будь якій стадії. Досягти цієї

мети у будь-якій системі чи ситуації можна такими шляхами:

1. повна або часткова відмова від робіт, операцій чи систем, які мають

високий ступінь небезпеки (виключення джерела небезпеки).

2. заміна небезпечних операцій чи систем менш небезпечними (виключення

власне небезпеки).

3. удосконалення технічних систем та об'єктів (зменшення ризику реалізації

небезпеки).

31

4. розробка та використання спеціальних засобів захисту (захист від

вражаючого фактору).

5. заходи організаційно-управлінського характеру, в тому числі контроль за

рівнем безпеки, навчання людей з питань безпеки, стимулювання безпечної роботи

та поведінки (включає всі шляхи зменшення шкоди).

Кожний із зазначених напрямків має свої переваги та недоліки, і тому часто

заздалегідь важко сказати, який з них кращий. Як правило, для підвищення рівня

безпеки використовується комплекс цих заходів та засобів. Для того, щоб надати

перевагу конкретним заходам та засобам або повному їх комплексу, порівнюють

витрати на них та складність їх застосування із зменшенням шкоди (яка також може

виражатися у грошовому еквіваленті).

Що саме розуміють під цими пунктами. Перший пункт реалізує відмову від

небезпечних виробництв. Саме на це полягають люди, якім небайдуже в яких

умовах вони живуть. Так було законсервовано будівництво Кримської АЕС та

виведено з експлуатації останній небезпечний реактор РБМК–1000 Чорнобильської

АЕС. Під другим та третім пунктами розуміють розробку нових удосконалених

процесів та технічних систем, які у меншій ступені призводять до негативних

наслідків. Наприклад, саме на цьому базується відмова від використання

етилованого бензину, в результаті згорання якого у атмосферу вивільнюється значна

кількість органічних сполук свинцю. Якщо не існує можливості відмовитися або

вдосконалити яку-небудь дію чи процес, що несе певну небезпеку, можна

спробувати захистити людей, або оточуюче середовище від негативних наслідків за

допомогою систем захисту – четвертий пункт. Наприклад, більшість хімічних

процесів становить небезпеку для людей, що працюють на виробництві або

мешкають поряд із підприємством. На випадок аварійних ситуації існує певна схема

дій та технічний комплекс захисту, які повинні зменшити ризик негативного впливу

на людей. Такими системами є тривіальний протигаз або сховище, технічна система

аварійного скиду надлишкових чи вловлювання вивільнених хімічних речовин

тощо. Будь-яке підприємство чи установа повинні мати опрацьований та

32

затверджений план попередження надзвичайних ситуацій, і план або інструкцію з

заходів ліквідації аварії.

З останнім, п’ятим пунктом, стикалася будь-яка людина, що мешкає у

суспільстві та працює на будь-якому виробництві, бо всі елементи трудової

діяльності людини є джерелами небезпек. Тому при влаштуванні на будь-яку роботу

працівник спершу повинен прослухати курс “Техніки безпеки та охорони праці” на

конкретному виробництві, а потім здати відповідний іспит. Такі перевірки знань і

умінь з техніки безпеки проводяться періодично в залежності від рівня

небезпечності роботи. Для того, щоб регламентувати такі заходи Державним

комітетом України по нагляду за охороною праці від 30.11.1993 р. було видано

відповідний “Перелік робіт з підвищеною небезпекою” для виконання яких потрібне

спеціальне навчання і щорічна перевірка знань працівників. У цьому “Переліку”

зазначено 150 видів робіт з підвищеною небезпекою. Крім того існує багато

правових документів які регламентують норми та правила поводження людини із

багатьма небезпечними чинниками виробництва. До цих документів відносяться

наприклад Державні санітарні правила і норми (ДСанПіН) затверджені наказом

міністерства охорони здоров‟я 23.12.1996 р., які регламентують гігієнічні вимоги до

якості питної води, рівнів скиду будь-яких речовин до природних водойм, вміст

різноманітних хімічних речовин у продуктах харчування та повітрі. Саме там

зазначені гранично допустимі концентрації хімічних речовин (ГДК) та гранично

допустимі викиди (ГДВ) шкідливих речовин у оточуюче середовище.

У зв‟язку із нерівномірністю розподілу рівнів ризику реалізації небезпеки

будь-яку діяльність людини можна розділити на відповідні класи за цим

показником. Звичайно, найбільш сталі системи класифікації за рівнем ризику

прийняті у виробничій сфері. Так, виходячи з отриманих величин ймовірності

реалізації певних визначених небезпек всі галузі виробництва згруповано у

відповідні категорії за ризиком. У таблиці наведено прийняті у Росії класи ризику

виробництв з допустимими нормами рівня ризику.

33

Характеристика

умов діяльності

Рівень

ризику,

на 1чол./рік

Клас

ризику

Професійна діяльність людей за галузями

економіки

1. Безпечні Менш 1·10-4

01,02 Охорона здоров‟я, суспільні об‟єднання,

освіта, культура, культура, наука, житлово-

комунальне госп-во, побутове

обслуговування

2. Малонебезпечні 1·10-4

–1·10-3

03,04,05 Газова промисловість, транспорт, шосейні

шляхи, легка та харчова промисловість,

лісове госп-во, рибоводство та сільське

госп-во.

3. Небезпечні 1·10-3

–1·10-2

06,07,08

,09,10

Нафтохімічна, целюлозно-паперова,

хімічна, текстильна, деревообробна

промисловість, будування, морський

транспорт

4.

Особливонебезпечні

1·10-2

та

більше

11,12,13

,14

Чорна та кольорова металургія,

машинобудування, гірничодобувна

промисловість, випробування, космонавти,

рятування

В Україні існує “Перелік видів діяльності та об’єктів, що становлять

підвищену екологічну небезпеку” затверджений Кабінетом Міністрів України у 1995

р. За зниженням ризику небезпеки вони розподіляються:

1. Атомна енергетика та атомна промисловість.

2. Біохімічне, біотехнологічне та фармацевтичне виробництво.

3. Нафтодобування, нафтохімія та нафтопереробка.

4. Добування та переробка природного газу.

5. Хімічна промисловість.

6. Металургія.

7. Вугільна, гірничодобувна промисловість

І ще 22 пункти.

Порівняємо ці дві класифікації. У попередній класифікації, яку прийнято в

Росії, в якості критерію ризику виступає ймовірність потрапити у небезпеку самого

працівника, що зайнятий на виробництві. Тому найменш небезпечними вважаються

професії викладача, лікаря чи науковця. Найнебезпечнішими вважаються такі

професії як космонавт чи рятувальник, ймовірність нещасного випадку для яких

дуже висока. У вітчизняній класифікації, як можна бачити, на першому місці за

34

рівнем небезпеки стоїть атомна енергетика та атомна промисловість, що є даниною

Чорнобилеві. Ризик потрапити у небезпечну ситуацію працівника атомної станції не

більше, ніж у водія потрапити у аварію, але наслідки для оточуючих набагато гірші

саме у випадку АЕС. Отже, прийнята в Україні класифікація нормування ризику

реалізації небезпек від діяльності людини більш реально відображає справжній

ризик для суспільства від окремих виробництв.

35

4. СИСТЕМНИЙ АНАЛІЗ У БЕЗПЕЦІ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

4.1. Системно-структурний підхід – методологічна основа безпеки

життєдіяльності.

Безпека життєдіяльності, як порівняно нова науково-практична галузь, що

утворена синтезом природничих, гуманітарних і технічних наук, використовує

методи цих наук, водночас розробляючи свої власні. Комплексний характер

дисципліни “безпека життєдіяльності” вимагає використання комплексу методів

інших наук. Головною методичною концепцією безпеки життєдіяльності є

системно-структурний підхід, а метод, який використовується у цьому підході –

системний аналіз.

Системний аналіз – сукупність методологічних засобів, які

використовуються для підготовки та обгрунтування рішень стосовно складних

питань.

Система – сукупність взаємопов‟язаних компонентів, які взаємодіють між

собою таким чином, що досягається певний загальний результат. Компонентами є не

лише матеріальні об‟єкти, а й стосунки і зв‟язки між ними.

Будь-який пристрій є прикладом технічної системи, а живий організм –

прикладом біологічної системи. Системи мають свої властивості, яких немає у

окремих елементів системи, що складають її. Цей принцип має назву

емерджентності. Мета чи результат, якого досягає система, має назву

системотворним елементом, навколо якого групуються всі компоненти системи.

Будь-яка система є складовою іншої системи – принцип вкладеності систем або їх

співпорядкування.

Сама сутність дисципліни “безпека життєдіяльності” вимагає використання

системно-структурного підходу. Це означає, що дослідження проблем безпеки

життя однієї людини чи будь-якої групи людей необхідно проводити без відриву від

екологічних, економічних, технологічних, соціальних та інших компонентів системи

36

до якої вони входять. Кожен з цих елементів впливає на інший, і всі вони

перебувають у складній взаємозалежності.

Системний аналіз безпеки, як метод дослідження сформувався наприкінці 50-

х рр., коли вникла нова наукова дисципліна – “Безпека систем”.

Системою, яка вивчається у безпеці життєдіяльності, є система “людина –

життєве середовище”. З таких позицій безпека життєдіяльності є окремим

випадком аутекології, що вивчає взаємовідносини між певним видом та оточуючим

середовищем, його життєві цикли та поведінку як способи пристосування до

середовища. Отже, розглянемо людину та її життєве середовище з точки зору

екології.

Живі істоти та їх абіотичне оточення нерозривно пов‟язані один з одним і

знаходяться у постійній взаємодії. Всі живі організми, що мешкають на даній

території і взаємодіють з фізичним середовищем таким чином, що потік енергії

утворює чітко визначену трофічну структуру і кругообіг речовини та енергії в

середині цієї системи являє собою екосистему, або біогеоценоз. Найбільшою

екосистемою є біосфера Землі. З точки зору трофічних відносин екосистема має два

компоненти 1) автотрофний компонент та 2) гетеротрофний компонент. Кожний

живий організм екосистеми характеризується певними рисами, які визначають його

місце у екосистемі. Це місце мешкання та екологічна ніша.

Місце мешкання організму (виду) – топографічне та часове положення

організму у екосистемі. Тобто, це місце, де цей вид можна постійно відмічати.

Екологічна ніша – більш широке поняття, яке включає в себе не лише

фізичний простір, що займає організм, а і його функціональну роль в угрупованні

(наприклад, трофічний рівень) та розташування відносно градієнтів абіотичних

факторів. Часто екологічну нішу описують як “професію” певного виду у

екосистемі. Відповідно це широке поняття можна розділити на: просторову нішу,

трофічну нішу, багатомірну нішу тощо.

37

4.2. Людина як біологічний вид та елемент біосфери.

Систематичне положення людини як зоологічного виду:

Царство Animalia (Тварини)

Тип Chordata (Хордові)

П/тип Vertebrata (Хребетні)

Інфратип Gnathostomata (Щелепові)

Клас Mammalia (Ссавці)

П/клас Theria (Справжні звіри)

Ряд Primates (Примати)

Н/родина Hominoidea (Людиноподібні примати)

Родина Hominidae (Люди)

Homo sapiens sapiens, H. sapiens neandertalensis – людина розумна.

4.2.1. Характеристика виду Homo sapiens sapiens.

а) Подібність з приматами.

Зовнішня будова та скелет. Людина, як і всі примати, має добре розвинені

п‟ятипалі хапальні кінцівки, які пристосовано до лазіння по деревах. У зв‟язку з цим

у багатьох приматів великий, або перший палець, рухливий і протистоїть іншим.

Кінцеві фаланги пальців мають нігті. Для людини та всіх приматів характерна

наявність ключиці та повне розділення ліктьової та променевої кісток, що

забезпечує рухливість та різноманіття рухів передніх кінцівок. На відміну від інших

рядів ссавців, примати при пересуванні по землі спираються на всю стопу. З

деревним способом життя пов‟язана редукція нюху та посилений розвиток органів

зору та слуху. Очі направлені вперед а очні западини розділені кістковою

перегородкою. Людина, як і мавпи має добре розвинені шкірні гребінці (папілярні

лінії) на долонях та підошвах, що покращує дотикову чутливість кінцівок.

Внутрішня будова та особливості поведінки: Активний спосіб життя та

різноманіття функцій передніх кінцівок зумовили у приматів значний розвиток

головного мозку, а у зв‟язку з цим збільшення об‟єму черепної коробки та

38

зменшення розмірів лицевого відділу черепа. Для людини, як і для вищих приматів,

характерний розвиток великих півкуль переднього мозку з численними борознами

та звивинами. Людина, як і більшість приматів, живиться змішаною їжею з

переважанням рослинної. У зв‟язку з цим шлунок простий, ретортоподібний. Зуби

чотирьох типів: різці, ікла, передкутові та кутові. Присутня повна зміна зубів.

Розмноження – цілий рік. У самиці найчастіше народжується одне немовля. Активні

примати переважно вдень. Тримаються стадами, парами, рідше – поодиноко.

б) Відміни від приматів.

Сучасне людство представлено одним видом – Homo sapiens sapiens, що

розділяється на три великі раси: екваторіальна (австрало-негроїдна), євразійська

(європеоїдна) та азійсько-американська (монголоїдна). Ще в середини Вюрмського

зледеніння в Євразії (50 тис. р. тому) існувало два підвиди людини розумної.

Зовнішні ознаки – прямоходіння, стопа опорна, вільні від підтримки тіла передні

кінцівки, великий головний мозок, членороздільна мова. Саме розвиток передачі

інформації та життєвого досвіду від покоління до покоління за рахунок мови (друга

“спадковість”) зробив людину несхожу на інших тварин. У людському угрупованні

виникло явище культури. Під культурою розуміють певний рівень розвитку

суспільства, творчих сил та здібностей людини, виражений у типах та формах

організації життєдіяльності людей. Якщо всі інші організми вдосконалюють свої

властивості (читай – творчі сили та здібності) шляхом еволюції через відбір та

успадкування, то людина здатна вдосконалювати та передавати у наступні

покоління свої набутки.

в) Еволюція людини

Часто кажуть про те, що еволюція людини як виду припинилася через те, що

з появою цивілізації тиск природного добору на людські популяції значно

зменшився. Еволюція виду продовжується у вигляді еволюції людства на

культурному рівні. Кожне відкриття та досягнення окремої людини стає власністю

всього людства і змінює його. Отже, можна стверджувати, що з появою людини у

природі відбувся значний ароморфоз – виникнення культури, бо на рівні

вдосконалення індивіду всі можливості вичерпано.

39

Рівень вдосконалення культури людства ми можемо спостерігати протягом

свого життя у вигляді колись популярного вислову – науково-технічна революція.

Адже, чи продовжується еволюція людини як виду? Чи змінилася людина на

генетичному рівні, чи не втратила можливостей існувати у природі? Серед

дослідників, навіть серед генетиків, на ці питання не існує єдиної думки. Одні

стверджують, що еволюцію припинено, інші – навпаки, що її темпи збільшено.

Спробуємо розібратися, що є результатом еволюції виду. В результаті змін на

популяційному рівні через відбір за генетичними та фенотипічними ознаками,

відбувається вдосконалення пристосування виду до умов середовища (або

біологічний прогрес), або, якщо вид не здатний існувати в таких умовах – його

елімінація (біологічний регрес). Які ознаки біологічного прогресу? На

популяційному рівні це збільшення чисельності особин, зменшення рівня

смертності, збільшення тривалості життя, розширення ареалу виду. Всі ці ознаки

характерні для людини як виду. Так, наприклад, збільшення населення планети вже

біля ста років описується експоненційним ростом (таблиця). Причому у

найближчому майбутньому нема підстав очікувати зменшення темпів приросту

народонаселення. За прогнозом до кінця 21 ст. можливе зростання населення до 28–

30 млрд. чоловік.

Динаміка чисельності населення Землі

Роки 1840 1930 1962 1975 1987 2000

Чисельність населення,

млрд. 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,1

Період приросту

населення на 1 млрд.,

роки

500000 90 32 13 12 11

Двадцять тисяч років тому шанси на виживання дитини з вродженим

дефектом (наприклад із вивихом стегна або пороком серця) звичайно були значно

нижчі, ніж у здорових. На відміну від тих часів, сучасній людині, навіть у країнах

“третього світу” не заважає вижити, наприклад, неможливість швидкого

пересування: зараз існує багато професій, для яких нема потреби швидко бігати,

більш того – існують різноманітні засоби пересування. Вважають, що серед

40

первісних людей більшість статевої зрілості не досягала, а до 40–50 років доживали

одиниці. Така тривалість життя була не наслідком певного генотипу, а існувала

через численні небезпеки з значним ризиком реалізації. В процесі науково-технічної

революції, з покращенням умов життя та розвитком медицини зменшилася дитяча

смертність і одночасно збільшилася доля людей які доживають до зрілого віку. Все

це свідчить про підвищення пристосованості людини як виду до змін середовища,

яке вона сама значно змінила.

У зв‟язку із змінами середовища, яке більш підходить до існування людини,

існує думка, що сучасна людина вигравши в науково-технічній досконалості,

програла у досконалості власного організму. З цим можна погодитись лише

частково, бо причини не у зміні спадкової інформації, а у тому, що сучасна людина з

дитинства росте у більш комфортних умовах і навантаження не такі значні, як,

наприклад, у кроманьйонця. Але якщо подібним навантаженням піддати сучасну

людину з дитинства то вона успішно реалізує можливості, закладені у геномі і буде

не слабше за первісну людину. До речі, і в ті давні часи намічалася тенденція до

диференціювання первісного суспільства: виділялися групи мисливців та воїнів. Не

треба заперечувати, що і зараз є такі професійні та суспільні групи. І якщо, навіть,

підготовленій первісній людині прийшлося змагатися силою із спортсменом-

багатоборцем або бійцем спецназу, то наш предок навряд чи здобув перемогу. В

наш час існує численні народи, які майже не змінили спосіб господарювання за

кілька тисяч років.

Щодо збільшення генетичного тягаря у зв‟язку з тим, що люди – носії

сублетальних мутацій, з розвитком медицини можуть досягати статевої зрілості і

передавати нащадкам ці мутантні гени. Але сублетальні мутації негативно

впливають лише у гомозиготному стані бо є рецесивними і “відсікаються” добором

навіть у наші часи. Але добір не діє на ці алелі у гетерозиготному стані і залишає їх

у популяції. Отже, принципових змін розподілу частот цих алелів у людських

популяціях протягом значної кількості поколінь (біля 100) не відбувається.

Останніми сторіччями відбувається інтенсивне та швидке переміщення

людей, що призводить до змін у генофонді сталих людських угруповань. Вважають,

41

що через розвиток медицини у суспільстві розвинених країн збільшується частка

індивідів із генетичними порушеннями, які раніше не доживали до репродуктивного

віку. Це призводить до збільшення частоти таких алелів у популяції. За останнє

сторіччя відмічено зміну деяких антропометричних показників людей у Європі –

збільшення росту та маси тіла, більш раннє статеве дозрівання.

г) Екологія людини.

Людина, як біологічний та зоологічний вид, також є одним з багатьох

біотичних компонентів екосистеми. Людина не може існувати у відриві від

середовища. Навіть, коли людина обладнує своє помешкання кондиціонером і

думає, що більше не підпадає під дію кліматичних факторів, то така залежність

зберігається, наприклад, через економічні зв‟язки (врожайність, стихійні кліматичні

лиха тощо).

Як і на будь-який організм у біогеоценозі, на людину впливають різноманітні

фактори середовища: абіотичні, біотичні та окремо виділяють антропогенні.

Можна бачити збіг системи факторів середовища із системою небезпек, яку було

розглянуто раніше. Так, будь-який фактор у своїх екстремальних кількостях несе

небезпеку для людини. Тому для людини, як і для будь-якої живої істоти,

характерна певна зона толерантності по відношенню до факторів середовища. Отже

виконується закон толерантності Шелфорда який стверджує, що лімітуючим

фактором існування виду (організму) може бути як мінімум, так і максимум будь-

якого екологічного фактору, діапазон між якими визначає величину стійкості або

зону толерантності.

Однак, зона оптимуму існування людини як організму досить вузька.

Людина, яка не має щільного волосяного покриву, досить стенотермна, для її

існування потрібно багато води – стеногідрична, та значна кількість різноманітної

їжі – стенофагна. Тому, Homo sapiens досить стеноойкний вид (здатний існувати

лише у вузькому діапазоні коливань екологічних факторів). Саме за цією причиною

люди з давніх часів оселялися і утворювали більш-менш чисельні угруповання

переважно на територіях, де середня зимова температура не знижувалася нижче

42

+50С. Потреби у воді реалізовувалися тим, що поселення людей завжди розташовані

на узбережжі морів або на великих річках.

Для людини також справедливим є закон мінімуму Лібіха, який говорить, що

найчастіше обмежуючим ріст чисельності популяції організму та його

розповсюдження є один певний фактор. Отже, люди ніколи не оселялися в районах,

де була нестача тепла, води або їжі.

Однак зараз людина оселилася на всіх материках, у всіх кліматичних зонах,

включаючи найбільш арідні райони – Антарктиду, Гренландію, пустелю Сахару

тощо. Звичайно, умови в цих районах далекі від екологічного оптимуму виду. Крім

того, людина спромоглася опанувати космічний простір, де існування оформленого

життя взагалі неможливо. За рахунок чого людина подолала дію законів Шелфорда

та Лібіха, які справедливі для всіх істот на землі? Людина значно розширила свої

можливості через поступове нагромадження життєвого досвіду протягом сотень

поколінь та формування сучасної культури з її матеріально-технічними та

духовними цінностями. Культура стала способом і засобом існування людства. За

рахунок культури один вид – людина, став домінантом у біосфері і на сучасному

етапі спроможний змінювати її якісні та кількісні параметри. Однак не слід

забувати, що цей біосферний рівень людини та людства реалізується не свідомо.

Тобто, жодне намагання людини змінити біосферу Землі на свою користь поки що

не увінчалося успіхом. Наприклад, спроби зменшити в глобальному масштабі (а це

можливо лише у такому масштабі) викиди у атмосферу CO2, SO3 або фреонів,

знизити об‟єми забруднюючих скидів у Світовий океан призвели лише до суттєвого

зростання забруднення біосфери. На сучасному етапі розвитку цивілізації (що у

принципі було завжди) людина може змінювати умови середовища на свою користь

лише локально. Наприклад, збільшити вологість грунту за рахунок зрошення,

побудувати дамби проти підтоплення, насадити ліс або побудувати водосховище і

навіть побудувати будинок або місто для мешкання у приміщеннях, де клімат

відрізняється від зовнішнього. Однак такі локальні “перемоги” людини над

оточуючим середовищем здатні додаватися і за правилами адитивності вилитися у

глобальні негативні зміни біосфери.

43

Особливо важливою групою екологічних факторів середовища для людини є

антропогенні фактори. Якщо для інших організмів ця група факторів виявляється як

зміни або біотичних або абіотичних параметрів середовища, що відбувають

внаслідок діяльності людини. То для людини, як соціального виду, характерне

домінуюче положення цієї групи факторів. Бо людина для створення умов

нормальної життєдіяльності, побудові свого власного мікрокосму, більш-менш

ізольованого від несприятливих впливів оточуючого середовища, передусім повинна

взаємодіяти з іншими індивідами свого суспільства. Інші члени суспільства і є

джерелом антропогенних екологічних факторів середовища. Вони формують

специфічну систему – соціум. Небезпеки, які пов‟язані суто із антропогенними

факторами раніше нами були згруповані у дві категорії: техногенні та соціально-

політичні небезпеки.

Отже, середовище в якому мешкає людина, де відбувається процес її

життєдіяльності, одночасно характеризується всіма параметрами, які діють на

людину, як на живу істоту. Людина, як і всі організми, взаємодіє з середовищем за

двома стратегіями:

1. Пристосування до дії факторів (зміна поведінки, фізіологічна

адаптація).

Приклади: Зміна поведінки – уникання місць та районів із несприятливими

умовами мешкання, розведення культур та порід, що здатні мешкати у таких

умовах. Фізіологічна адаптація – професійна придатність до виконання конкретної

роботи у певних умовах.

2. Зміна умов (екологічних факторів) середовища (будівництво житла,

шляхів, сільське господарство тощо).

Стійкість організмів підчас різких змін умов середовища залежить від їх

здатності мобілізувати свій адаптаційний потенціал. Людина найчастіше

намагається забезпечити сталість комплексу умов свого життєвого середовища за

рахунок різноманітних систем безпеки та запасів стійкості систем, що призводить до

значного розвантаження її організму. До руйнування життєвого середовища людини

найчастіше призводять вражаючі фактори із катастрофічними наслідками.

44

4.3. Система “людина – життєве середовище” та її компоненти.

Що ж таке життєве середовище для людини з врахуванням зазначених

особливостей відношення між ними? Життєве середовище людини – є частиною

Всесвіту (бо людина вже вийшла за межи біосфери Землі), де перебуває або може

перебувати в даний час людина і функціонують системи її життєзабезпечення.

Видно, що таке визначення життєвого середовища для інших організмів буде

невірним. Бо життєве середовище для них – це частина біосфери де тривалий час

мешкає популяція певного виду, що самостійно підтримується. В таких умовах

відбувається не лише нормальна фізіологічна життєдіяльність організму, а й його

відтворення та передача спадкової інформації нащадкам.

Більшість людей не погодиться із таким визначенням для себе, бо тоді

життєвим середовищем людини буде комплекс споруд “житловий будинок –

гастроном – пологовий будинок”. Адже людина значну частину свого життя

проводить на роботі, де професійні умови середовища часто не дають змоги,

наприклад, до розмноження або народження дітей. Умови, де працює людина

можуть кардинально відрізнятися від умов де вона мешкає. Тому життєве

середовище людини часто поділяють на середовище мешкання (побутове) та

виробниче середовище (де вона здійснює свою трудову діяльність). Параметри цих

середовищ часто значно відрізняються.

Основні компоненти середовища людини можна вивести з основних

екологічних факторів її середовища: природні, техногенні та соціально-

політичні.

Природні компоненти – земний грунт, повітря, сонце, вода та водойми, живі

істоти тощо.

Техногенні компоненти – житло, транспорт, знаряддя праці, домашні та

свійські тварини й рослини тощо.

Соціально-політичні компоненти – форми спільної діяльності людей,

єдність способу життя, соціум.

45

БІОСФЕРА

Техносфера

Зона переходу від

техносфери до біосфери

СВІТ ЛЮДИНИ

Рис. 5. Схема взаємодії людства, техносфери та

біосфери

Отже, можна бачити, що життєве середовище людини відрізняється від

життєвого середовища інших живих організмів через наявність такої особливої

компоненти, як соціально-політичного середовища. Через це життєве середовище

людини часто називають техногенним або техносферою, що вірно лишу в умовах

розвинутого технологічного суспільства. Тобто, особливості людини будуть

залежать від розвитку культури суспільства. Тому середовище людини краще

називати "культурним" середовищем, де діють фактори як матеріальної, так і

духовної природи, характерної для людини. На сучасному рівні розвитку цивілізації

близько 75% населення Земної кулі проживають у техносфері або зоні переходу від

техносфери до біосфери (рис. 5).

.

У середовищі, де мешкає людина, виділяють дві підпорядковані компоненти:

зовнішнє середовище та оточуюче середовище.

Під оточуючим (навколишнім) середовищем розуміють середовище

мешкання та виробничої діяльності людини яке включає умови праці, побуту,

відпочинку та живлення. Оточуюче середовище може бути незмінними природним

середовищем, яке не зазнало прямого чи опосередкованого впливу людини і має

властивості саморегуляції без корегувальної дії людини. Воно може бути також

зміненим середовищем, яке змінене людиною у процесі своєї життєдіяльності.

Крім того, існує штучне оточуюче середовище – це спеціально створене

середовище для тимчасового підтримання свого життя і діяльності у штучно

46

зроблених замкнених просторах (кабіна космічного човна, орбітальна станція,

підводний човен, кесон)

Під зовнішнім середовищем розуміють частину оточуючого середовища,

що безпосередньо контактує з епідермісом шкіри та епітелієм слизових оболонок

органів дихання, травлення, зору, а також діє на всі види рецепторів, які

сприймають інформацію про навколишній світ з його соціальними умовами кожної

людини індивідуально. Воно включає сили та явища природи, її речовину, будь-яку

діяльність людини, яка розташована поза об'єкту, що вивчається, і не обов'язково

контактує з ним.

Крім зовнішнього та оточуючого середовища існує внутрішнє середовище

людини, під яким розуміють живе середовище організму, яке відмежовано від

зовнішнього роговим шаром шкіри, епітелієм слизових оболонок органів дихання,

сечостатевої та травної систем та екскреторних залоз й представляє собою

сукупність тканин. Внутрішнє середовище приймає участь у здійсненні обміну

речовин, забезпечує нервові та гуморальні механізми регуляції і характеризується

динамічною сталістю складу та процесів, що формують гомеостаз.

Оточуюче середовище не індивідуальне, воно загальне для цілої популяції

або населення певної території. В оточуючому середовищі виділяють такі

компоненти як:

1. Середовище мешкання – комплекс взаємопов'язаних абіотичних та

біотичних факторів, що розташовані поза організмом і визначають його

життєдіяльність. У середовищі мешкання діяльність людини не пов'язана із

створенням матеріальних, духовних та суспільних цінностей. Середовище мешкання

– це жилий будинок, місце відпочинку, транспортний засіб тощо.

2. Крім того виділяють виробниче середовище, що представляє частину

оточуючого, яке утворене природнокліматичними умовами та професійними

факторами (фізичними, хімічними, біологічними та соціальними), які діють на

людину у процесі трудової діяльності. Іноді умови виробничого середовища далекі

від оптимальних для існування людини, тому ця частина оточуючого середовища є

дуже специфічною і саме її умовам приділяється багато уваги у спеціальній

47

дисципліні “Охорона праці”. Таким середовищем є цех для робітника, ферма для

сільськогосподарського працівника, клас чи аудиторія для учня.

Необхідно сказати про соціальне середовище, яке притаманне не лише для

людини, але дуже характерне для неї, і яке спричинює людині значного впливу.

Соціальне середовище це, знов таки, частина оточуючого середовища, що визначає

громадські, моральні та духовні умови його існування, формування і діяльності.

Соціальне середовище діє на людину або опосередковано через абіотичні та

біотичні фактори, або має безпосередній психічний вплив.

Закономірності впливу факторів зовнішнього та оточуючого середовища на

здоров'я людини, а також вплив фізіологічної, побутової та виробничої діяльності

людей на параметри зовнішнього та оточуючого середовищ вивчає медична наука –

гігієна.

Оскільки людина впливає на оточуюче середовище, а воно, в свою чергу,

впливає на людину, гігієну в даний час почали пов'язувати з іншою, суто

біологічною дисципліною, екологією людини. Таким чином, об'єктом вивчення

екології людини та гігієни є система "людина-навколишнє середовище" яку

об'єднують у поняття антропоекологічної системи.

Соціальне середовище вивчають окремий клас наук – гуманітарні науки

(соціологія, психологія, науки про мову, історія), які вивчають взаємодію людини та

суспільства.

4.4. Еволюція життєвого середовища людини.

Система “людина-життєве середовище”, які і будь яка взаємопов„язана

система змінюється при зміні одного з компонентів. Зміни, що постійно

відбуваються у людстві, розвиток цивілізації призводять до поступових змін у

середовищі існування людини. Зрозуміло, що життєве середовище первісної

людини, чи людини Середньовіччя значно відрізняється від середовища сучасної

людини, причому незалежно від ступеня розвитку країни, в якій вона проживає.

Основними ознаками, які супроводжують зміни життєвого середовища

людини, є:

48

1. Урбанізація середовища. Найбільші зміни життєве середовище людини

зазнає у містах, де відбувається висока концентрація виробництва, та зростає

щільність населення. Урбанізація безперервно погіршує умови життя, руйнує

природне середовище. Саме для великих міст та промислових центрів є характерним

високий рівень забруднення середовища.

Останнім часом урбанізація середовища проходить дуже високими темпами.

Якщо у 19 – початку 20 ст. більшість людей на Землі проживало у сільській

місцевості, то у даний час міське населення складає близько половини. Так у 1880 р.

у містах проживало лише 1,7% всього населення планети, у 1950 р. – 13%, а у 1990

р. – 42%. У розвинутих країнах у містах проживає понад 70% всього населення

країни.

2. Демографічний вибух. Загальний біологічний прогрес людини, як

біологічного виду, досягнення медицини, підвищення комфортності життя та праці,

інтенсифікація сільського господарства призвели до стрімкого зростання населення

Земної кулі. Одночасно з зростанням тривалості життя у ряді регіонів світу

народжуваність залишається на високому рівні. Високий рівень приросту населення

характерний для країн Африки, Центральної Америки, Ближнього та Середнього

Сходу, Південно-Східної Азії, Індії, Китаю. Якщо такі тенденції будуть збережені,

то протягом наступної чверті сторіччя відбудеться перерозподіл населення на Землі.

Якщо у наш час близько 30% людства проживає у розвинутих країнах Європи та

Північної Америки, то через 25 років його частка у цих країнах зменшиться до 15%

(таблиця).

ПРОГНОЗ ЗМІНИ ЧИСЕЛЬНОСТІ НАСЕЛЕННЯ У РЕГІОНАХ СВІТУ

(МЛРД. ЧОЛ./ ЧАСТКА, %)

Регіон 1950 р. 2025 р.

Європа та Північна Америка 0,83/32 1,3/15,7

Азія 1,37/53 4,9/57

Африка 0,17/9 1,6/18,3

Латинська Америка 0,22/6 0,76/9

Всього 2,59 8,56

49

Існує кілька прогнозів подальшої зміни чисельності населення Землі. По

першому варіанту (нестійкий розвиток) до кінця 21 сторіччя можливе зростання

населення до 28–30 млрд. За таких умов Земля не зможе забезпечити людство

достатньою кількістю продуктів харчування та предметами першого вжитку (за

сучасного рівня розвитку технологій). З певного періоду почнуться голод, масові

захворювання, деградація середовища існування. Внаслідок чого населення почне

зменшуватися, що може призвести до руйнування сучасного людського суспільства

та цивілізації взагалі. Вже у наш час у деяких регіонах спостерігається зв'язок між

погіршенням якості навколишнього середовища людини та скороченням тривалості

життя, зростанням дитячої смертності.

За другим варіантом (стійкий розвиток) чисельність населення необхідно

стабілізувати на рівні 10 млрд., що за сучасного рівня розвитку технологій

життєзабезпечення буде відповідати задоволенню життєвих потреб людини та

нормальному розвитку суспільства.

3. Технологізація середовища. Збільшення чисельності населення Землі та

військові потреби розвинутих держав призвели до стрімкого зростання

індустріального виробництва, росту енергетики, кількості транспорту тощо.

Причому споживання матеріальних та енергетичних ресурсів характеризується

більш високими темпами росту, ніж приріст населення. Через те постійно

відбувається зростання середнє споживання цих ресурсів на душу населення.

Військова промисловість є одним з основних споживачів матеріальних та

енергетичних ресурсів. Щорічно у світі зростають витрати на військові потреби.

Інтенсивний розвиток індустріального виробництва призводить до зростання

викидів забруднюючих речовин у навколишнє середовище. Необхідно відмітити, що

розвиток промисловості супроводжується не лише збільшенням об'ємів викидів

забруднень, а також призводить до утворення нових забруднюючих хімічних сполук

та елементів.

50

Динаміка залучення нових хімічних елементів до промислового

виробництва

Рік 1869 1906 1917 1937 1985

Всього відомих 62 84 85 89 104

Використовуються у виробництві 32 52 64 73 90

Друга половина 20 сторіччя зв'язана з інтенсифікацією

сільськогосподарського виробництва. З метою збільшення родючості грунтів та

боротьби з шкідниками почали широко використовуватися штучні добрива та

різноманітні токсиканти. Широке використання мінеральних добрив призвело до

збагачення грунтів шкідливими для екосистем та здоров'я людини елементами

(важкі метали, стронцій, радіоактивні ізотопи) та іонами (нітрати та нітрити). В

результаті у світі щорічно безпосередньо від отруєння пестицидами гине понад 10

тис. людей, гинуть тварини та рослини, зникають природні екосистеми.

51

5. ЛЮДИНА ЯК ЕЛЕМЕНТ СИСТЕМИ “ЛЮДИНА – ЖИТТЄВЕ

СЕРЕДОВИЩЕ”

5.1. Вплив зовнішнього середовища на життєдіяльність людини.

Здоров'я людини визначає сукупний вплив природних, техногенних та

соціально-політичних факторів життя людини. Як вже зазначалося, для людини

існує певне оптимальне співвідношення сукупного впливу цих факторів – зона

оптимуму.

Нормування впливу екологічних факторів навколишнього середовища –

запорука забезпечення сталості життєдіяльності людини. Екологічні фактори

зовнішнього середовища виступають як потенційна небезпека, яка з певним рівнем

ймовірності може призвести до реалізації небезпеки та вивільнення вражаючого

фактору. Отже, принципи нормування негативного впливу екологічних факторів

повинні включати в себе поняття ризику. Окремі екологічні фактори поза межами

екологічного оптимуму людини можуть безпосередньо призводити до зниження її

життєдіяльності. Крім того, екологічні фактори можуть впливати у комплексі. При

цьому існує кілька типів їх взаємодії, що, відповідно, відбивається на ступені їх

негативної дії:

Комплексна дія факторів

1) комбінована дія – сумісна дія кількох факторів однієї природи (комбінація

отрут, шуму та вібрації тощо).

а) адитивність – сумісний ефект дорівнює сумі ефектів кожного

окремого фактору;

б) синергізм (потенціонування) – сумісний ефект перевищує просту

суму ефектів окремих факторів;

в) антагонізм – сумісний ефект менше суми ефекту кожного окремого

фактору.

2) поєднана дія – сумісна дія факторів різної природи – фізичної, хімічної

або біологічної.

52

Якщо взаємодіючі фактори є однієї природі то кажуть про їх комбіновану

дію (наприклад – дія підвищеної концентрації солей важких металів), якщо їх

природа відрізняється (дія фізичних факторів разом із хімічними або соціально-

психологічними) то кажуть про поєднану дію.

Якщо будь-яка екзо- чи ендогенна дія на людину призводить до виникнення

захворювання або призводить до смерті, але не є їх безпосередньою причиною, то

такий фактор у медицині називають етіологічним фактором ризику (наприклад:

переохолодження призводить до збільшення ймовірності виникнення різних

інфекційних захіорювань).

Власно етіологічним фактором називають причину або рушійну силу

якого-небудь процесу, що визначає його характер чи окремі риси. Так етіологічним

фактором інфекційного захворювання є збудник, меркуріалізма – ртуть та її

сполуки.

Таким чином, вода, повітря, грунт, продукти харчування та соціальні

фактори діють на людину через конкретні етіологічні фактори.

Негативна дія вражаючих факторів призводить до розвитку захворювання.

При цьому людина втрачає здоров'я. у медицині та біології завжди існувала

проблема чіткого розмежування таких категорій як здоров'я – хвороба, норма –

патологія. Сучасні наукові концепції трактують поняття здоров'я як стан

функціонального оптимуму організму, за якого він може адаптуватися до змін

оточуючого середовища, через взаємодію із ним за допомогою біологічних,

психологічних та соціальних процесів, що притаманні людині. Стан здоров'я

визначається відповідними внутрішніми та зовнішніми умовами (вік, стать,

професія, спадковість, географічні, економічні та виробничі фактори тощо).

Відповідно, хвороба – це загальне чи часткове обмеження

життєдіяльності організму, зумовлене зривом компенсаторно-пристосувальних

механізмів під дією зовнішніх або внутрішніх факторів, яке призводить до

зниження працездатності людини. Причому, треба пам'ятати, що часто не має

чіткої межи між хворобою та здоров'ям. Стан хвороби визначають за комплексом

ознак (симптомів).

53

Пристосування до умов оточуючого середовища може здійснюватися за

рахунок біологічних механізмів, які включають зміни морфологічних, фізіологічних

та поведінкових реакцій людини і можуть завершатися або досягненням цілковитої

адаптованості (нормальний стан), або хворобою (патологічний стан).

Процес адаптації, що забезпечує врівноваженість організму із оточуючим

його природним, техногенним або соціальним середовищем реалізується коли в

системі "людина – життєве середовище" виникають помітні зрушення, що

призводять до змін гомеостазу. Завдяки процесам адаптації забезпечується

формування нового гомеостатичного стану, завдяки якому досягається максимальна

ефективність фізіологічних та поведінкових реакцій організму людини.

В останнє сторіччя із розвитком науки і техніки, появою індустріального та

масштабного сільськогосподарського виробництва актуальним для людини є

забруднення навколишнього середовища. Причому під забрудненням розуміють не

лише надлишкову кількість хімічних речовин у середовищі. Забруднення – це явище

надходження у навколишнє середовище чи виникнення в ньому будь-яких фізичних

агентів, хімічних речовин чи біологічних видів у кількостях, що виходять за межі

граничних природних коливань або середнього природного фону. Бо не будь-яка

наявність забруднюючого агенту в оточуючому середовищі вважається

забрудненням. Під забрудненням треба розуміти такий стан, коли в об'єкті

оточуючого середовища забруднюючий агент знаходиться у кількостях, що

перевищують певні граничні норми, і в яких він може призвести до негативних

наслідків для життєдіяльності людини. Норми встановлюються у вигляді гранично

допустимих концентрацій хімічних речовин (ГДК) або доз та рівнів фізичних

агентів (ГДД та ГДР).

Яким чином відбувається контроль за якістю навколишнього середовища, як

оцінюється вплив окремих екологічних факторів на життєдіяльність людини?

Визначення якості середовища відбувається шляхом гігієнічного контролю за

факторами оточуючого середовища, умовами праці та побуту. Цей контроль

відбувається у кілька етапів:

54

1 етап – розробка та обгрунтування гігієнічних нормативів. Цей етап

відбувається у Науково-дослідних інститутах гігієни різноманітного профілю. На

цьому етапі з метою обгрунтування та розробки гігієнічних нормативів проводяться

гігієнічні, санітарно-хімічні, токсикологічні, патоморфологічні, фізіологічні та

клініко-функціональні дослідження. Розроблені та затверджені державними

установами нормативи та методи їх визначення впроваджують на санітарно-

епідеміологічних станціях.

2 етап – контроль за дотриманням гігієнічних нормативів, що виконується

Санітарно-епідемічними станціями і включає попереджувальний та поточний

державний санітарний нагляд. Поточний санітарний нагляд проводять за двома

напрямками – натурні спостереження (аналіз проб, заміри рівнів різноманітних

факторів) та лабораторні дослідження (аналіз проб, узагальнення результатів,

складання висновку).

3 етап – направлений на корекцію впливу факторів оточуючого середовища

на організм. Частина заходів має технічний характер і пов‟язана з вдосконаленням

виробництва (впровадження безвідходної технології, автоматизація та механізація

виробничих процесів, вдосконалення санітарно-технічного устаткування). Друга

частина заходів включає лікувально-профілактичні заходи (медпрофогляд,

санаторне лікування).

На підставі отриманих даних можливе корегування санітарно-гігієнічних

нормативів.

Розглянемо окремо місце окремих компонентів біосфери у життєдіяльності

людини. Згрупуємо їх у відповідності до структурних оболонок земної кулі:

атмосфера, гідросфера, літосфера.

5.2. Атмосфера – її значення у житті людини.

5.2.1. Склад атмосфери.

55

Атмосфера – зовнішня оболонка Земної кулі, що складається з повітря. Крім

повітря в атмосфері існують різноманітні фізичні атмосферні явища, що разом із

повітрям формують поняття клімату.

Газовий склад повітря неоднорідний і змінюється як по горизонталі (широтні

зміни складу, природні та антропогенні локальні флуктуації) так і по вертикалі.

Середній склад повітря представляє: кисень (21%), азот (78%), вуглекислий газ

(0,03–0,04%), водяна пара, інертні гази, озон (біля 1%).

Широтні зміни виражаються у збільшенні вмісту водяної пари у низьких

широтах (від 2·10-5

до 3%). Вертикальні зміни складу атмосфери виражаються у

зменшенні об‟ємного вмісту кисню, азоту, водяної пари та вуглекислого газу і

збільшенні вмісту аргону, водню та гелію. З останніх двох газів складається повітря

на висоті понад 100 км.

Повітря є одним з основних елементів зовнішнього середовища, які необхідні

для життєдіяльності людини. Ще Гіппократ зазначив, що стан нашого здоров‟я

залежить від характеру повітря. Саме із якістю повітря раніше пов‟язували

виникнення малярії та різноманітних пропасниць.

Розглянемо, який вплив здійснюють основні складові компоненти атмосфери

на життєдіяльність людини.

Азот – основна складова атмосферного повітря. В організмі знаходиться у

розчиненому стані у крові, тканинних рідинах але не приймає участі у хімічних

реакціях. При надлишковому тиску (біля 4 атм.) азот може викликати наркотичну

дію через підвищення його вмісту в організмі. Саме таке явище спостерігається у

підводників при швидкому піднятті з глибини.

У природі відбувається постійний кругообіг азоту, який полягає у тому, що

азот з атмосфери під впливом електричних розрядів та діяльності деяких

прокаріотичних організмів включається у неорганічні та органічні сполуки, які

надходять до грунту. При розкладанні органічних речовин азот знову відновлюється

і повертається до атмосфери.

56

Кисень – за біологічним значенням найбільш важлива складова повітря. У

природі постійно відбувається поглинання кисню живими організмами у процесі

дихання. Крім того багато кисню витрачається на процеси окислення та горіння

органічних та неорганічних речовин. Незважаючи на це вміст кисню у повітрі

фактично залишається незмінним. Це зумовлено паралельними процесами

асиміляції вуглекислого газу фотосинтезуючими організмами. Крім того, під дією

жорсткого ультрафіолетового випромінювання молекули води розпадаються з

утворенням кисню та водню (фотоліз).

Організм людини дуже чутливий до нестачі кисню. Вміст його нижче 17%

призводить до збільшення частоти пульсу та появі задишки, при зниженні до 11–

13% відмічається виражена киснева недостатність, а повітря з вмістом кисню у 7-8%

швидко призводить до загибелі. Якщо повітря, що вдихується, містить 21% кисню,

то у повітрі, яке видихується його частка падає до 15-16%. Тобто, людина здатна

поглинати до чверті кисню, що міститься у повітрі.

Збільшення вмісту кисню у повітрі, що вдихується, до 100% за нормального

тиску людина переносить легко. З підвищенням тиску до 4 атм. можуть

спостерігатися місцеве ураження тканин легень та функціональні порушення ЦНС

(кисневе отруєння). Однак повітря з вмістом кисню 40–60% і тиском до 3 атм. у

барокамері призводить до покращення процесів засвоєння кисню тканинами

людини, відмічається нормалізація порушених функцій органів та систем.

Вуглекислий газ – у глобальних масштабах вміст вуглекислого газу досить

постійна величина (0,03–0,04%), що пов‟язано із процесами кругообігу вуглецю. З

повітря цей газ поглинається зеленими рослинами, водоростями та

фотосинтезуючими прокаріотами. Органічна речовина, що утворилася внаслідок

активності цих організмів, поглинається іншими організмами і врешті решт

розкладається на вуглекислий газ та воду, або шляхом процесів діагенезу

перетворюється на природні викопні органічні палива, при згоранні яких у

атмосферу виділяються знов-таки вуглекислий газ та вода. Вважається, що в історії

Землі були періоди, коли концентрація вуглекислого газу була значно більше, ніж

57

зараз. Так, біля 250 млн. років тому (пермь-тріас) його концентрація досягала 7,5%,

а 570 млн. р. тому (кембрій) – не більше 0,3%. Більшість дослідників вважають, що у

наш час спостерігається повільне збільшення концентрації вуглекислого газу.

Збільшення вмісту вуглекислого газу до 3% призводить до порушення

функції дихання (задишка), появі головного болю, зниження працездатності. При

його концентрації 4-5% відмічається головний біль, шум у вухах, підвищення

артеріального тиску, збуджений стан ЦНС. При збільшенні його частки до 10%

відмічається знепритомніння та швидка загибель. Відчуття дискомфорту

спостерігається вже при концентрації вуглекислого газу більше 0,1% тому ця

концентрація вважається гранично допустимою санітарною нормою у побутових та

виробничих приміщеннях.

Але, вуглекислий газ не є звичайним забруднювачем атмосфери. Він

виступає як фізіологічний збудник дихального центру, тому при повній його

відсутності спостерігається порушення нормального дихального циклу.

5.2.2. Забруднення атмосфери.

Повітряна оболонка Землі постійно містить деяку кількість різноманітних

небажаних домішок. За походженням їх можна поділити на природні та штучні,

тобто які утворюються в результаті природного кругообігу речовин, або в результаті

практичної діяльності людини.

Основі речовини, що виступають як забруднювачі атмосфери можна

поділити на дві групи – гази та тверді частки (пил). Серед загальної маси речовин,

що викидаються у атмосферу, до 90% складають гази та 10% – тверді частки.

Природне забруднення. До природних джерел забруднення відносять пилові

або чорні бурі, вулканічні виверження, космічний пил тощо. Природні джерела

забруднюють атмосферу переважно продуктами земного походження, які на ¾

складаються з неорганічних речовин. Це продукти вивітрювання гірських порід,

частинки грунту, попіл, сіль (при розбризкуванні морської води та її випаровуванні),

мікроорганізми тощо.

58

Повітря, особливо у надземному шарі, постійно збагачується різноманітними

газами – продуктами розпаду органічних речовин у водоймах та грунті,

прижиттєвими виділеннями організмів і характеризується дуже різноманітним

хімічним складом. Живі організми виділяють у повітря різноманітні вуглеводні,

спирти, органічні кислоти, ефіри, альдегіди, кетони. Частина цих речовин виконує

інформативну функцію: вони мають або стимулюючий ефект, або, навпаки,

пригнічуючий (феромони, фітонциди).

Природні джерела забруднення атмосфери найчастіше діють періодично і не

завдають значної шкоди у глобальних масштабах.

Штучне забруднення. Джерела штучного забруднення атмосфери –

різноманітні виробничі, сільськогосподарські та побутові викиди. Штучні

атмосферні забруднювачі поділяють на:

1. Первинні – які надходять безпосередньо до атмосфери.

2. Вторинні – які виникають в результаті перетворень первинних

забруднювачів. Так, наприклад, сірчаний газ, що надходить до атмосфери при

спалюванні багатих на сірку природних копалин, під дією кисню повітря

окислюється до сірчаного ангідриду, що активно зв‟язуються з водяною парою. В

результаті цього у повітрі утворюється завис крапель сірчаної кислоти. Саме цей

процес призводить до появи так званих кислотних дощів. А взаємодія сірчаного

ангідриду з газоподібним аміаком призводить до утворення у повітрі кришталиків

сульфату амонію. Таким чином, в результаті хімічних, фотохімічних та фізико-

хімічних реакцій між речовинами-забруднювачами та природними компонентами

атмосфери відбувається утворення вторинних забруднювачів.

Найбільшим джерелом газового та аерозольного забруднення атмосфери є

пірогенне виробництво – теплові електростанції, металургійні та хімічні

підприємства, виробничі та побутові котельні, всі види транспортних засобів з

двигунами внутрішнього згорання. Основними небезпечними викидами пірогенного

виробництва є:

1. Окис вуглецю (СО) – утворюється при неповному згоранні вуглеродистих

речовин. Щорічно до атмосфери Землі надходить не менше 250 млн. т, з них на

59

долю вихлопів автотранспорту приходиться 60%. У біосфері не спостерігається

нагромадження окису вуглецю через його доокислення у повітря до вуглекислого

газу та через безпосереднє поглинання деякими грунтовими мікроорганізмами.

Однак у виробничих, побутових приміщеннях та у великих містах може

спостерігатися локальне підвищення вмісту цього газу без кольору та запаху

(гаражі, автомобільні затори, приміщення з пічним та газовим опаленням).

Небезпека від окису вуглецю виходить через те, що він має підвищену

спорідненість до гемоглобіну крові, що перевищує у 200–300 разів спорідненість

гемоглобіну до кисню. Причому сполука окису вуглецю з гемоглобіном –

карбоксигемоглобін (СОHb) досить стійка. Внаслідок цього гемоглобін втрачає

здатність зв‟язувати кисень та транспортувати його до тканин. В організмі виникає

гіпоксія, а у важких випадках отруєння – аноксемія.

Однак механізм дії окису вуглецю не обмежується порушенням транспорту

кисню. У присутності карбоксигемоглобіну неблокований кисень крові підвищує

свою спорідненість до гемоглобіну, внаслідок чого утруднюється відщеплення

кисню від оксигемоглобіну та віддача його тканинам (феномен Холдена). Таким

чином погіршується гіпоксія. Крім того, велике значення у механізмі токсичної дії

окису вуглецю має те, що він призводить до аноксії, тобто порушення тканинного

дихання внаслідок пригнічення цитохромоксидази та порушення роботи каталази та

пероксидази. В результаті гіпоксії та аноксії порушується у першу чергу обмін

речовин. В крові різко збільшується вміст глюкози, що призводить до гіперглікемії

та глюкозурії. Порушується також і білковий обмін: підвищується виділення

сечовини, аміаку та неорганічного фосфору.

Клінічна картина гострих отруєнь розвивається швидко і характеризується

ураженням ЦНС: м‟язова дискоординація, слабкість у ногах, атаксія, психічна

дезорієнтація, глибока втрата свідомості.

Гранично допустимою концентрацією у повітрі побутових приміщень є 1

мг/м3, виробничих – 20 мг/м

3.

Перша допомога полягає у негайній евакуації постраждалого з приміщення,

де спостерігається підвищена концентрація окису вуглецю, та вдихання карбогену –

60

газової суміші О2+5%СО2. Окис вуглецю поступово буде вивільнюватися з

повітрям. Крім того в організмі існують механізми біохімічного окислення окису

вуглецю до вуглекислого газу. Також значна кількість його може бути депонована у

печінці.

2. Сполуки сірки. Серед них у викидах переважає сірчаний газ (SO2), що

виділяється при спалюванні сірковмісного палива (переважно вугілля) або при

переробці сірковмісних руд. Щорічно до атмосфери надходить 270 млн. т. сірчаного

газу. Основними забруднювачами виступають: теплоенергетика – 58%, кольорова

металургія – 22%, чорна металургія – 16%. Крім того існують природні джерела

сірчаного газу – вулкани, лісові пожежі та мікробіологічні процеси перетворення

сірковмісних сполук. Для рослин цей газ є небезпечним через його легке

перетворення на аерозоль сірчаної кислоти. Для тварини може бути небезпечним

сам сірчаний газ.

Сірчаний газ характеризується сильним місцевим подразнювальним ефектом

та резорбтивною дією. Біля 40% сірчаного газу затримується у верхніх дихальних

шляхах і легко приникає у кров. Він тривалий час циркулює у крові. Гостре

отруєння характеризується подразненням слизових оболонок очей, верхніх

дихальних шляхів, бронхів. При тривалій дії спостерігається виникнення кашлю,

блювоти, охриплість. При значних концентраціях можливий гострий бронхіт,

ціаноз, втрата свідомості, набряк легень. Загибель може відбутися до розвитку

симптомів отруєння через рефлекторного спазма голосової щілини. Гранично

допустима концентрація для побутових приміщень – 0,15 мг/м3, виробничих – 1,00

мг/м3.

Крім сірчаного газу у атмосферу може надходити інша небезпечна сполука

сірки – сірководень (H2S). Основними природними джерелами якого є анаеробні

процеси у водоймах та фуморальні гази літосфери. Антропогенними джерелами

виступають виробництво штучних волокон, коксохімічне та нафтопереробна

промисловість. Сірководень є дуже сильним відновлювачем, який у атмосфері

швидко окислюється до сірчаного газу, а далі – до сірчаного ангідриду. З його

хімічними властивостями пов‟язана висока токсичність цього газу. В організмі

61

сірководень швидко окислюється до сульфатів і переважно виводиться із сечею.

Загальний характер його дії при високих концентраціях (більше 700 мг/м3) полягає в

ураженні ЦНС, пригніченні та повній блокаді дихального ферменту

цитохромоксидази, внаслідок чого наступає гіпоксія та аноксія. У незначних

концентраціях (200–360 мг/м3) спостерігається іритативна дія сірководню, яка

виражається у подразнені слизових оболонок очей та верхніх дихальних шляхів.

Звикання до сірководню не відбувається, навпаки, спостерігається підвищення

чутливості до нього. Гранична концентрація сірководню у виробничих приміщеннях

– 10 мг/м3.

3. Сполуки азоту. У атмосфері переважно представлені оксидами (NO, NO2,

N2O) та аміаком (NH3). Природним джерелом оксидів азоту у атмосфері виступають

електричні розряди при яких з компонентів повітря утворюється NO, який швидко

окислюється до NO2. Окисли азоту переважно поглинаються грунтом де

відбуваються мікробіологічні процеси денітрифікації:

NONNONONOредуктазаONредуктзаNOктазанітритредуктазанітратреду

2223

2

.

Ці процеси призводять до знешкодження небезпечних агресивних нітрат- та

нітритіонів.

Оксиди азоту антропогенного походження переважно виникають при

спалюванні палива, а також при виробництві азотних добрив, азотної кислоти,

анілінових барвників тощо. До 64% викидів припадає на транспорт, 18% – теплові

електростанції.

Оксиди азоту, особливо NO2 та NO3 легко взаємодіють із водяною парою

повітря, що призводить до утворення аерозолі, що складається з азотної та азотистої

кислот. Як і сірчаній ангідрид, оксиди азоту призводять до виникнення кислотних

дощів, які особливо небезпечні для рослинності.

Значні концентрації оксидів азоту у повітрі можуть утворюватися лише у

виробничих умовах. При цьому картина отруєння залежить від співвідношення у

повітрі окремих сполук азоту. Найчастіше спостерігається отруєння подразливої дії,

коли у повітрі переважає двоокис азоту (NO2). У перший період отруєння

спостерігається подразнення слизових оболонок верхніх дихальних шляхів після

62

якого наступає латентний період, який триває 4–18 годин. В третій період

розвивається токсичний набряк легень, у крові спостерігається підвищена

концентрація метгемоглобіну (залізо переходить у ступінь окислення 3+, при якій

гемоглобін не може обернено зв‟язувати кисень). При високих концентраціях

можливе виникнення симптомів задухи, судороги, зупинка дихання та смерть.

Хронічна дія призводить до катару верхніх дихальних шляхів, бронхітам,

руйнуванню зубів. Гранично припустима концентрація сполук азоту у повітрі

виробничих приміщень при перерахунку на азотний ангідрид (N2O5) – 5 мг/м3.

4. Атмосферний пил та аерозолі – тверді та рідкі частки, що знаходяться у

завішеному стані у повітрі. Їх діаметр не перевищує 1 мкм. Джерелами природних

аерозолів є вулкани, згорання метеоритів у атмосфері, пилові бурі, лісові та степові

пожежі, тверді частки рослинного походження (пилок). Антропогенними джерелами

виступають теплові електростанції та котельні (спалювання кам‟яного вугілля

(53%), виробництво цементу (30%), кольорова та чорна металургія (17%). Тверді

компоненти повітря часто особливо небезпечні для людини. Причому особливо

шкідливим може бути пил біологічно майже індиферентних матеріалів – кварц,

азбест, карбонат кальцію тощо. Причому, чим більше у складі пилу двоокису

кремнію, тим він небезпечніше для здоров‟я людини. Крім того, на твердих

компонентах повітря та аерозолях часто переносяться спори небезпечних

патогенних організмів: туберкульозу, сибірській виразки, стафілококів, диплококів,

кліщів та яєць глистів.

Не весь пил та аерозолі потрапляють до легень. Переважна кількість часток

затримується у верхніх повітряних шляхах. Значна кількість пилу вивільнюється

при чханні та кашлі (в середньому – 50%). Пил, який потрапив до легень, перш за

все утворює механічну дію на легеневу тканину. Легенева тканина реагує на

чужорідне тіло підвищенням рівня проліферативної активності, що може

призводити до фіброзу легень та онкологічних захворювань. Відбувається

фагоцитоз пилових частинок. Патологічні симптоми, що виникають при наявності

аерозолю та пилу у повітрі, об‟єднують у синдром “пневмоконіоз”, а найбільш

розповсюдженою формою є силікоз легень. Крім того часто виникають

63

неспецифічні захворювання – пневмонія, туберкульоз, гостре респіраторне

захворювання, кон‟юнктивіти та дерматити.

Крім вище наведених речовин до атмосфери можуть потрапляти газоподібні

сполуки фтору (фтористого водню – HF, чотирьохфтористого кремнію – SiF4), хлору

(молекулярний хлор – Cl2 та хлористий водень – HCl), метан (СН4), різноманітні

летючі сполуки важких металів тощо. Всі вище перелічені гази та аерозолі можуть

призводити до негативних наслідків у глобальних масштабах Земної кулі. Так

сірчаний газ, оксид азоту разом із фторхлорвуглеводнями здатні руйнувати

озоновий шар:

NO+O3NO2+O2;

SO2+O3SO3+O2.

Оксиди азоту та сірки, фтористий водень та хлористий водень призводять до

утворення кислотних дощів. Безпосередньо для людського організму небезпечним є

смог (від англ. smoke – дим, та fog – туман), який часто утворюється у великих

містах. Склад смогу залежить від умов виникнення: переповнені автотранспортом

міста у сонячні місяці потріпають від смогу лос-анджелеського типу, для якого

характерна присутність оксидів азоту, озону. Для міст середньої Європи у осінній та

зимовий періоди характерним є смог лондонського типу в складі якого

переважають сірчаний газ, завис сірчаної кислоти та кіптю. Смог може призводити

до важких отруєнь населення, послаблення організму, що призводить до виникнення

хронічних бронхітів, емфіземи легень, гострих респіраторних захворювань,

хронічних ринітів та отитів.

Підвищення у атмосфері концентрації вуглекислого газу, окису вуглецю,

метану, пилу може призводити до локального підвищення температури –

“парникового ефекту”. На думку багатьох дослідників при збереженні таких темпів

забруднення атмосфери можна очікувати появи “парникового ефекту” у глобальних

масштабах. Однак, на сьогоднішній день немає інструментально зафіксованих змін

клімату, які є наслідками забруднення атмосфери.

64

5.2.3. Охорона повітря від забруднення та заходи по їх нормуванню.

Заходи щодо охорони атмосферного повітря поділяються на планувальні,

технологічні та санітарно-законодавчі.

1) Планувальні – раціональне розміщення промислових об‟єктів у

відповідних санітарно-захисних зонах в залежності від виду та потужності

виробництва та місцевих умов.

2) Технологічні – направлені на зменшення викидів та зниження

концентрації шкідливих речовин у повітрі шляхом застосування нових

технологічних схем та обладнання, удосконалення виробничих процесів та процесів

очистки та знешкодження забруднювачів.

3) Санітарно-законодавчі заходи направлені на встановлення та

впровадження відповідних норм вмісту забруднювачів у повітрі та їх

попереджувальний та поточний санітарний контроль.

Для зниження забруднення повітря застосовують хімічні та фізичні методи

очищення та знешкодження промислових забруднювачів. Очищення – пряме

видалення з повітря речовин-забруднювачів. Знешкодження – перетворення

шляхом хімічних чи фізичних реакцій забруднювачів у менш шкідливі речовини.

1. Хімічні методи (переважно для газоподібних речовин). Методи очищення

включають вловлювання викидів шкідливих речовин шляхом абсорбції рідинами чи

адсорбції твердими речовинами. Абсорбція базується на різниці розчинності газів та

на хімічних реакціях, при яких в абсорбційній рідині (переважно у воді) присутні

реагенти, які утворюють з шкідливими компонентами стійкі сполуки. Адсорбція

основана на властивості твердих речовин із розвинутою поверхнею (активоване

вугілля, силікагелі, алюмогелі, цеоліти тощо), які здатні поглинати з газової фази

певні речовини-забруднювачі.

Методи знешкодження полягають у застосуванні каталітичного перетворення

забруднювачів та процесів допалювання викидів у топках, коли забруднювачі

перетворюються на нешкідливі речовини (найчастіше процес доводиться до CO2 та

H2O).

65

2. Фізичні методи (переважно для пилоподібних речовин та аерозолів).

Базуються на очищенні шляхом осадження твердих часток та рідких домішок

шляхом інерційної сепарації, фільтрації крізь пористі матеріали, вологої очистки,

електростатичного осадження пилу.

Проблема абсолютного вловлювання газів та аерозолів з промислових

газоподібних викидів у наш час технічно вирішена і застосовується, наприклад, на

підприємствах атомної промисловості.

Для підвищення ефективності очищення та знешкодження атмосферних

забруднень необхідні значні витрати, тому застосовують принципи, які дозволяють

зменшити негативний вплив шкідливих речовин на здоров‟я населення. Виділяють

наступні розміри санітарно-захисних зон у відповідності з класом небезпечності

виробництва: I – 1000 м, II – 500 м, III – 300 м, IV – 100 м, V – 50 м. Тобто,

виробництво, викиди якого представляють значну небезпеку, заборонено

розташовувати ближче 1 км до житлових районів (наприклад, теплові електростанції

високої потужності – ДРЕС). Крім того, такі підприємства забезпечуються високими

та надвисокими димовими трубами (до 300 м), шляхом чого досягається

розбавлення забруднюючих речовин оточуючим повітрям. Так, труба заввишки 100

м дозволяє розсіювати шкідливі речовини в радіусі 20 км. Застосування таких труб,

нажаль, не скорочує кількість викидів, а лише зменшує локальну концентрацію

забруднювачів, розсіюючи їх на значній площі.

5.2.4. Вплив на життєдіяльність людини атмосферних явища та

кліматичних умов.

До основних факторів повітряного середовища, які впливають на

життєдіяльність людини, окрім хімічного складу повітря, належать також фізичні

фактори – сонячна радіація, температура, вологість, швидкість руху повітря,

барометричний тиск, електричні явища та радіоактивність. Комплексна дія вище

зазначених факторів формує клімат, тому більшість з них має назву кліматичних

факторів. Кожному відомо, що клімат та окремі кліматичні фактори мають

66

неабиякий вплив на здоров‟я людини. Вплив клімату може призводити до

виникнення стійких хвороб, а може, навпаки, призводити до одужання та зміцнення

організму. Здорова людина звичайно непомітно для себе переносить зміни, що

відбуваються у організмі під впливом періодичних коливань метеорологічних

факторів. З віком, особливо після перенесених захворювань, адаптаційна здатність

організму послаблюється. Різкі коливання метеорологічних факторів створюють

підвищене навантаження на регуляторний апарат організму.

Клімат – закономірний для даного регіону режим погоди. До основних

кліматутворюючих факторів належать географічна широта та довгота, інтенсивність

сонячного випромінювання, характер земної поверхні, особливості циркуляції

повітряних мас. До кліматутворюючих факторів слід віднести і діяльність людини –

створення штучних морів, насадження лісів, забруднення атмосфери тощо.

1. Сонячна радіація. Сонце – основне джерело енергії на Землі. Сонце має

величезний вплив на процеси, що відбуваються на Землі. Під сонячною радіацією

розуміють випромінюваний інтегральний потік радіації, який представляє собою

електромагнітне випромінювання. Основну частину сонячного спектру складають

проміні з дуже короткою довжиною хвилі (кілька нм), які мають властивості

іонізуючої радіації. Оптичну частину спектра розділяють на три діапазони:

інфрачервона частина спектра – 2800-760 нм; видима частина спектра – 760-400 нм;

ультрафіолетова – 400-280 нм. При проходженні крізь атмосферу в результаті

поглинання, відбивання та розсіювання випромінювання сонця втрачає до 57%

первинної потужності. Інтенсивність сонячної радіації багато в чому залежить від

висоти Сонця над обрієм, кута падіння промінів, прозорості атмосфери.

Сонячна радіація має потужний біологічний вплив: стимулює фізіологічні

процеси в організмі, впливає на обмін речовин, формує різноманітні ритми.

Інфрачервоне випромінювання – складає більшу частину випромінювання

Сонця і щодо біологічної активності поділяється на довгохвильову (1500-2500 нм)

та короткохвильову (760-1500 нм). Так, довгохвильові проміні переважно

поглинаються верхнім шаром епідермісу. Найбільшою проникаючою здатністю

характеризуються короткохвильові проміні, які досягають глибоких шарів шкіри,

67

спроможні проходити крізь череп та мозкові оболонки, що може призводити до

розвитку “сонячного удару”. Причому, на відміну від теплового удару, при

сонячному ударі температура тіла не підвищується, а спостерігається глибоке

ураження мозкових оболонок та мозкової тканини, що може призвести до розвитку

менінгіту та енцефаліту. Під дією інфрачервоного випромінювання можливий

розвиток катаракти, зміна імунологічної реактивності організму тощо.

Видима радіація. Безпосереднього впливу на життєдіяльність тваринного

організму видима частина спектру сонячного випромінювання не має. Однак,

біологічні процеси людини та інших організмів, які здатні сприймати рівень

освітлення завдяки наявності зорових рецепторів, підпорядковані циклічності

добової зміни рівнів освітлення. Крім того для людини видиме світло має значний

психофізіологічний вплив. В залежності від спектрального складу воно може

викликати збудження або, навпаки, гальмування процесів у ЦНС.

Ультрафіолетова радіація. За біологічною активністю ультрафіолетовий

спектр умовно поділяють на три ділянки: а) довгохвильове ультрафіолетове

випромінювання – 400-315 нм; б) середньохвильове – 315-280 нм; в)

короткохвильове – 280-200 нм. Ультрафіолетове випромінювання довгохвильової

ділянки спектру має слабку біологічну дію. В результаті дії променів такої довжини

хвилі спостерігається розвиток пігментації без попереднього почервоніння шкіри.

Проміні другої ділянки спектру мають виражену дію на шкіру та антирахітичний

ефект. В основі біологічної дії цих промінів лежить синтез у шкірі біологічно-

активних речовин та утворення продуктів розпаду (фотоліз) На шкірі при цьому

утворюється почервоніння – ультрафіолетова еритема. Саме ультрафіолетові

проміні довжиною хвилі 320-280 нм здатні до попередження D-вітамінної нестачі

(антирахітична дія). Короткохвильове ультрафіолетове випромінювання має

виражену дію на структуру білкових молекул та ліпоїдів, викликають гемоліз, у

зв‟язку з чим мають бактерицидну дію. Вплив на органічні молекули відбувається

шляхом денатурації та коагуляції. При тривалому опромінюванні короткохвильовим

ультрафіолетом підвищується частота виникнення шкірних злоякісних пухлин

(меланома).

68

2. Температура. Атмосферне повітря нагрівається головним чином за

рахунок процесів теплопередачі від грунту та води, які поглинають сонячне

випромінювання. Температура повітря суттєво впливає на локальні та глобальні

кліматичні умови. Вона залежить від географічної широти. Так, найвища

температура повітря спостерігається у екваторіальних широтах (у пустелі Сахара –

до 630С), найнижча – у районах полюсів Земної кулі (в Антарктиді – до -94

0С).

Температура повітря значно знижується із збільшенням висоти над рівнем моря, що

пов‟язано з поступовим охолодженням повітряних мас під час конвекційного

підйому. Вода морів та океанів, акумулюючи тепло, пом‟якшує клімат, зменшуючи

добові та сезонні коливання температури повітря.

Незважаючи на те, що людина є гомойотермною твариною, температура її

тіла залежить від температури оточуючого середовища. Температура тіла залежить

від рівноваги процесів теплопродукції в результаті життєдіяльності організму та

процесів теплообміну із навколишнім середовищем. Продукування тепла

організмом відбувається завдяки процесам біохімічного окислення органічних

речовин. Під теплообміном розуміють процеси віддачі та отримання тепла тілом.

Віддача тепла відбувається шляхом процесів конвекції, випромінювання та

випаровування. Конвекція – безпосередня передача теплової енергії оточуючому

повітрю (складає 14-33% тепловіддачі). Випромінювання відбувається шляхом

радіації інфрачервоного світла (44-60% тепловіддачі). Випаровування – відбувається

шляхом випаровування вологи з поверхні шкіри, що призводить до зниження

температури тіла (22-29% тепловіддачі).

При підвищеній температурі зовнішнього середовища тепловіддача пов‟язана

із розширенням периферичних судин, зниженням теплопродукції та посиленням

потовиділення. В умовах підвищеної температури організм людини виділяє

підвищену кількість поту, що може призвести до різкого порушення водного обміну.

Разом із потом організм втрачає значну кількість солей, головним чином хлориду

натрію (до 20-50 г за добу). Виведення значної кількості хлориду натрію знижує

здатність крові утримувати воду, тому з організму виводиться більше води, ніж

вводиться. Таким чином, відбувається порушення водно-сольового обміну, виникає

69

негативний водний баланс. За тривалої дії підвищеної температури можливе стійке

порушення водно-сольового обміну та розвиток судорожної хвороби. Виключення

одного з шляхів тепловіддачі організму може призвести до перегрівання організму

та розвитку симптомів перегрівання або теплової гіпертермії. При цьому різко

підвищується температура тіла до 40-410С, збільшується частота пульсу, м‟язова

слабкість, потовиділення, спрага, головний біль, нудота.

Однак, окрім умов підвищеної температури, людина часто опиняється в

умовах пониженої температури, або умовах холоду. Найбільш вираженою реакцією

на холодову дію є холодові вазомоторні реакції організму – звуження судин м‟язів

та шкіри, зменшення частоти серцевих скорочень, збільшення в‟язкості крові,

зниження швидкості кровообігу. Звуження судин пальців кінцівок, шкіри обличчя,

на відміну від судин внутрішніх органів, чергується з їх реактивним розширенням.

Крім того збільшується об‟єм дихання та інтенсивність поглинання кисню.

При тривалій дії холоду з‟являються ознаки ангіоспастичних явищ –

побіління шкіри пальців, втрата шкірної чутливості, важкість рухів. Виникають

судинні розлади капілярів та дрібних судин у вигляді набряків, відчуття свербіння та

паління на кінцях пальців кінцівок та вухах. Характерні рецидиви озноблення

протягом тривалого часу навіть при незначному охолодження тіла. Тривалі та

багаторазові охолодження тіла або окремих його частин призводять до появи

захворювання відомого під назвою “волога кінцівка”, що є професійним

захворюванням рибалок на півночі. На уражених ділянках кінцівок відбуваються

дегенеративні та некротичні зміни. Охолодження організму може призводити до

захворювань периферичної нервової системи, особливо до попереково-крижових

радикулітів, невралгії лицьового, трійничного та сідничного нервів. Холод може

викликати такі алергічні захворювання, як бронхіальна астма, набряк Квінке. Роль

алергенів при цьому відіграють гістаміноподібін речовини, що утворюються у шкірі.

3. Вологість. Вологість повітря в глобальних масштабах зумовлена

випаровуванням води з поверхні морів та океанів. Вертикальний та горизонтальний

обмін повітряних мас сприяє розповсюдженню вологи у тропосфері Землі. Для

70

відносної вологості повітря характерні добові коливання, які пов‟язані з тим, що при

підвищенні температури повітря відносна вологість зменшується. При зниженні

температури необхідно меншу кількість водяної пари для насичення повітря.

Вологість повітря має велике значення для життєдіяльності людини. Зі збільшенням

дефіциту вологості збільшується здатність повітря до насичення водяною парою. В

таких умовах більш інтенсивно буде відбуватися тепловіддача організмом шляхом

потовиділення. В залежності від ступеню вологості повітря по-різному відчувається

дія температури. Підвищена температура повітря у комплексі з низькою вологістю

людина переносить значно легше, ніж при високій вологості. Насичення повітря

водяною парою в умовах пониженої температури буде сприяти переохолодженню

тіла.

4. Рух повітряних мас. Повітря постійно знаходиться у стані руху, що

пов‟язано із нерівномірністю нагріву земної поверхні. Різниця у температурі та

тиску зумовлює переміщення повітряних мас. Відмічено, що для кожної місцевості

характерна закономірна повторюваність вітрів одного напрямку. Для виявлення

таких закономірностей використовують спеціальний графічний метод – розу вітрів.

Знання цих закономірностей дозволяє вірно розташовувати та орієнтувати житлові,

адміністративні будівлі та виробничі підприємства.

Швидкість руху повітряних мас відіграє суттєву роль у процесах

теплообміну організму. Сильний вітер різко збільшує тепловіддачу шляхом

конвекції та випаровування. Тому при підвищеній температурі вітер сприяє

підтриманню нормальної температури тіла, а при низькій температурі – сприяє

переохолодженню. Сильний та тривалий вітер створює несприятливий вплив на

нервово-психічний стан та загальне самопочуття, заважає виконанню фізичної

роботи та збільшує навантаження при русі. Гігієнічне значення руху повітря полягає

у тому, що воно сприяє вентиляції житлових, громадських та виробничих

приміщень, відіграє важливу роль у видаленні забруднювачів з нижніх шарів

атмосфери та здійснює процеси теплового переносу.

71

5. Атмосферний тиск. Життя людини проходить переважно на поверхні

Землі, на висоті наближеній до рівня моря. При цьому організм знаходиться під

постійним тиском стовпа повітря атмосфери. На рівні моря ця величина дорівнює

101,3 кПа або 760 мм. рт. ст. або 1 атм. Внаслідок того, що зовнішній тиск повністю

врівноважений внутрішнім, наш організм практично не відчуває ваги атмосфери.

Однак, атмосферний тиск піддається добовим та сезонним коливанням.

Найчастіше ці зміни не перевищують 200-300 Па (20-30 мм рт. ст.). Здорові люди

звичайно не відчувають цих коливань і вони не впливають на самопочуття. Однак

певна категорія людей, наприклад люди похилого віку, які страждають

ревматизмом, невралгіями, гіпертонією ці коливання можуть призводити до

порушення окремих функцій організму.

У виробництві, авіації, водному транспорті, тунелебудуванні проводяться

роботи, які проводяться за умов підвищеного або пониженого тиску.

Понижений тиск пов‟язаний із польотами на літальних апаратах, підйомом у

гори. Сам по собі фактор пониженого тиску має значення лише при швидкому

зниженні тиску. У верхніх шарах атмосфери на організм діють понижений

барометричний тиск повітря та, головне, низький парціальний тиск газів, у першу

чергу кисню. Ці фактори зумовлюють симптомокомплекс так званої “гірської

хвороби”, у розвитку якої ведучу роль відіграє кисневе голодування. В результаті

порушення діяльності ЦНС виникає швидка втомлюваність, сонливість, головний

біль, порушення координації рухів, підвищена збудливість яка змінюється апатією

та депресією. При більш глибокій гіпоксії відмічаються порушення роботи серця:

тахікардія, пульсація артерій, зміни електрокардіограм. Порушується моторна та

секреторна функції шлунково-кишкового тракту, змінюється склад периферійної

крові. Більш значне та різке падіння атмосферного тиску може призвести до

декомпресії, яка полягає в утворенні пухирців газів, розчинених при нормальному

тиску у крові та тканинних рідинах.

Можлива акліматизація людини до умов пониженого тиску, в результаті якої

збільшується кількість еритроцитів та гемоглобіну у крові, збільшується об‟єм

72

вдиху. Люди та тварини, які мешкають в умовах високогір‟я, характеризуються

постійною підвищеною концентрацією гемоглобіну у крові.

Підвищений тиск тривалої дії спостерігається при виконанні робіт на

великих глибинах під водою або під землею. Найчастіше робота у таких умовах

відбувається у спеціальних камерах – кесонах або скафандрах. При роботі у кесонах

виділяють три періоди: компресія (зростання тиску), перебування під підвищеним

тиском та декомпресія (поступове зниження тиску до нормального). Компресія

характеризується незначними функціональними порушеннями: шум у вухах,

закладання вух, больові відчуття внаслідок тиску повітря на барабанну перетинку.

Треновані люди цю стадію переносять легко. Перебування в умовах підвищеного

тиску звичайно супроводжується легкими функціональними порушеннями:

зменшення частоти пульсу та дихання, зниження систолічного та підвищення

діастолічного артеріальних тисків, зниження шкірної чутливості та слуху,

підсилення перистальтики кишечнику та зменшення вмісту гемоглобіну у крові.

Важливою особливістю цієї фази є насичення крові та тканин азотом. Цей процес

продовжується доти, поки тиск газів у організмі та оточуючому середовищі не

досягне рівноваги (триває приблизно 4 години). У період декомпресії в організмі

спостерігається зворотній процес – виведення з тканин азоту (десатурація). При

поступовій декомпресії розчинений азот встигає виділитися через легені. Однак при

швидкій декомпресії азот утворює пухирці, причому найбільша їх кількість

утворюється у нервовій тканині та підшкірній клітковині. Звідти азот потрапляє до

кровоносного русла де може призвести до закупорки судин – газова емболія. При

емболії кровоносних судин ЦНС спостерігаються головокружіння, головний біль,

судороги, розлади ходи та мови. У важких випадках можливе виникнення парезів

кінцівок, розлади сечовипускання, враження легень, серця, очей.

6. Електричні атмосферні характеристики включають іонізацію повітря,

електричне та магнітне поле Землі. Іонізація повітря – процес виникнення у ньому

електрозаряджених частинок різної хімічної та фізичної природи. У повітрі постійно

містяться негативно та позитивно заряджені тверді та рідкі аерозольні частки, суміш

73

атомарних та молекулярних комплексних газових іонів. Іонізація повітря

відбувається під впливом іонізуючих випромінювань радіоактивних речовин (- та

- частинки, - проміні), які містяться у грунті, воді та самому повітрі (радон,

торон), ультрафіолетового випромінювання, рентгенівських та космічних променів.

Крім того іони утворюються підчас електричних розрядів у атмосфері, при процесах

нагрівання, розпилення, дробіння тощо.

Іонізаційний стан повітря як у атмосфері, так і у приміщеннях

характеризується перш за все концентрацією іонів певного виду. При цьому іони, які

існують самостійно, або зв‟язані із електронейтральними молекулами (О2,О3,N2)

прийнято називати легкими іонами (n+, n

-). Якщо іони зв‟язуються із частинками

диму, пилу або туману то утворюються більш великі іони, які називаються важкими

іонами або іонами Ланжевена (N+, N

-). Поряд з утворенням нових іонів (іонізацією)

відбувається зворотній процес їх нейтралізації. Завдяки цьому у повітрі відбувається

динамічна рівновага концентрації іонів.

Для характеристики іонізації повітря використовують коефіцієнт

уніполярності (q), який показує відношення концентрації позитивних іонів до

концентрації негативних:

nnq

У атмосфері спостерігається нерівномірний розподіл іонів за знаками їх

зарядів. Так, безпосередньо біля земної поверхні концентрація легких позитивних

аероіонів закономірно вище, ніж негативних (q=1,1-1,3). Кількість іонів у повітрі,

співвідношення їх зарядів може коливатися у значних межах. Це залежить від

характеру грунту, рослинності, забруднення повітря, сезону року тощо. Наприклад

вміст іонів у повітрі багатьох курортів та сільській місцевості може досягати 4000 на

1 мл, у той час як у промислових районах він не перевищує 200-400 на 1 мл повітря.

Різке зниження концентрації іонів у повітрі міст пов‟язано перш за все із

забрудненням. Одночасно під час багатьох промислових процесів відмічається

значна іонізація повітря – при роботі рентгенівських установок, при

електрозварюванні, дробінні тощо.

74

Встановлено, що аероіони мають певний вплив на життєдіяльність організму

людини. Негативні легкі іони частіше мають тонізуючий вплив, активують обмінні

процеси, підвищують діяльність парасимпатичних відділів нервової системи тощо.

У свою чергу позитивні іони часто мають пригнічуючу дію на організм, знижують

працездатність, погіршують самопочуття, підвищують артеріальний тиск.

Між повітрям та земною поверхнею існує електричне поле, яке

характеризується напруженням, що біля поверхні Землі складає в середньому 120

В/м. Людина в електричному полі Землі підпадає під дію досить високої різниці

потенціалів, яка між головою та підошвами дорівнює 200-250 В. Напруженість

електричного поля атмосфери коливається у широкому діапазоні в залежності від

сезону року, атмосферного тиску, швидкості переміщення повітряних мас,

географічних та інших факторів, а також випадкових змін під впливом грозових

розрядів.

Земля має також магнітне поле, напруженість якого коливається з 80-ти та

11-ти річними циклами. На нього також має вплив сонячна активність, що має назву

“магнітні бурі”. Людський організм звичайно не відчуває наслідків зміни

напруження електромагнітного поля Землі.

Однак після відкриття явищ електрики та широкого застосуванні її у

виробництві та побуті, штучні електромагнітні полі значно перевищили фонові

значення. В сучасній оселі джерелами штучних електромагнітних полів є радіо,

телевізор, засоби радіозв‟язку, будь-які лінії електропередач, особливо

високовольтні. У виробництві напруження електромагнітних полів може

перевищувати фонові на кілька порядків. Отже, зараз більшість населення проживає

в умовах підвищеної напруженості електромагнітного поля. Тривала та інтенсивна

дія електромагнітних полів на людину призводить до загальної слабкості,

підвищеній втомі, пітливості, розладів сну, головного болю, підвищення

артеріального тиску тощо.

75

5.3. Гідросфера – її значення у житті людини.

5.3.1. Склад та структура гідросфери.

До складу всіх живих істот входить вода. Новонароджена людина на 80%

складається з води, доросла – на 66-70%, з них 3,5 л припадає на плазму крові, 10,5 л

– на лімфу та тканинні рідини. Важко переоцінити роль води у життєдіяльності

людини. Від її фізичних та хімічних властивостей залежить нормальний хід всіх

фізіологічних процесів в організмі. Всі життєво важливі процеси: асиміляція,

дисиміляція, осмос, дифузія, резорбція, фільтрація тощо проходять у водних

розчинах органічних та неорганічних речовин. Тепловий баланс організму залежить

від наявності води. Для підтримання фізіологічних процесів необхідне постійне

оновлення втрачених запасів води. У нормальних умовах організм людини

знаходиться у стані водної рівноваги, порушення якого призводить до важких

наслідків. Якщо вміст води в організмі людини знизиться на 1-2%, проявляється

специфічна фізіологічна реакція – спрага. Якщо втрати води сягнуть 5% до спраги

додадуться симптоми зневоднення (запаморочення свідомості та галюцинації).

Втрата до 20% води організмом призводить до смерті.

СХЕМА ВОДНОГО БАЛАНСУ ЛЮДСЬКОГО ОРГАНІЗМУ У НОРМІ

Для збереження нормального водного балансу організму, щодоби людина

повинна поглинати не менше 2 л води. Ще 300-400 мл води щодоби утворюється

через метаболітичні процеси. Найбільш інтенсивне всмоктування води відбувається

у тонкому та особливо товстому кишечнику. Виведення води з організму

Сеча – 1500 мл

Піт – 400 мл

Видихання – 400 мл

Кал – 150 мл

ОРГАНІЗМ

ЛЮДИНИ

Питна вода – 2000 мл

Метаболітична вода – 400 мл

76

відбувається шляхом виділення нирками (1,5 л), випаровування поту (400-600 мл),

видиханням повітря (400 мл), калом (150 мл). Інтенсивність виведення води

залежить від характеру їжі та вмісту у ній солей. Іони натрію, що надходять з

продуктами харчування, сприяють нагромадженню води, а іони калію – її

виведенню.

Крім того вода необхідна для проведення багатьох гігієнічних заходів:

догляду особистої гігієни, підтримання чистоти помешкань, вулиць. Без води

неможливий жоден виробничий процес або отримання сільськогосподарської

продукції.

Для людини важливою є не лише наявність у достатній кількості води, а і її

якість – хімічна чистота. Однак вода, що надходить до організму неповинна на 100%

складатися із Н2О. Вона повинна містити певний хімічний склад елементів, які

необхідні для нормального функціонування організму.

Але разом з тим за певних умов вода може несприятливо впливати на

життєдіяльність людини. По-перше: вода є фактором розповсюдження збудників

інфекційних захворювань. Ця роль води була помічена задовго до того, як у ній були

відмічені відповідні патогенні мікроорганізми. Ще за часів давнього світу

вважалося, що багато із захворювань виникають саме через погану воду. Лише

відносно нещодавно було встановлено, що водним шляхом можуть передаватися

багато з захворювань, особливо часто – збудники кишкових інфекцій (холери,

черевного тифу, паратифу, дизентерії). Встановлена роль водного фактора у

розповсюдженні вірусних збудників інфекційних хвороб – інфекційного гепатиту,

поліомієліту, ентеровірусів. У воді більшість збудників можуть зберігати

патогенність тривалий час. Через воду можуть передаватися патогенні найпростіші

(дизентерійна амеба) та патогенні грибки (епідермофітія). Водна фаза є

обов‟язковою для нормального проходження життєвого циклу багатьох

паразитичних гельмінтів. По-друге: крім збудників патогенних захворювань вода

може містити розчини небезпечних органічних та неорганічних сполук, як

природного так і антропогенного походження.

77

1. Хімічний склад води

Крім фізіологічного значення води існує поняття про біогеохімічне значення

води для життєдіяльності людини – тобто вплив на здоров‟я населення хімічного

складу води. У воді природних джерел звичайно міститься певна кількість

різноманітних речовин органічного та неорганічного походження. Особливості

хімічного складу води залежать від походження (атмосферне, грунтове, поверхневе)

та процесу водопідготовки. Вода, як і їжа, поставляє організму необхідні

мікроелементи, без яких неможливе нормальне функціонування організму. Значна

концентрація деяких природних хімічних домішок у воді може призводити до

виникнення геохімічних епідемій.

Хімічний склад природних вод умовно поділяють на шість груп:

1. Головні іони (макроелементи): Cl–, SO4

–, HCO3

–, Ca

2+, Na

+, K

+, Mg

2+, H

+

2. Розчинені гази: кисень, азот, сірководень, вуглекислий газ.

3. Біогенні речовини: сполуки азоту, фосфору, заліза та кремнію.

4. Органічні речовини – різноманітні сполуки, які належать до органічних

кислот, складних ефірів, фенолів, гумусових речовин, азотвмісних сполук (білки,

амінокислоти, аміни).

5. Мікроелементи – іони та комплекси всіх металів те неметалів, крім

головних іонів: Br–, I

–, PO4

2–, S2O3

2–, Fe

2+, Al

3+, Sr

2+.

6. Речовини-забруднювачі – органічні та неорганічні речовини як

природного, так і антропогенного походження.

Загальний вміст солей у воді формує показник загальної мінералізації, що

виражається у грамах солей на літр води. Крім того, існує показник жорсткості

(твердості) води, величина якого залежить від сумарної концентрації іонів Ca2+

та

Mg2+

і виражається у ммоль/л.

Природні води за показником загальної мінералізації поділяються на прісні –

вміст солей не більше 1 г/л, солонуваті – 1–3 г/л, солоні – вище 3 г/л. За жорсткістю

вода поділяється на м’яку (1,5-3,0 ммоль/л), середню (3,0-6,0 ммоль/л) та жорстку

(6,0-10,0 ммоль/л).

78

Крім того всі природні води за переважаючим аніоном поділяються на три

класи:

1) гідрокарбонатні (переважає HCO3–) позначаються С;

2) сульфатні (переважає SO4–) – S;

3) хлорідні (переважає Cl–) – Cl.

Кожний клас поділяється за переважаючим катіоном на три групи: кальцієву,

магнієву та натрієву. Отже, коли характеризують воду, наприклад мінеральну

“Софію Київську”, то кажуть, що вода відноситься до гідрокарбонатного класу

магнієво-кальцієво-натрієвої групи (тобто концентрація головних катіонів

приблизно однакова).

Формування хімічного складу природних вод

За впливом чинники, які визначають формування хімічного складу

природних вод, поділяються на такі групи: фізико-географічні, геологічні, фізико-

хімічні, біологічні та антропогенні.

1. Фізико-географічні: рельєф (впливає на умови водообміну, від яких

залежать мінералізація та хімічний склад води), клімат (визначає метеорологічні

параметри – атмосферні опади, температура повітря та інтенсивність

випаровування), вивітрювання гірських порід (фізичне, хімічне та біологічне

руйнування їх структури), грунтовий покрив (збагачує види іонами, газами та

органічними речовинами).

2. Геологічні: склад та розподіл гірських порід визначає хімічний склад

грунтових та поверхневих вод. Деякі гірські породи досить добре розчиняються

водою при нормальних умовах: галіт, гіпс, кальцит та мармур, доломіт.

Гідрогеологічні умови району визначають розподіл основних водоупорів, глибину

залягання водоносних горизонтів та їх вихід на поверхню.

3. Фізико-хімічні: хімічні властивості елементів впливають на їх розчинність

у воді. Від валентності та іонних радіусів залежить їх міграційна здатність. Окисно-

відновні процеси, гідроліз солей та катіонний обмін зумовлює вивільнення у воду

одних елементів та зв‟язуванні у грунтах та гірських породах других.

79

4. Біологічні: біогеохімічна активність живих компонентів біогеоценозів має

різнонаправлений характер – з одного боку живі організми (рослини, тварини)

здатні вибірково поглинати, накопичувати та виводити з інтенсивного кругообігу

різноманітні елементи, модифікувати органічні сполуки що призводить до збіднення

хімічного складу природних вод. З іншого боку живі організми здатні руйнувати

гірські породи та грунтові хімічні комплекси, змінювати форму знаходження

багатьох елементів, виділяти у воду продукти десиміляції, що може збагачувати

воду органічними та мінеральними складовими.

5. Антропогенні: найбільш різноманітні чинники, що впливають на

формування хімічного складу води внаслідок діяльності людини. За характером

впливу вони поділяються на хімічні та фізичні. Хімічний вплив – надходження до

водних об‟єків речовин із різноманітних джерел, у тому числі і хімічне забруднення.

Фізичний вплив – зміна фізичних параметрів води (температури, окисно-відновного

потенціалу).

Більш докладно хімічний склад природних води та закономірності його змін

розглядаються окремою галузю з розділу географічних наук – гідрохімією.

5.3.2. Вплив хімічного складу води на здоров’я людини.

Людина разом із водою отримує значну кількість різноманітних солей.

Показано, що підвищена загальна мінералізація питної води при постійному

вживанні призводить до розладів травлення, зниженню апетиту, загостренню

хронічних захворювань шлунково-кишкового тракту. Споживання сильно

мінералізованої води призводить до серйозних захворювань пов‟язаних з водним

обміном, призводить до зневоднення організму, порушує кислотно-основний склад

крові, збільшує в ній концентрацію залишкового азоту та білків, супроводжується

різким послабленням серцевої діяльності і закінчується смертю.

Вивчення захворювань та експериментальне дослідження дозволили

встановити, що вплив загальної мінералізації води на організм залежить головним

чином від кількісного співвідношення хімічних сполук, що входять до її складу. Так,

надлишкове надходження до організму з питною водою хлоридів, особливо хлориду

80

натрію, викликає пригнічення шлункової секреції, зменшення діурезу, підвищення

кров‟яного тиску. Хлорид натрію підсилює гіпертензивну дію адреналіну. Іони

натрію підсилюють нагромадження води у тканинах, іони калію, навпаки, втрату

води тканинами. Високий вміст у воді сульфатів зумовлює порушення водно-

сольового обміну. Крім того сульфати призводять до диспепсичних явищ, у процесі

яких організм також втрачає багато води. Підвищена жорсткість води (висока

концентрація солей кальцію та магнію) безпосередньо не впливає на здоров‟я

людини, однак приготування їжі на такій воді знижує харчову цінність продуктів

живлення, бо іони кальцію з білками утворюють нерозчинні сполуки. У жорсткій

воді погано миляться миючі засоби, що перешкоджає нормальному проведенню

санітарно-гігієнічних заходів. При тривалому споживанні жорсткої води

підвищується ймовірність захворювання на сечокам‟яну хворобу. Загальна

мінералізація води, яка не порушує функцій організму та не змінює її

органолептичних властивостей, складає 1 г/л.

5.3.3. Забруднення гідросфери.

Окремо треба зупинитися на впливі на організм людини речовин-

забруднювачів антропогенного походження. Антропогенне забруднення гідросфери

складається з хімічного, фізичного та біологічного забруднень.

1. Хімічне забруднення – зміна природних хімічних властивостей води за

рахунок зміни (найчастіше – збільшення) вмісту органічних та неорганічних

речовин.

В якості забруднювачів можуть виступати як речовини, що завжди присутні

у природній воді, або взагалі чужорідні речовини. Головним джерелом надходження

забруднень до природних вод є стічні води підприємств, головним чином

нафтопереробної, хімічної, металургійної, текстильної та паперової промисловості.

Крім того, суттєвим джерелом забруднення водойм і водотоків є господарсько-

побутові стоки, що містять фізіологічні виділення людей, відходи від миття посуду,

прання білизни, а також тверді відходи. Скидні води, які утворилися в результаті

будь-якої діяльності людини, містять підвищену концентрацію певних хімічних

81

речовин, які у таких кількостях мають негативний вплив на функціонування

гідробіоценозів.

ВИДИ АНТРОПОГЕННОГО ЗАБРУДНЕННЯ

Найбільш небезпечними як для людини, так і водних та наземних тварин, є

різноманітні токсичні елементи. Це сполуки миш‟яку, свинцю, кадмію, ртуті, хрому,

міді, фтору тощо. Важкі метали поглинаються водними організмами і по

трофічному ланцюгу передаються організмам, що посідають верхню сходинку

трофічної піраміди. Найчастіше там розташована людина. Отже, не лише

безпосереднє надходження токсичних речовин до організму людини із водою

становить небезпеку її здоров‟ю, а й споживання у їжу водних рослин та тварин

може спричинити підвищення концентрації цих речовин у організмі.

Крім неорганічних токсичних речовин у забрудненій воді часто містяться

органічні речовини, що або безпосередньо викликають патогенні зміни у організмі

людини, або через опосередковані чинники призводять до негативних наслідків.

Так, розчинні органічні речовини у природних водоймах викликають бурхливий

розвиток фітопланктонних водоростей, що виділяють у воду різноманітні продукти

метаболізму, які часто є високотоксичними речовинами. Крім того, значна

концентрація органіки у воді призводить до швидкого виснаження запасів кисню,

особливо у придонних шарах води. Це створює відновні умови, в яких депоновані у

донних відкладах важкі метали можуть перейти у розчинний стан, що призведе до

ЗАБРУДНЕННЯ ГІДРОСФЕРИ

ХІМІЧНЕ ЗАБРУДНЕННЯ:

зміна природних хімічних властивостей

води з рахунок зміни (найчастіше –

збільшення) вмісту органічних та

неорганічних речовин.

БІОЛОГІЧНЕ ЗАБРУДНЕННЯ:

підвищення концентрації у воді патогенних

мікроорганізмів, грибів, найпростіших та

інвазійних стадій паразитичних тварин.

82

підвищення їх концентрації у воді. Багато з органічних забруднювачів природних

вод є високо токсичними речовинами, які часто викликають важкі хвороби або,

навіть, смерть – нафтопродукти, феноли, поверхнево-активні речовини, пестициди

тощо. Вплив окремих забруднювачів на життєдіяльність організму людини буде

розглянуто у розділі 5.5. “Вплив забруднювачів на життєдіяльність організму

людини. Токсикологія окремих речовин”.

Однак, разом з тим, відсутність у питній воді певних елементів або їх

понижена концентрація може призводити до негативних наслідків для здоров‟я та

функціонування організму. Перш за все, такими елементами є макроелементи води –

кальцій, магній (з солей яких побудований скелет людини, які входять до складу

багатьох регулюючих молекул), калій, натрій, хлор (які зумовлюють мембранні

потенціали клітин). Мікроелементи-домішки входять до складу біологічно-активних

речовин: ферментів (Zn, Cu, Mn, Mo), вітамінів (Co), гормонів (I, Co), дихальних

ферментів (Fe, Cu). За сучасними даними для нормальної життєдіяльності

людського організму необхідно більш ніж 30 мікроелементів, більшість з яких є

металами, і лише деякі – неметалами (I, Br, As, F, Se). Макро- та мікроелементи

можуть надходити до організму як з водою, так і з їжею. Питна вода покриває лише

1–10% добового споживання таких мікроелементів як йод, залізо, цинк, магній,

молібден, кобальт. Лише для фтору та стронцію вода є основним джерелом

надходження до організму. Збіднення, або, навпаки, збагачення їжі та води певними

мікроелементами може призводити до розвитку біогеохімічних ендемій. Найбільш

вивченими є ендемії, що пов‟язані із нестачею фтору, йоду, стронцію та кобальту.

Фтор – розповсюджений елемент групи галогенів, що в організмі приймає

участь у мінеральному обміні, відіграє важливу роль в утворенні твердих елементів

скелету і, особливо, зубів. Основним джерелом є питна вода. При нестачі фтору у

воді (менше 0,5 мг/л) руйнується зубна емаль, зуби втрачають міцність, легко

уражуються карієсом.

Йод – важливий галоген, який у земній корі є дуже розсіяним елементом. В

організмі відіграє важливу роль як компонент гормонів щитоподібної залози, які

контролюють метаболітичні процеси. При нестачі йоду спостерігається гіпофункція

83

щитоподібної залози та її компенсаторна гіпертрофія, що носить назву “ендемічний

зоб”. У важких випадках відбувається затримка росту, фізичного та розумового

розвитку людини.

2. Біологічне забруднення. Крім хімічного забруднення негативний вплив

на життєдіяльність людини має підвищення концентрації у воді патогенних

мікроорганізмів, грибів, найпростіших та інвазійних стадій паразитичних тварин.

Основними джерелами забруднення води патогенними мікроорганізмами є фекалії

людини та тварин. Постійним мешканцем кишечнику людини є кишкова паличка,

тому за її наявністю визначають ступінь фекального забруднення води. При

бактеріологічному аналізі визначають наступні показники якості води: мікробне

число, колі-титр та колі-індекс. Мікробне число – це кількість колоній

сапротрофних бактерій, які виросли при посіві 1 мл досліджуваної води. Чим більше

мікробне число, тим більш забрудненою вважається вода. Вода вважається

доброякісною, якщо мікробне число не перевищує 100. Колі-титр – найменший

об‟єм води у мілілітрах, в якому міститься одна кишкова паличка. Чим більше

фекальне забруднення, тим менше об‟єм, у якому регіструється кишкова паличка. У

водопровідній воді колі-титр не повинен перевищувати 333 мл. Колі-індекс –

кількість кишкових паличок у 1 літрі води. Для водопровідної води він повинен бути

не більше 3.

5.3.4. Охорона гідросфери від забруднення та заходи по їх нормуванню.

До якості питної води пред‟являють підвищені гігієнічні вимоги, які

полягають у наступному: питна вода повинна бути без кольору, прозорою,

освіжаючою на смак, без землистого або іншого запаху, не повинна містити

сторонніх домішок у концентраціях, які небезпечні для здоров‟я, патогенних

мікроорганізмів та яєць гельмінтів. Для забезпечення таких підвищених вимог та

попередження можливості виникнення захворювань повинен виконуватися цілий

комплекс заходів, які включають: регламентацію якості води, процес

84

водопідготовки та процес знешкодження та очищення скидних вод і заходи

попередження забруднення природних вод.

Регламентація якості води. У свій час у Радянському Союзі було

розроблено та апробовано відповідні норми якості питної водопровідної та води з

децентралізованих джерел (колодязів). У наш час ці вимоги регламентуються

спеціальним нормативним документом: Державними санітарними правилами і

нормами (ДСанПІН) “Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води

централізованого господарського водопостачання”, затверджених 23 грудня 1996 р.

Цей документ регламентує токсикологічні показники, які характеризують

нешкідливість хімічного складу води за наступними групами речовин: а) речовини,

що характерні для природних вод; б) речовини, які додаються у процесі

водопідготовки; в) речовини, які є результатом промислового,

сільськогосподарського чи іншого забруднення джерела водопостачання.

Порівняльна характеристика норм якості питної води

Забруднення,

що

нормується

Одиниця

виміру Україна США

Миш’як мг/л 0,01 0,05

Барій – //– 0,1 1,0

Кадмій – //– не допускається 0,01

Хром (+6) – //– не допускається 0,05

Свинець – //– 0,01 0,71

Ртуть – //– не допускається 0,002

Нітрати – //– 45,0 10,0

Нітрити – //– не допускається не допускається

Ціаніди – //– не допускається не допускається

Селен – //– 0,01 0,01

Срібло – //– не допускається 0,05

Мідь – //– 1,0 1,0

Залізо – //– 0,3 0,3

Марганець – //– 0,1 0,05

Цинк – //– не нормується 5,0

Сульфати – //– 250 250

Фториди – //– 1,5 1,4-2,4

Хлориди – //– 250 250

Бензол – //– не допускається 0,005

85

-частинки Бк/л 0,1 15

-частинки Бк/л 1,0 50

Каламутність ум. од. 0,5 1-5

Кольоровість од. кол. 20 15

Колі-індекс на 100 мл 0,3 1,0

Показники хімічного складу наведені лише для речовин, що зустрічаються у

природних водах та ті, які додаються підчас водопідготовки. Для всіх інших речовин

наведено гранично допустимі концентрації (ГДК) (табл.). У таблиці наводяться

основні сучасні норми вмісту основних забруднювачів, прийняті в Україні та їх

порівняння із аналогічними, прийнятими у США.

Слід відмітити, що за більшістю показників максимальні допустимі рівні, що

регламентуються Українським законодавством, значно нижчі, ніж аналогічні рівні

за нормами США.

Звичайно, гранично допустимі норми вмісту певних хімічних речовин у воді

дають змогу лише приблизно оцінити їх шкідливість. Ці норми не враховують

сумісної та поєднаної дії різних чинників. Крім того, при розробці та науковому

обгрунтуванні цих норм часто використовуються різні тест-об‟єкти та тест-системи,

що не завжди є взаємоузгодженими. Однак поняття гранично допустимих

концентрацій речовин у воді є зручним для проведення контролю і визначення

заходів щодо покращення якості навколишнього середовища.

Комплексний вплив всіх забруднювачів природних вод, у тому числі

загально фізіологічний, токсикологічний та генотоксичний вплив оцінюють за

допомогою методів біоіндикації, Методи біоіндикації якості водного середовища

включають оцінку угруповань гідробіонтів водойм за шкалою сапротоксобності.

Виділяють полі-, мезо- та олігосапробні водойми або їх зони, і полі-, мезо- та

оліготаксобні. Полісапробні водойми характеризуються майже повною відсутністю

вільного кисню, наявністю у воді нерозкладених органічних речовин (переважно

білків), значною концентрацією сірководню та вуглекислого газу. Середовище

відновлювальне. У таких водоймах мешкає незначна кількість видів (бактерії

Thiopolycoccus ruser та Sphaerotilus natans, джгутикові Oicomonas mutabilis,

86

інфузорії Paramecium putrimum та Vorticella putrina, олігохети Tubifex tubifex), які

здатні витримувати такі умови. Однак угруповання цих організмів часто

характеризуються значною чисельністю. Мезосапробні водойми, до яких

відноситься більшість природних водойм, поділяються на -мезосапробні та -

мезосапробні. У перших серед забруднювачів переважають аміак, аміно- та

амідокислоти, присутня достатня кількість кисню, характерне більше різноманіття

угруповань гідробіонтів (численні бактерії, гриби роду Mucor, синьозелені

Oscillatoria, Phormidium uncinatum, найпростіші Chlamydomonas debrayana, Euglena

viridis, Stentor coeruleus, численні Rotifera, молюски Sphaerium corneum та

рокоподібні Asellus aquaticus). У -мезосапробних водоймах у воді амінокислоти

відсутні, сірководень – у незначних кількостях, кисню багато, азотні сполуки

представлені аміаком та продуктами його окислення – нітратами та нітритами.

Видове різноманіття угруповань гідробіонтів у водоймах цього типу значно вище,

ніж у попередніх. Найбільш характерними є діатомові водорості родів Melosira,

Diatoma та Navicula, зелені водорості – Cosmarium, Botrytis, Spirogira та Cladofora, з

вищих водних рослин – Ceratophyllum demersum, з найпростіших – корененіжки,

інфузорії, а також – губки, моховатки, численні молюски, ракоподібні та риби.

Олігосапробні водойми, у воді яких сірководень та органічні речовини практично

відсутні, а кисню багато, характеризуються максимальними показниками видового

різноманіття. Отже, можна бачити, що по мірі зменшення рівня забруднення

змінюється структура угруповань гідробіотнів та їх кількісний розвиток. Тому для

характеристики сапробності водойм часто використовують інформаційні показники.

Токсобність та генотоксобність води оцінюють за допомогою тест-об‟єктів, на

яких зручно виявляти негативну фізіологічну та генетичну дію забруднювачів

(планктонні ракоподібні, молюски, водорості).

Санітарно-гігієнічний лабораторний контроль за якістю питної води та її

підготовкою проводиться санітарно-епідеміологічними станціями за стандартними

методиками. При цьому враховуються місцеві санітарні умови.

Водопідготовка. Використання природних вод з будь-якого джерела для

господарсько-питного використання неможливо без попереднього покращення

87

властивостей води. Хід процесу водопідготовки залежить від джерела

водопостачання: відкрита водойма, грунтові чи міжпластові артезіанські води. Для

покращення якості води застосовують наступні методи: очистка, знезаражування,

спеціальні методи покращення органолептичних властивостей води.

Очистка води – важливий етап загального комплексу заходів

водопідготовки. При цьому з води видаляються зависи та значна частина

мікроорганізмів. Вона здійснюється шляхом відстоювання, фільтрування або

хімічної коагуляції. Відстоювання води здійснюється у спеціальних ємностях –

відстійниках, протягом 8 годин. При цьому значна частина важких зависів встигає

осісти на дно. Однак дрібні зависи та мікроорганізми більш повно видаляються

шляхом фільтрації крізь піщаний або кварцево-антрацитовий фільтри, де

затримується більшість зависів. Найбільш повного очищення води можна досягти за

рахунок застосування речовин-коагулянтів (сульфат алюмінію, поліакриламід), які

утворюють у воді великі позитивно заряджені хлоп‟я, що адсорбують зависи на

своїй поверхні.

Знезаражування – знищення мікроорганізмів є завершальним етапом

обробки води, який забезпечує її епідеміологічну безпеку. Для знезаражування

застосовують хімічні та фізичні методи.

Хімічні методи базуються на додаванні у воду різноманітних хімічних

речовин, що вбивають мікроорганізми (хлор, озон, йод, перманганат калію, срібло).

Найбільш розповсюдженим та надійним є хлорування води. При цьому

газоподібний хлор реагує з водою, утворюючи хлористоводородну та хлорнуватисту

кислоти (HCl та HOCl). Хлорнуватиста кислота у воді дисоціює на іони водню та

гіпохлоритні іони (OCl-). Комплекс HOCl+OCl називається вільним активним

хлором. Хлорнуватиста кислота діє на бактеріальні ферменти, руйнуючи SH-групи,

та порушує обмін речовин мікроорганізмів. Після хлорування у воді спостерігається

наявність залишкового хлору, концентрація якого не повинна перевищувати 0,3-0,5

мг/л. Набагато кращім, але одночасно і багатовартісним є озонування води. При

цьому озон, який є токсичним для мікроорганізмів, через деякий час розпадається на

кисень, що не представляє небезпеки для людини.

88

Фізичні методи майже не впливають на склад та властивості води, не

змінюють її органолептичних властивостей. Вони діють безпосередньо на мікробні

клітини, внаслідок чого мають широкий спектр бактерицидної дії. Найбільш

розповсюдженим методом є опромінювання води бактерицидними

ультрафіолетовими лампами з довжиною хвилі 200-280 нм. Не менш ефективним

фізичним методом є кип‟ятіння: в результаті такої обробки у воді через 3-5 хвилин

гинуть всі мікроорганізми, а після 30 хвилин вода стає повністю стерильною. Крім

того кип‟ятіння нормалізує сольовий склад води, коли надлишок солей осідає у

вигляді накипу. До фізичних методів належать використання імпульсного

електричного розряду, ультразвуку та радіоактивного іонізуючого випромінювання.

Однак ці методи не зважаючи на їх високу знезаражувальну дію не знаходять

широкого застосування у промисловості через значну собівартість.

До спеціальних методів водопідготовки відносяться заходи з дезодорації

(видалення неприємних запахів та присмаків), дегазації (видалення розчинених

газів), пом’якшування (часткове видалення іонів кальцію та магнію), опріснення

тощо.

5.3.5. Знешкодження та очистка стічних вод.

Очистка стічних вод – це безпосереднє видалення речовин-забруднювачів,

знешкодження – руйнування та перетворення шкідливих речовин на менш

небезпечні. Знезараження – видалення або знищення патогенних мікроорганізмів.

Найчастіше всі вище наведені заходи реалізуються у процесі загальної промислової

очистки стічних вод.

За хімічним складом, шкідливості, швидкості розкладання та іншими

властивостями забруднювачі поділяють на два типи: стійки та нестійкі. Стійки

речовини у навколишньому середовищі або не руйнуються взагалі, або розкладення

їх відбувається дуже повільно. До них відносяться синтетичні полімерні матеріали,

солі ртуті, феноли, полімерні речовини, ДДТ (дихлордифенілтрихлоретан) та інші.

Очистка стоків, які містять такі забруднювачі – важкий і малоефективний процес, а

89

їх знешкодження – просто неможливе. Як правило токсичність таких стоків

зменшують багаторазовим розбавленням чистою водою. Якщо такий метод є

неприйнятним, то застосовують більш дорогий, але абсолютний за своєю

ефективністю метод спалювання таких стічних вод. Нестійки забруднювачі більш-

менш піддаються процесам біологічного розкладання, в результаті чого відбувається

очистка та знешкодження стічних вод. Переважно ці процеси проходять на станціях

очистки стічних вод.

Існує кілька методів очистки стічних вод – механічна, хімічна та біологічна

очистка.

УЗАГАЛЬНЕНА СХЕМА ПРОЦЕСУ ПІДГОТОВКИ СТІЧНИХ ВОД

ОЧИСТКА

видалення речовин-

забруднювачів

ПІДГОТОВКА СТІЧНИХ ВОД

ЗНЕШКОДЖЕННЯ

руйнування та

перетворення шкідливих

речовин на менш

небезпечні

ЗНЕЗАРАЖЕННЯ

видалення або

знищення патогенних

мікроорганізмів

МЕХАНІЧНА ОЧИСТКА – видалення з стічних вод

нерозчинних речовин.

ХІМІЧНА ОЧИСТКА ТА ЗНЕШКОДЖЕННЯ –

додаванні до стічних вод реагентів, які вступають до

хімічної взаємодії із речовинами-забруднювачами.

БІОЛОГІЧНА ОЧИСТКА ТА ЗНЕШКОДЖЕННЯ –

використанні природних явищ саморегулювання потоків

речовини та енергії у біогеоценозах.

90

1. Механічна очистка полягає у видаленні з стічних вод нерозчинних

речовин. Цим методом можна очистити стоки на 60-95% від нерозчинних домішок.

Найчастіше застосовують ставки-відстойники, де вода позбавляється від зависів,

після чого направляється на біологічну очистку. Найбільш дешевим методом повної

очистки невеликих об‟ємів стічних вод є їх відведення до ставкі-відстойники, де

через деякий час за рахунок випаровування та фільтрації до грунтових вод

залишається лише осад, який знезаражується на сонці.

2. Хімічна очистка та знешкодження полягають у додаванні до стічних вод

реагентів, які вступають до хімічної взаємодії із речовинами-забруднювачами, в

результаті чого утворюються нешкідливі хімічні сполуки або нерозчинні осади.

Розроблені специфічні реагенти для знешкодження певних забруднень, які

виникають в результаті конкретних виробничих процесів. Після хімічної очистки у

воді продовжує міститися значна кількість різноманітних хімічних речовин, тому

таку стічну воду доочищають біологічними методами.

3. Біологічна очистка та знешкодження полягає у використанні природних

явищ саморегулювання потоків речовини та енергії у біогеоценозах. Для проведення

біологічної очистки використовують природні чи штучні водойми. Природна

біологічна очистка скидних вод проводиться на полях фільтрації, полях зрошення чи

біологічних окислювальних ставках. Поля фільтрації представляють собою серію

ставків, які не мають облицювання і розташовані на пісках чи супесях. В результаті

процесів деструкції органічних речовин та акумуляції неорганічних речовин-

забруднювачів гідробіонтами та поступовій фільтрації води до грунтових вод на дні

ставків залишається майже нешкідливий осад. На полях зрошення вирощують

різноманітні технічні культури, для зрошення яких використовують скидні води.

При цьому вода поступово просочується до грунтових вод, а забруднення

затримуються у грунтах та нагромаджуються рослинами. У біологічних

окислювальних ставках можливе очищення та знешкодження як побутових, так і

промислових стічних вод, якщо вони не містять речовин, які безпосередньо мають

токсичний вплив на гідробіонтів. Процес очистки стічних вод відбувається за

такими принципами: бактерії розкладають речовини, що містяться у стоках на

91

кінцеві продукти – вуглекислий газ, воду та інші низькомолекулярні речовини, які

використовуються водоростями. Водорості, у свою чергу, за рахунок фотосинтезу

збагачують воду киснем, що прискорює процеси окислення забруднювачів. Бактерій

та водорості споживають відповідні екологічні групи гідробіонтів, які підтримують

бактеріо- та альгофлору на певному рівні розвиту. Врешті-решт забруднювачі

мінералізуються та надходять до донних відкладів.

Для штучної біологічної очистки застосовуються спеціальні споруди

(аеротенки), де можливе прискорення природних процесів самоочищення та

регулювання їх напрямків. Аеротенк представляє собою резервуар, в якому

міститься активний мул, що представляє собою колоїдні частки, на яких

розвиваються відповідні мікроорганізми. Для безперервного контакту мулу із

забрудненою водою вміст аеротенку постійно перемішується за рахунок

прокачування знизу повітря, яке необхідне для аеробних процесів окислення

забруднень.

5.4. Грунт та його значення у житті людини.

Грунтом називається зовнішні горизонти гірських порід, структура та склад

яких змінений тривалим впливом комплексу факторів: клімату, рослинності,

рельєфу та грунтових організмів. Грунт відіграє ведучу роль у кругообігу речовин у

природі, знешкодженні твердих та рідких продуктів життєдіяльності живих

організмів. Грунт суттєво впливає на кліматичні умови, хімічний склад повітря,

води, рослинності та тварин у певній місцевості. Виділяють навіть окрему грунтову

оболонку Земної кулі – педосферу.

Грунт складається з материнської породи, мертвої органічної речовини,

живих організмів, води та повітря. Товщина грунту коливається від кількох

сантиметрів до кількох метрів. Грунт займає лише близько 1/10 площі материків.

Материнська порода являє собою складний комплекс мінеральних складових (90-

99%), що представлені в основному піском, глиною, крейдою та мулом, які

включають солі кремнію, алюмінію, кальцію, магнію тощо. Органічна частина

92

грунту представлена гуміновими речовинами та фульвокислотами. Склад та

структура грунту відповідає за його спорідненість до повітря та води. Мінеральні

речовини грунту, вода та повітря відіграють важливу роль для існування грунтової

фауни та флори і визначають плодючість грунтів.

Грунт має надважливе значення для життєдіяльності людини, бо переважна

частина населення мешкає на територіях, які вкриті грунтом. На грунті базуються

будівлі людей, вирощуються сільськогосподарські рослини, пасуться тварини тощо.

Грунт разом з тим відіграє роль депо для забруднювачів та патогенних організмів.

Саме у грунті за рахунок хімічних та біологічних процесів відбувається очищення

від забруднень води та повітря. Отже, якість педосфери значно впливає на стан

здоров‟я людини.

Епідеміологічне значення грунту. У грунті можуть міститися та

передаватися людині збудники багатьох інфекційних захворювань, яйця і личинки

гельмінтів. Патогенні організми надходять до грунту з фізіологічними

відправленнями людини та тварин, стічними водами, трупами тощо. Чистий

незабруднений грунт є несприятливим середовищем для існування патогенних

організмів. Забруднений органічними речовинами грунт є не лише сприятливим для

збереження патогенності збудників захворювань, а й для їх розмноження.

Геохімічне та токсикологічне значення грунту. Грунт є основним депо

хімічних речовин, звідки вони потрапляють у повітря, воду та продукти харчування.

На Земній кулі містяться райони, в яких грунти або збіднені, або збагачені певними

елементами. Такі території мають назву геохімічних аномалій або біогеохімічних

провінцій. Люди, які мешкають у цих районах, з водою та їжею або не отримують

достатню кількість певних елементів, або, навпаки, отримують їх надлишок.

Захворювання, які виникають внаслідок нестачі або надлишку певних елементів

називаються геохімічними ендеміями. Найчастіше вони полягають у порушенні

обмінних процесів. Найкраще вивчені такі захворювання як флюороз (надлишок

фтору), ендемічний зоб (нестача йоду), молібденоз або ендемічна подагра

(надлишок молібдену), стронцієва хондро- та остеодистрофія (надлишок стронцію).

93

Розвиток промислового виробництва та інтенсивного сільського

господарства призвів до виникненні штучних геохімічних аномалій, тобто

локального підвищення концентрацій певних неорганічних та органічних речовин.

У грунті крім хімічних речовин внаслідок діяльності людини можуть

нагромаджуватися і радіоактивні речовини. Вміст забруднювачів у грунті

регламентується законодавчо (ГОСТ 3034-84, ГОСТ 3210-85, ГОСТ 42-128-4433-87)

(таблиця).

Гранично допустимі концентрації органічних та неорганічних речовин у

грунті

Речовина

(елемент) ГДК, мг/кг

Речовина

(елемент) ГДК, мг/кг

Мідь 3,0 Ртуть 2,1

Нікель 4,0 Фтор 10,0

Цинк 23,0 Сірка 160,0

Манган 1500,0 Нітрати 130,0

Ванадій 150,0 Бензол 0,3

Кобальт 5,0 Хлорофос 0,5

Кадмій 1,0 Карбофос 2,0

Свинець 20,0 Гексахлоран 1,0

Хром (+6) 0,05 Атразин 0,01

У даний час нагромаджено значну кількість даних, щодо шкідливого впливу

забруднення грунту на рослинний та тваринний світ. Ця дія може відбуватися

шляхом передачі шкідливих речовин по трофічних ланцюгах. При цьому, кожний

елемент цих ланцюгів характеризується певною здатністю до нагромадження та

передачі речовин-забруднювачів, які кількісно описуються коефіцієнтами

нагромадження та коефіцієнтами передачі.

94

5.5. Вплив забруднювачів на життєдіяльність організму людини.

Токсикологія окремих речовин.

Шкідливий вплив речовин-забруднювачів залежить від багатьох параметрів:

хімічної та фізичної природи речовини, шляхів надходження до організму, місця

депонування в організмі. Токсикологія – це наука, що вивчає отруйні речовини та їх

вплив на життєдіяльність живого організму. Отруйною речовиною вважається

хімічний чинник, який при надходженні до організму за певної дози здатний

викликати захворювання, яке у даному випадку називається отруєнням

(інтоксикацією, токсикозом). Отруйність, або токсичність, різних речовин

неоднакова щодо різних живих істот. Саме цю особливість застосовують при

боротьбі із шкідливими організмами (мікроорганізмами – антисептики, антибіотики;

комахами – інсектициди; рослинами – гербіциди тощо).

Будь-яка токсична речовина проявляє свій негативний вплив на живий

організм лише за певних умов. Ці умови, з одного боку, стосуються самої отруйної

речовини, її кількості та стану, а з іншої – визначаються видовими та

індивідуальними якостями організму.

Передусім ступінь впливу на організм токсичної речовини визначається її

кількістю, що надійшла до організму, яка визначається поняттям дози. Доза – це

кількість речовини, що надійшла до організму. Термін доза прийнято вживати, коли

мова ведеться про надходження речовин через шлунково-кишковий тракт або шкіру.

Якщо токсикант надходить інгаляційно – кажуть про його концентрацію.

Відповідно існують такі дози (концентрації), коли симптоми патологічного процесу

не розвиваються – вітальні дози (LD0, LC0), або навпаки – призводять до швидкої

загибелі організму – летальні дози (LD100, LC100). Тому виділяють умовні дози

(концентрації) речовини за яких протягом певного часу (наприклад 2 або 10 діб)

відбувається загибель 50% стандартної групи піддослідних тварин – напівлетальні

дози (LC50/10). Виділяють порогові дози, за яких починають реєструватися клінічні

ознаки отруєння, і які слугують для обгрунтування гранично допустимих

95

концентрацій (ГДК) небезпечних речовин у компонентах зовнішнього середовища

людини.

Основними шляхами надходження токсичних речовин до організму є:

дихальні шляхи, шлунково-кишковий тракт (аліментарний шлях) та шкіра. У

виробничих умовах найчастіше токсичні речовини надходять першим та останнім

шляхами, у повсякденному житті людини основним є аліментарний шлях.

За розподілом токсикантів в організмі всі хімічні речовини поділяють на

неелектроліти та електроліти. Перші, добре розчинні у ліпідах, легко проходять

крізь клітинні мембрани і нагромаджуються у цитоплазмі. Найбільшу концентрацію

неелектролітів спостерігають у тканинах, які багаті на ліпіди та добре постачаються

кров‟ю (нервова тканина). Здатність електролітів проникати у середину клітини

значно ускладнена наявністю заряду на поверхні клітинної мембрани. Якщо зовні

мембрана заряджена негативно то до клітини не проходять аніони, якщо позитивно

– катіони. В результаті розподіл токсинів-електролітів в організмі людини

нерівномірний. Особливостями електролітів є їх здатність швидко видалятися з

крові та нагромаджуватися у окремих органах – явище депонування. Депонування

свинцю та фтору відбувається у кістках, ртуті – у нирках, марганцю – у печінці.

Деякі електроліти не проникають до головниго мозку через їх затримку

геменцефалічним бар‟єром (наприклад – свинець).

При надходженні до організму людини речовин у токсичних кількостях

розвиваються процеси їх детоксикації. Токсичні речовини піддаються

різноманітним перетворенням. Майже всі органічні речовини перетворюються

шляхом різноманітних біохімічних реакцій: окислення, відновлення, гідролізу,

дезамінування, метилювання, ацетилювання тощо. Однак, деякі речовини не

перетворюються і виділяються з організму у незмінному вигляді – алкани (бензин).

Неорганічні речовини також піддаються хімічному перетворенню у організмі.

Характерною особливістю цих речовин є здатність депонуватися у певних органах:

наприклад, свинець відкладається у кістках у вигляді трифосфіат свинцю. Деякі

речовини окислюються: нітрити – до нітратів, миш‟яковиста кислота – до

миш‟якової, сульфіди – до сульфатів, ціаніди – до роданідів. В результаті

96

найчастіше зменшується їх токсичність. Однак іноді біохімічне перетворення може

призводити до утворення більш токсичних речовин. Так, метилацетат гідролізується

до метилового спирту та оцтової кислоти, а метиловий спирт в подальшому

окислюється до формальдегіду та мурашиної кислоти.

Основним шляхом зменшення дії токсинів є їх виведення з організму.

Основними органами виділення цих речовин є легені, нирки, шлунково-кишковий

тракт та шкіра. Через легені видаляються леткі речовини (бензин, бензол,

хлороформ), через нирки видаляються добре розчинні у воді сполуки (більшість

важких металів), через шлунково-кишковий тракт – погано розчинні речовини

(сполуки свинцю, ртуті, марганцю), через шкіру – жиророзчинні речовини (сполуки

ртуті, міді, миш‟яку).

Суттєвою для розвитку інтоксикації організму є здатність деяких речовин

акумулюватися в організмі (свинець, ртуть, фтор, метиловий спирт).

Встановлено, що існує чіткий зв‟язок між хімічною структурою, фізичними

властивостями та токсичною дією речовин. Причому для споріднених груп хімічних

речовин існує певна подібність у клінічній та патоморфологічній картині

інтоксикації (схема).

Залежність біологічної активності хімічних речовин від їх будови

За правилом Ричардсона у гомологічному ряду лінійних вуглеводнів сила

наркотичної дії збільшується із збільшенням кількості атомів вуглецю у молекулі.

Так, наркотична дія збільшується від пентану (C5H12) до октану (C8H18), від

Хімічна активність Фізико-хімічні властивості

Хімічна будова

Біологічна активність

97

метилового спирту (CH3OH) до алілового (C4H2CH2OH). Зі збільшення наркотичної

дії збільшується і гемолітична дія.

За правилом розгалуження ланцюгів наркотична дія послаблюється із

збільшенням розгалуження ланцюгів молекул вуглеводнів.

За правилом кратних зв’язків (при збільшенні насиченості) збільшується

біологічна активність органічних сполук.

Значний вплив на токсичність речовин має їх агрегатний стан. Тверді

речовини надходять до організму повільно і також повільно розвиваються симптоми

отруєння. Найбільш небезпечними є газоподібні, рідкі або водорозчинні речовини.

Наявність у зовнішньому середовищі кількох небезпечних речовин-

забруднювачів може призводити до їх комбінованого впливу на життєдіяльність

організму. Можливі три типи комбінованої дії речовин: синергізм, адитивність та

антагонізм. При синергізмі одна речовина призводить до посилення біологічної дії

іншої; при адитивній дії відбувається додавання біологічних ефектів окремих

речовин; при антагонізмі одна речовина послаблює токсичність іншої речовини.

Найчастіше взаємодія розповсюджених у оточуючому середовищі токсичних

речовин відбувається за типом адитивності. Отже, коли у середовищі присутні дві

токсичні речовини, гранично допустимі концентрації яких встановлені на рівні 0,1

мг/л, то слід вважати, що у комбінації вони здійснять такий біологічний ефект, як і

0,2 мг/л однієї з речовин.

Крім безпосередньої токсичної дії багато із забруднювачів характеризуються

віддаленими у часі ефектами, до яких відносяться перш за все онкогенна дія,

мутагенна дія, тератогенні та ембріотоксичні, алергічні та інші ефекти.

Онкогенна дія – один з найнебезпечніших для життя віддалених наслідків дії

токсинів. У даний час з відомих 5 мільйонів хімічних речовин, більш ніж 50 тисяч

визнані потенційно онкогенно-небезпечними, що можуть призводити до виникнення

доброякісних та злоякісних пухлин. Причому, окремо виділяють групу речовин –

хімічних канцерогенів. Хімічний канцероген – це речовина, яка при надходженні до

організму може викликати у людини та тварин утворення злоякісних пухлин, що не

зустрічаються без її впливу, або призводить збільшення ймовірності утворення

98

спонтанних (типових) злоякісних пухлин. У першому випадку такі речовини

відносять до групи справжніх канцерогенів-ініціаторів, у другому – до групи

промоторів розвитку пухлин. Справжні канцерогени, звичайно, одночасно є й

мутагенами і тому розглядаються як речовини із безпороговою дією. Промотори, на

відміну від них, звичайно мають поріг дії. Зараз визнано, що близько 600 хімічних

сполук характеризуються канцерогенною дією.

Мутагенна дія – збільшення частоти генетичних та хромосомних мутацій у

клітинах людини чи тварини під впливом забруднювачів. В даний момент виявлено

більше ніж 400 речовин – хімічних мутагенів. Основними хімічними мутагенами у

оточуючому середовищі є три групи речовин:

1) природні неорганічні сполуки (оксиди азоту, нітрити, нітрати, свинець,

радіоактивні речовини);

2) природні органічні речовини (алкалоїди, гормони, нафтопродукти).

3) синтетичні хімічні речовини відсутні у природі (пестициди, харчові

домішки, лікувальні препарати).

Тератогенна та ембріотоксична дія проявляється як результат

проникнення відповідних речовин крізь плацентарний бар'єр та їх безпосередній

впливі на тканини ембріону. Цей вплив може бути пов'язаний як із прямою

токсичною дією на ембріон, так і опосередковано через негативну дію на

материнський організм. Відомо більш ніж 600 таких хімічних речовин.

Алергічна дія. У даний час накопичено великий клінічний та

експериментальний матеріал, який свідчить про те, що багато хімічних речовин

можуть викликати сенсибілізацію організму і тим самим можуть бути прямою або

опосередкованою причиною алергічних захворювань. Такими речовинами перш за

все є сполуки хрому, нікелю, берилію, ароматичні аміни, хлорвмісні сполуки,

антибіотики та барвники.

Деякі хімічні речовини, такі як пестициди, поряд із токсичною дією, яка

проявляється безпосередньо після їх надходження до організму, можуть викликати у

віддаленому періоді ураження нервової системи (психічні розлади, парези, паралічі),

порушення органів кровообігу (коронарна недостатність, атеросклероз, цироз

99

печінки). Патологічний процес може виникнути також у результаті зниження

імунної реактивності організму.

У випадку надходження отруйних речовин до організму людини

застосовують комплекс методів, завданням яких є прискорення процесів

детоксикації організму, які полягають у прискоренні процесів виведення токсинів з

організму та їх перетворення на нетоксичні сполуки. Основні методи детоксикації

організму:

1. Промивання шлунку з введенням до нього 50-100 мл 5% розчину

унітіолу через зонд на початку та в кінці промивання, що застосовується для

зв'язування отрути, що не всмокталася. Для очищення шлунково-кишкового тракту

всередину вводять послаблюючі речовини (касторову або вазелінову олії),

призначають сифонні клізми з унітіолом.

2. Форсований діурез застосовують при легких отруєннях на фоні

внутрішньовенного введення 200-300 мл 5% унітіолу.

3. Гіпервентиляція легень (форсоване дихання) – застосовується при

отруєнні органічними розчинниками та отруйними газами.

4. Гемосорбція (гемоперфузія) – введення сорбентів безпосередньо у кров.

5. Активна штучна детоксикація, яка включає:

а) гемодіаліз – очищення крові за допомогою пристрою "штучна нирка";

б) перитонеальний діаліз;

в) антидотна терапія.

5.5.1. Небезпечні речовини небіологічного походження.

До токсичних речовин небіологічного походження відносяться речовини, які

або містяться у природному середовищі, або є штучними чи синтетичними

сполуками, які застосовуються у виробництві чи утворюються як відходи та побічні

продукти. За хімічною будовою до цієї групи належать як неорганічні, так і

органічні речовини. У якості неорганічних отрут виступають сполуки певних

елементів, які і визначають їх токсичність: металів, металоїдів та неметалів.

100

Органічні токсиканти є більш різноманітними як за будовою, так і за токсичністю та

симптомами отруєння.

1. Органічні розчинники.

До органічних розчинників відноситься велика група вуглеводнів

ароматичного і жирного рядів та їх похідні. Вони широко застосовуються у різних

галузях науки, виробництва та побуті. Всі розчинники характеризуються значною

летючістю, саме ця властивість використовується при їх застосуванні. Чим нижче

точка кипіння розчинника, тим легше він випаровується. В результаті у повітрі

з‟являються пари розчинників, які найчастіше і представляють небезпеку при

вдиханні.

Органічні розчинники – неелектроліти, за своєю фізіологічною дією –

наркотики. Ступінь наркотичної дії та механізм фізіологічного впливу на організм

людини залежить від їх фізико-хімічних властивостей. Встановлено, що більш

гідрофільні речовини у великих концентраціях призводять до пригнічення

рефлекторної дії та виникнення процесів гальмування (метиловий та етиловий

спирти, ацетон, складні ефіри оцтової кислоти тощо). Більш гідрофобні

розчинники, навпаки, призводять до загального стану збудження (бензин, бензол,

толуол, ксилол тощо).

При гострому отруєнні органічними розчинниками на перший план виходить

їх наркотична дія, яка у загальних рисах характеризується легким сп‟янінням,

збудженням, безпричинним сміхом, порушенням координації рухів. У подальшому

наступає сонливість, пригнічений стан, з‟являється головний біль та

головокружіння, нудота, судороги, порушення ритму дихання, падіння кров‟яного

тиску. При вдиханні великих концентрацій може наступити смерть, найчастіше

через параліч дихального центру.

Якщо речовини мають крім того подразнюючу дію, то крім наркотичної дії

додаються симптоми подразнення: паління у горлі, кашель, біль у грудях, гіперемія

кон‟юнктиви.

101

Спирти жирного ряду дуже широко використовуються у якості розчинників.

Токсичність спиртів переважно залежить від продуктів їх перетворення в організмі.

Так етиловий й пропіловий спирти швидко окислюються до вуглекислоти та води, а

метиловий спирт – до високотоксичних формальдегіду та мурашиної кислоти.

Гострі отруєння спиртами характеризуються різними стадіями наркозу і картина

отруєння загальновідома, яка носить назву сп‟яніння.

Не менш поширеним розчинником є диметилкетон, більш відомий як ацетон.

За фізіологічною дією ацетон є наркотиком, який крім того має подразнювальну дію

на слизові оболонки. Токсична дія ацетону незначна і полягає у виникненні

головних болів, головокружінні, легкому сп‟янінні та подразненні слизових

оболонок.

Найбільш поширеними у виробництві складними ефірами оцтової кислоти є

метилацетат та етилацетат. Ціла молекула складних ефірів має незначну наркотичну

дію та значний подразнювальний ефект. Основну небезпеку представляють

продукти гідролізу метилацетату до складу яких входить метилових спирт.

З гідрофобних розчинників найчастіше людина стикається із бензином, який

переважно використовується у якості автомобільного палива. Бензини отримують у

процесі ректифікації нафти і представляє собою суміш предельних вуглеводнів

різної молекулярної маси. У організмі бензини хімічно малоактивні і тому

переважно у незмінному вигляді виводяться через дихальні шляхи. Гостре отруєння

проходить подібно до інших розчинників з деякими особливостями ураження

нервової системи: спостерігається фібриляція скелетних м‟язів, тремор кінцівок,

язика, повік, судороги. У великих концентраціях можлива смерть через зупинку

дихання.

Бензол, толуол та ксилол характеризуються приблизно однаковою

фізіологічною дією. Найбільш небезпечними вважається бензол, хоча більш

токсичним є толуол. До організму переважно надходять через дихальні шляхи. Біля

50% цих речовин з організму виводиться також через дихальні шляхи, інша частина

– з сечею у вигляді продуктів перетворення (окислення та відновлення). В результаті

отруєння перш за все виникають порушення у центральній нервовій системі:

102

головний біль, головокружіння, підвищена подразливість, загальна втома, слабкість.

Виникає гемораргічний синдром в результаті підвищеної ламкості судин – численні

кровотечі. Спостерігається дія ароматичних вуглеводнів на органи кровотворення –

на перших етапах нейтрофільний лейкоцитоз та еритроцитоз змінюється на

нейтрофільну лейкопенію. При тривалим вдиханні великих концентрацій можлива

смерть через численні кровозливи у органах та розвитку анемії.

2. Інсектофунгіциди.

У сільському господарстві та побуті застосовується значна кількість хімічних

речовин для боротьби із шкідниками та хворобами рослин. Найчастіше

використовують хлор- та фосфорорганічні речовини. Деякі з них

(дихлордифенілтрихлоретан – ДДТ, хлорофос та корбофос) на сьогоднішній день

заборонені для використання і не виробляються вітчизняною промисловістю, однак

на численних складах продовжує зберігатися значна кількість цих речовин. Всі

хлор- та фосфорорганічні речовини дуже токсичні для теплокровних тварин. Вони

нерозчинні у воді, але добре розчинні у органічних розчинниках та жирах.

Основними шляхами надходження є аліментарний шлях, дихальні шляхи та шкіра.

Характеризуються кумулятивними властивостями і можуть призводити до

хронічних отруєнь. Як неелектроліти, що розчинні у ліпідах, ці речовини здатні

проникати у всі тканини. Хлорорганічні речовини є отрутами нервової системи та

паренхіматозних органів. Фосфорорганічні речовини характеризуються вузькою

зоною токсичної дії, яка переважно пов‟язана із блокуванням активності

холінестерази.

3. Свинець та його сполуки.

Свинець та його сполуки зустрічаються у багатьох промислових процесах та

побуті (добування та виплавка свинцю, свинцеві акумулятори, застосування

свинцевих білил, пайка, механічна обробка кришталю, забруднення повітря, води та

продуктів харчування тетраетилсвинцем тощо). Токсичність різноманітних сполук

свинцю подібна, різниця у силі токсичної дії залежить від їх розчинності у рідинах

організму, перш за все – шлунковому соку. Сполуки свинцю, що нерозчинні у воді,

добре розчиняються у шлунковому соку, тому переважає аліментарний шлях

103

надходження цього елементу до організму. Крім того, через дихальні шляхи здатні

надходити летючі сполуки свинцю та пил, що їх містить.

У крові свинець циркулює у вигляді фосфорнокислого свинцю або у вигляді

колоїду. Виділяється свинець через товстий кишечник у вигляді нерозчинного

сірчанокислого свинцю. Основна частина свинцю (до 75%) депонується у кістках у

вигляді трифосфату. Алкоголізм, перевтома, голодування та інфекційні

захворювання призводять до мобілізації свинцю з депо та його надходженню у кров.

Свинець та його сполуки являються протоплазматичними отрутами, які

діють на всі органи та системи організму, однак найбільші зміни відбуваються у

нервовій системі. Найбільш раннім симптомом отруєння є підвищена збудливість

кори головного мозку та підкоркових центрів гальмівних процесів. В результаті

знижується збудливість аналізаторів (зниження смакової, нюхової та шкірної

чутливості). Може виникати синювато-сіра кайма на яснах, як результат відкладання

сірчанокислого свинцю. Шкіра має землистий колір через спазм судин. У крові

з‟являються дегенеративні еритроцити, що згодом призводить до свинцевої анемії.

При тривалому надходженні свинцю до організму виникають функціональні

ураження центральної нервової системи, які призводять до виникнення

поліневритів, шлункових та кишкових спазмів.

Смертельна доза свинцю залежить від того, у вигляді якої сполуки він

надійшов до організму: для ацетату свинцю вона становить близько 50 г, для

свинцевих білил – 20 г.

4. Ртуть та її сполуки.

Ртуть при нормальних умовах – рідкий сріблястий метал, який здатний до

випаровування. Пари ртуті важче повітря у 7 разів і тому накопичуються у нижніх

шарах повітря. Найчастіше із ртуттю людина стикається при використанні приладів,

що містять металічну ртуть та її пари (термометри, рентгенівські та люмінесцентні

лампи). Пари ртуті добре сорбуються деревиною та штукатуркою, звідки можуть

при певних умовах повертатися у повітря. Отруєння можливе при надходженні ртуті

до організму через дихальні шляхи. Основна частина ртуті накопичується у печінці

та нирках. Виведення переважно відбувається з сечею та калом.

104

При хронічному отруєнні вражаються переважно нервова та видільна

системи, а також шлунково-кишковий тракт. Симптомокомплекс отруєння має

виражений характер і отримав назву меркуріалізму. Хронічне отруєння

супроводжується з ураженням шлунково-кишкового тракту, що проявляється у

вигляді синьої кайми покраю ясен (відкладення сірчаної ртуті), з‟являється гінгівіт,

стоматит, ентероколіт, враження печінки. Порушується діяльність центральної

нервової системи, що виражається у послабленні гальмування і переважанні

збудливих процесів при одночасному виснаженні коркових процесів. З‟являється

тремор кінцівок, повік, губ, язику, скелетних м‟язів. Характерні поліневрити та

парези. Найбільш важким захворюванням є ртутна енцефалопатія з порушеннями

психіки та інтелекту.

Смертельна доза розчинних солей ртуті становить 0,5 г., каломелі – 1-2 г.

5. Марганець та його сполуки.

Марганець широко застосовується у металургійній промисловості як легуюча

добавка сталі. Крім того деякі сполуки марганцю широко використовують у

медицині та побуті (перманганат калію – KMnO4). Марганець у виробничих умовах

найчастіше надходить до організму через дихальні шляхи у вигляді пилу, а у побуті

– шлунково-кишковий тракт. В організмі відкладається у вигляді фосфатів у кістках,

а також у печінці та нирках. Основний шлях виведення – шлунково-кишковий тракт,

куди він потрапляє разом із жовчю.

Токсична дія марганцю проявляється у негативному впливі на

екстрапірамідальний відділ центральної нервової системи, що проявляється у

вигляді гіпомімії, брадикінезії, ослабленні м‟язового тонусу, підвищенні

сухожилкових рефлексів. Порушуються хода та мова, знижується антитоксична

функція печінки, пригнічення шлункової секреції. При подальшому отруєнні

виявляється різко виражений екстрапірамідальний синдром – паркінсонізм:

масковість обличчя, скованість рухів, м‟язова ригідність. У такому стані патологічні

процеси мають необернений характер і наступає повна інвалідність.

6. Цинк та його сполуки.

105

Металічний цинк майже не токсичний. Більш токсичною є розповсюджена

сполука – оксид цинку (ZnO), що застосовується у якості білого пігменту у фарбах.

При нагріванні цинку вище точки його плавлення (939 0С) відбувається його

інтенсивне випаровування та наступне окислення у повітрі до тонкодисперсного

оксиду, що часто спостерігається підчас різки та зварювання елементів з

оцинкованого заліза. Окис цинку у такому вигляді потрапляє до організму через

дихальні шляхи і викликає пропасницю, що швидко зникає. Оксид цинку

призводить до денатурації легеневого епітелію та білків крові. Денатурований білок

призводить до виникнення пірогенного ефекту: через 4-5 годин після вдихання

аерозолю оксиду цинку з‟являється озноб, підвищення температури. у крові

збільшується вміст глюкози та кількості лейкоцитів. Такий же механізм дії

характерний для аерозолів багатьох металів: нікелю, міді, заліза, берилію, магнію

тощо.

7. Хром та його сполуки.

Хром, його сплави та солі часто застосовуються у промисловості. У

металургії його застосовують в якості легуючої добавки та антикорозійного

покриття, оксид хрому Cr2O3 використовують в якості тонкого абразиву (паста

ГОИ), такі солі хрому як хромові квасці застосовують у шкіряній промисловості,

біхромат калію – як окислювач для миття хімічного посуду. Хром та його сполуки

надходять до організму через дихальні шляхи у вигляді пилу або пари, через

шлунково-кишковий тракт – при заковтуванні сполук хрому, через шкіру – у вигляді

розчинів. В залежності від шляхів надходження хром може відкладатися у печінці,

нирках, ендокринних залозах, легенях, волоссі та нігтях. Його виведення

відбувається через нирки та шлунково-кишковий тракт.

Токсичність сполук хрому розрізняється в залежності від його валентності.

Найбільш токсичними є сполуки шестивалентного хрому. Біхромати та хромати

мають подразнюючу та припалюючи дію на слизові оболонки, а при високих

концентраціях викликають некроз. Смертельна доза біхромату калію – 3-8 г.

Надходження сполук хрому до крові викликає загальнотоксичну дію, викликаючи в

основному ураження шлунково-кишкового тракту та шкіри у вигляді виразок,

106

дерматитів, екзем. Сполуки хрому є алергенами і здатні викликати бронхіальну

астму.

Якщо сполуки шестивалентного хрому мають виражену токсичну дію, то

сполуки тривалентного, із незначною токсичною дією, мають канцерогенні

властивості.

8. Кадмій та його сполуки.

Кадмій використовується для отримання легкоплавких та твердих сплавів, у

лужних акумуляторах, кадмієвих лампах. Металічний кадмій не має вираженої

токсичної дії, однак кадмієвий пил, що надходить до легень, здатен викликати важкі

пневмосклерози. Особливо токсичними є сполуки кадмію, які можуть надходити як

через дихальні шляхи, так і через шлунково-кишковий тракт. Виведення кадмію

відбувається через нирки та шлунково-кишковий тракт.

Безпосередня дія виражається у виникненні місцевого подразнення слизових

оболонок дихальних шляхів або шлунково-кишкового тракту. Його загальна

токсична дія полягає в ураженні центральної нервової системи, дистрофічних

процесах внутрішніх органів, особливо печінки та нирок. Механізм дії полягає у

пригніченні активності цілого спектру ферментів.

9. Миш’як та його сполуки.

У даний час застосування миш‟яку у промисловості та медицині обмежено,

через значну токсичність його сполук. Сам миш‟як у чистому вигляді у зв‟язку із

його нерозчинністю неотруйний. Однак більшість його сполук при надходженні до

організму через шлунково-кишковий тракт та дихальні шляхи викликають серйозні

отруєння. Виведення відбувається дуже повільно через кишечник, нирки та шкірні

залози.

Токсична дія сполук миш‟яку полягає в ураженні капілярів, особливо

брижових. Крім того в організмі порушуються процеси обміну речовин та робота

нервової системи. В залежності від дози миш‟яку та шляхів його надходження до

організму симптоми отруєння відрізняються. Якщо його сполуки надійшли через

шлунково-кишковий тракт то розвивається відповідна шлунково-кишкова форма

отруєння миш‟яком, симптоми якої полягають у тому, що: у роті відчувається

107

металічний присмак, паління, наступає незупинна блювота, шлункові коліки,

сильний пронос призводить до значних втрат води, з‟являються судороги, наступає

ціаноз, що врешті решт може призвести до смерті. При вдиханні пилу, що містить

сполуки миш‟яку, розвивається подразнення слизових дихальних шляхів, їх набряк,

іноді – кровотеча. При хронічному надходженні миш‟яку до організму шлунково-

кишкові симптоми невиражені і полягають у втраті апетиту, нудоті, чергуванні

проносів із запорами. Поступово з‟являються ознаки ураження центральної та

периферичної нервової системи: головний біль, ослаблення психіки, розлади

чутливості, паралічі, розлади зору (до сліпоти), атрофія м‟язів. Цей період може

закінчитися смертю від паралічу серця. Смертельна доза миш‟яку – 0,1-0,2 г.

Крім вираженої токсичної дії при тривалому надходженні сполук миш‟яку

підвищується частота онкологічних захворювань дихальних шляхів та шлунково-

кишкового тракту. Контакт його сполук із шкірою може призводити до виникнення

раку шкіри.

5.5.2. Небезпечні речовини біологічного походження.

До токсичних речовин біологічного походження відносять небезпечні

речовини, що утворюються живими організмами: рослинами, тваринами, грибами

тощо. Відповідно існує поділ цих сполук на токсини рослинного, тваринного, чи

грибного походження. Із цими токсинами людина може стикатися підчас

споживання у їжу тварин, рослин чи грибів, які містять небезпечні речовини, або

при випадковому стиканні із живими організмами, які активно, чи пасивно вводять

отруту до організму людини. Переважна більшість цих сполук є дуже токсичними

через те, що їх основне призначення в організмі отруйних рослин, тварин чи грибів

– захист від поїдання іншими тваринами.

1. Отруйні рослини (фітотоксикологія).

Отруйність рослин залежить від наявності у них таких хімічних речовин, які

шкідливо впливають на організм. Ці сполуки, на відміну від речовин-забруднювачів,

108

виробляються власно рослинами і залежно від багатьох причин у різних кількостях

містяться у різних їх частинах. Іноді токсини починають синтезуватися рослиною

лише за певних умов, наприклад, одна з найважливіших кормових рослин –

конюшина (Trifolium) підчас м‟якої зими (при ізотермі січня вище +5 0С) накопичує

у листях значну кількість цианогенних гликозидів. Таким чином конюшина

захищається від знищення навесні слимаками, які масово з‟являються після теплої

зими. Влітку інтенсивне нарощування листя дає неможливим повне знищення

конюшини слимаками, тому у цей час токсини не виробляються.

З отруйних речовин найчастіше у рослинах зустрічаються алкалоїди,

стероїдні глікозиди, терпеноїди, флавоноїди, таніни тощо.

Алкалоїди – велика група азотвмісних циклічних сполук різноманітної

хімічної будови. Класифікацію алкалоїдів проводять за наявністю гетероциклічних

угруповань – індольні, піридинові, хінолінові алкалоїди тощо. Відомо близько 10000

видів цих сполук з більше ніж 400 видів рослин. Більшість з них має неприємний

дуже гіркий смак. Їх фізіологічний вплив полягає у дії на нервову систему.

Особливо багаті на алкалоїди рослини з родин бобових, макових,

пасльонових, жовтецевих, маревих, складноквітних.

Стероїдні (серцеві) глікозиди – є похідними

циклопентанпергидрофенантрену і поділяються на дві групи: карденоліди і

буфадіеноліди. Ця група речовин поширена і серед тварин (входять до складу

жаб‟ячої отрути). Серцеві глікозиди мають виражену кардіотонічну дію, але у

великих дозах виступають як серцеві токсини.

Найбільша кількість видів рослин, що містять серцеві глікозиди, відносяться

до родин жовтецевих, хрестоцвітних, куторових, лілейних, норичнікових.

Терпеноїди – кисеньвмісні похідні терпенів – вуглеводнів, що складаються з

ізопренових одиниць (C5H8). Терпеноїди у рослинах, як правило, представлені

спиртами, альдегідами та кетонами. Монотерпени (C10H16) та сесквітерпени (C15H24)

входять до складу летких ефірних олій, дитерпени (C20H32) та тритерпени (C30H48)

звичайні складові нелетких камедей та смол. Політерпеноїди утворюють каучук та

гутаперчу. Терпеноїди є дуже поширеними токсинами рослин.

109

Флавоноїди – розповсюджена група фенольних сполук, більшість з яких (крім

катехінів та лейкоантоцианидинів) зустрічаються у формі різноманітних глікозидів.

Дубильні речовини (таніни) – високомолекулярні поліфеноли, характерні для

представників родин бобових, миртових та розоквітних. Підчас процесу дубіння

відбувається хімічна взаємодія фенольних груп танінів із молекулами колагенів, в

результаті чого білки отримують стійкість до дії вологи та мікроорганізмів, що

використовується для вичинки шкір.

Кумарини – кисеньвмісні гетероциклічні сполуки, що є похідними бенз--

пірону і широко розповсюджені серед рослин.

Антрахінони – велика група антраценових похідних, що у більшості випадків

є глікозидами. Характерною їх фізіологічною дією на тваринний організм є

посилення перистальтики товстого кишечнику (послаблююча дія).

Серед всього різноманіття отруйних рослин виділяють: безумовно отруйні (з

підгрупою особливо отруйних) та умовно отруйні. Перші викликають отруєння,

іноді дуже важке, з можливим летальними кінцем, при надходженні до організму

людини певної частини (органу) рослини. Токсичність інших проявляється лише за

певних умов, наприклад при зростанні у певних місцях або при порушенні умов

зберігання рослинної сировини, ферментативній дії грибів або мікроорганізмів.

Відомості щодо властивостей токсинів найбільш розповсюджених отруйних

рослини флори України зведені до таблиці.

110

Фітотоксикологічна характеристика деяких отруйних рослин

Назва рослини Токсичні речовини Характер отруєння

Плаун-баранець

(Lycopodium selago)

Надземна частина

Алкалоїди: селагін, клаватин,

лікоподин, нікотин.

Нейротропна дія, звуження зіниць,

блювота, зниження м‟язового тонусу,

пригнічення дихання.

Папороть чоловіча

(Dryopteris filix-mas)

Кореневище

Флороглюцини: філіцин,

флаваспидинова к-та,

аспидинол, альбаспидин.

Сонливість, зниження артеріального

тиску, знепритомніння, судоми скелетної

та дихальної мускулатури

Ялівець козацький

(Juniperus sabina)

Надземна частина,

плоди

Терпеноїди: сабінен, пінен,

кадинен, борнеол.

Нудота, блювота, пронос. При важкому

отруєнні – збудження, тремор кінцівок,

порушення серцевої діяльності та

дихання.

Блекота чорна

(Hyoscyamus niger)

Вся рослина

Алкалоїди: атропін,

скополамін.

Зниження м‟язового тонусу шлунково-

кишкового тракту та бронхів, мідріаз,

тахікардія, зниження секреції слинних,

потових та сльозових залоз, збудження

ЦНС.

Болиголов плямистий

(Conium maculatum)

Вся рослина

Алкалоїди: коніїн, конгідрин,

псевдоконгідрин.

Збудження та наступне пригнічення

ЦНС, висхідний паралічу розширення

зіниць, задуха.

Бузина трав‟яниста

(Sambucus edulis)

Листя, квіти, незрілі

плоди

Цианогенні глікозиди:

самбунігрін, d-амігдалін.

Отруєння через утворення синильної

кислоти: накопичення у крові

оксигемоглобіну, тахікардія та

брадикардія, судоми, зупинка дихання.

Віх отруйний

(Cicuta virosa)

Вся рослина

Цикутотоксин Судоми, відчуття холоду у тілі,

порушення рівноваги, зниження шкірної

чутливості, серцево-судинна

недостатність, зупинка дихання.

Гледичія звичайна

(Gleditsia triacanthos)

Молоде листя

Антраглікозиди, флавоноїди,

сапоніни, алкалоїди

(тріакантин)

Збліднення шкіри, слинотеча, нудота,

блювота, пронос, гіпотензія, сонливість,

знепритомніння, гемоліз еритроцитів,

симптоми пневмонії, цироз печінки.

Гірчиця

(Brassica juncea)

Вся рослина,

недозріле насіння

Ефірна олія: алалгірчична,

кротонилгірчична олії,

глікозиди: синігрін.

Слинотечіа, біль у шлунку, блювота,

гастроентерит. У важких випадках –

задишка, брадикардія, знепритомніння,

зупинка дихання.

Конопля посівна

(Cannabis sativa)

Молоді верхівки

жіночої рослини

Дибензопірани: канабінол,

тетрагідроканабінол,

канабідінол.

“Гашишне” сп‟яніння, рухове та

психічне збудження, галюцинації, частий

пульс, підвищений артеріальний тиск.

При тривалому застосуванні

розвиваються важкі психічні розлади,

слабоумство, деградація особистості.

Беладонна

(Atropa beladonna)

Вся рослина, мед

Алкалоїди: атропін,

гіосциамін, скополамін

Симптоми як і у випадку отруєння

блекотою

Конвалія

(Convallaria majalis)

Вся рослина,

особливо – плоди

Сапонін конваларін, серцеві

глікозиди (конваламарін,

конвалатоксин)

Нудота, блювота, різка брадикардія,

екстрасистолія, тремор шлуночків з

подальшою зупинкою. Сапонін

призводить до гемолізу.

Мак снодійний

(Papaver somniferum)

Алкалоїди: морфін, кодеін,

папаверін, тебаін, протопін,

Нудота, блювота, запор, анурез,

головокружіння, знижений артеріальний

111

Вся рослина,

особливо у незрілих

коробочках

лауденін. тиск, галюциногенне знепритомніння,

зупинка дихання.

Крім отруйних рослин значну небезпеку для людини представляють токсини

грибів. Найчастіше отруєння спостерігається при вживанні плодових тіл деяких

макроміцетів, які помилково приймають за їстівні, або через приготування грибів,

які зіпсувалися при зберіганні чи у процесі природного розкладання. Багато із

їстівних грибів у певні періоди розвитку своїх плодових тіл починають

накопичувати продукти їх автолітичного розкладення. Гриби, що ростуть у районах,

де грунти містять підвищену концентрацію важких металів, органічних забруднень

та радіонуклідів, через розвинену сітку свого міцелію здатні нагромаджувати ці

речовини, і тому представляють небезпеку для здоров‟я людини при їх споживанні у

їжу.

Отруєння грибами відбувається переважно через наявність в їх плодових

тілах певних речовин – мікотоксинів. Крім того, цвілеві гриби, що відносять до так

званих мікроміцетів, які розмножуються на продуктах харчування, можуть

викликати їх токсичне псування.

Основними мікотоксинами є:

Афлатоксини – за структурою переважно є фурокумарінами. Синтезуються

цвілевими грибами Aspergillus flavus та A. parasiticus. Афлатоксини переважно

уражують печінку та інгибують синтез білку. Це призводить до наступних

симптомів: загальна в‟ялість, відсутність апетиту, порушення координації рухів,

судоми, парези, численні гемораргії, набряки, жовтуха.

Ерготоксини – похідні лизергінової кислоти. Синтезуються у плодових тілах

паразитичного грибу спориньї (Claviceps purpurea), який паразитує на культурних та

диких злаках. Для них характерна виражена фізіологічна активність, що полягає у

виникненні спазму гладенької мускулатури кровоносних судин матки, знижуються

ефекти адреналіну та серотоніну, розвиваються галюцинації, стимулюється

дихальний центр. Ці властивості спориньї раніше використовували у офіційній

медицині як засіб для покращення пологової діяльності та зупинки маткових

112

кровотеч. При вживанні хлібу з склероціями цього грибу розвивається симптоми

отруєння, які можуть проявлятися у двох клінічних формах: гангренозній

(розвивається суха гангрена з відторгненням м‟яких тканин та цілих кінцівок) та

конвульсивній (психічні розлади з психомоторним збудженням).

Біциклічні токсичні поліпептиди (аманітіни та фалоїдіни) у великих

кількостях містяться у плодових тілах блідої поганки (Amanita phalloides). Для цих

мікотоксинів характерна виражена гепатотоксична дія, яка полягає в ураженні

ендоплазматичного ретикулюма та ядер гепатоцитів. Розвивається некроз печінки та

її жирове переродження. Крім того спостерігається гемолітична активність,

характерне блокування К+-каналів збудливих мембран. Отруєння розвивається при

споживанні у їжу половини або, навіть, третини плодового тіла середнього розміру.

Основні симптоми з‟являються через 1-2 доби: з‟являється неспинна блювота,

кишкові коліки, біль у м‟язах, спрага, жовтуха та збільшення печінки. В результаті

токсичного гепатиту та гострої серцево-судинної недостатності у більшості випадків

спостерігається летальний кінець.

Мускарин, мускаридін, холін, бетаїн, путресцин, буфотеїн іботенова

кислота тощо характерні для мухоморів: червоного (Amanita muscaria),

пантероподібного (A. panterina), поганкоподібного (A. citrina) та інших. Найбільш

токсичними є мускарин та мускаридин, які стимулюють М-холинореактивні

системи вегетативної нервової системи. Буфотенін характеризується вираженою

галюциногенною дією. Основні симптоми проявляються через 30-40 хв. після

споживання гриба: нудота, блювота, біль у животі, підвищене слиновиділення та

пітливість, звуження зіниць, зниження артеріального тиску, судоми, можливі колапс

та коматозний стан.

2. Отруйні тварини

Всіх отруйних тварин можна розділити на дві групи: первинно-отруйні та

вторинно-отруйні. До первинно-отруйних відносять тварин, що виробляють

токсичний секрет у спеціальних залозах або тих, які характеризуються отруйними

продуктами метаболізму. Таким чином, отруйність цих тварин є видовою ознакою.

113

Первинно-отруйні тварини розрізняються за способами утворення отрути та його

застосуванню і тому їх поділяють на активно- та пасивно-отруйних. Активно-

отруйні тварин, які мають спеціалізований отруйний апарат, який слугує для

введення отрути до організму інших тварин мають назву озброєних активно-

отруйних тварин. у типовому вигляді такий апарат складається із отруйної залози з

вивідною протокою та вражаючого пристрою (зуби у змій, жало у комах, гачки та

шипи у риб). У такому випадку отрута потрапляє до організму іншої тварини

парентерально. Ефективність такого способу введення отрути найбільша. Ніша

група активно-отруйних тварин позбавлені пристрою для введення отрути і тому

мають назву неозброєних активно-отруйних тварин. Наприклад, отруйні шкірні

залози амфібій, анальні залози комах. Токсичний ефект таких отрут виникає при

контакті з покривами тіла тварини.

У пасивно-отруйних тварин токсичні метаболіти накопичуються у органах

та тканинах, що перешкоджає їх поїданню іншими тваринами. Для попередження

про токсичність часто такі тварини мають яскраве забарвлення (апосематичне

забарвлення).

До вторинно-отруйних відносять тварин, які здатні акумулювати екзогенні

токсини і тому проявляють свою отруйність лише при вживанні у їжу. Наприклад

молюски або риби, що за певних умов здатні накопичувати у своєму тілі токсини

синьозелених водоростей, комахи, що живляться отруйними рослинами тощо.

Токсикологічна класифікація отруйних тварин

ОТРУЙНІ ТВАРИНИ

Первинно-отруйні Вторинно-отруйні

Активно-отруйні Пасивно-отруйні

Озброєні Неозброєні

114

Спосіб введення отрути залежить від її хімічної будови. Так, білкові токсини

(отрути змій, комах та павукоподібних) вводяться то тіла жертв парентерально, бо

при їх надходженні через шлунково-кишковий тракт вони швидко руйнуються

травними ферментами. Навпаки, токсини небілкової природи (алкалоїди амфібій,

токсини деяких риб та молюсків) ефективні при аліментарному надходженні.

Отруйні членистоногі. На території України мешкає багато отруйних

членистоногих. З активно-отруйних озброєних членистоногих слід назвати

кримського скорпіона (Euscorpius tauricus), тарантула (Lycosa singoriensis) та

павука-хрестовика (Araneus diadematus), медоносну бджолу (Apis melifera), джмелів

( рід Bombus) та ос ( рід Vespa). Для всіх цих тварин характерний жалючій отруйний

апарат, за допомогою якого вони здатні вводити до тіла жертви відповідний токсин.

Більшість отрут є білкової природи і характеризуються гемолітичною або

нейротоксичною дією. Крім того до цієї групи можна віднести комах, що вводять

отруту до тіла жертви за допомогою ротового апарату: двокрилі – гедзі (Tabanidae),

ктирі (Asilidae) та мошки (Simuliidae), клопи – клопи-хижаки (Reduviidae). У даному

випадку важко розрізнити у секреті справжні отрути та травні ферменти.

До активно-отруйних неозброєних членистоногих відносяться деякі жуки

(родин Meloidae, Staphylinidae, Chrysomelidae) та лускокрилі (гусінь златогузки

Euproctis chrysorrhoea та медведиць Arctiidae). Всі вищезазначені жуки мають

отруйну гемолімфу, яка виділяється у вигляді жовтих крапель на кінцівках та по

боках тіла. За механізмом дії токсини гемолімфи жуків поділяються на подразнюючі,

що викликають дерматити та нейротоксини, які призводять до порушення передачі

нервових імпульсів по синапсах. Гусінь деяких лускокрилих на поверхні сегментів

має тонкі волоски, в основі яких розміщуються отрутосекретуючі клітини. При

торканні гусені у шкіру людини проникають волоски, які викликають подразнення,

що призводять до дерматитів. Також небезпеку представляє надходження цих

волосків із їжею до травного тракту або їх вдихання.

Отруйні хребетні. Найбільш відомими активно-отруйними хребетними є

риби (акула катран – Squalus acanthias, скати-хвостоколи – родина Dasyatidae,

морський дракончик – Trachinus draco тощо) та змії (звичайна гадюка – Vipera berus

115

та степова гадюка – V. ursini). Отрути цих хребетних тварин представляють суміш

токсичних поліпептидів та ферментів із переважною місцевою подразнюючою та

загальною нейротоксичною дією. Під час введення отрути виникає місцевих

алгогенний (больовий) ефект завдяки наявності у її складі серотоніну та гістаміну. За

рахунок дії протеолітичних ферментів розвивається місцевий набряк тканин.

Загальна дія цих отрут проявляється у порушенні передачі збуджень у нервово-

м‟язових синапсах, що призводить до паралічу скелетної та дихальної мускулатури,

або викликає численні гемораргічні набряки та коагулопатії (порушення згортання

крові).

Перша допомога при укусах отруйних змій полягає у тому, що потерпілого

треба покласти у горизонтальному положенні, щоб голова була опущена нижче

рівня тіла для зниженні важкості можливих порушень мозкового кровообігу. Потім

негайно необхідно приступити до відсмоктування отрути з ранки з одночасним

масуванням області укусу. Інтенсивне висмоктування у перші хвилини дає

можливість видалити до 40% отрути. Причому рідину, яку вдалося відсмоктати

необхідно спльовувати, що не відбулося надходження отрути через можливі ранки у

роті. У подальшому необхідно забезпечити повну нерухомість ураженої частини

тіла, щоб зменшити інтенсивність дренування отрути лімфатичною системою та

негайно доставити постраждалого до найближчого медичного закладу.

Неозброєними активно-отруйними тваринами є амфібії, шкірні альвеолярні

залози яких секретують широкий спектр отрут, у складі яких на перше місце

виходять токсичні стероїдні алкалоїди, що не руйнуються травними ферментами.

Всі отрути амфібій характеризуються вираженою нейротоксичною, серцево-

судинною та антибактеріальною дією.

Пасивно-отруйні хребетні тварини переважно представлені рибами (деякі з

родини коропових Cyprinidae). Встановлено, що основним токсином, який у певні

періоди нагромаджується у статевих продуктах та печінці деяких коропових риб є

небілкова отрута ципринидин.

116

РАДІАЦІЙНИЙ ФОН

ЗМІНЕНИЙ ФОН ПРИРОДНИЙ ФОН

КОСМІЧНЕ

ВИПРОМІНЮВАННЯ ПРИРОДНІ ІЗОТОПИ ШТУЧНИЙ ФОН

ТЕХНОЛОГІЧНО

ЗМІНЕНИЙ ФОН

1) Первинне

– протони (92%);

– -частки (7%);

– ядра атомів Li,

Be, C, N, O (1%).

2) Вторинне

– -частки;

– -частки;

– нейтрони;

– мезони.

1) Ізотопи

радіоактивних

родин;

2) Генетично не

зв’язані з першою

групою;

3) Ізотопи, що

утворилися в

результаті дії

космічного

випромінювання.

Збільшення

концентрації

природних

радіоактивних

ізотопів в

результаті

виробничої

діяльності людини

Надходження до

біосфери штучних

радіоактивних

ізотопів, що

утворилися в

результаті ядерних

реакцій.

5.6. Вплив радіоактивного іонізуючого випромінювання.

Радіоактивне іонізуюче випромінювання широко розповсюджене у природі.

Природними джерелами радіоактивного випромінювання є як земні так і позаземні

чинники. Природні радіоактивні ізотопи, що завжди присутні у воді, повітрі, грунті,

живих організмах, є земними джерелами. У якості джерела позаземного походження

виступає космічне випромінювання. Іонізуюче випромінювання природних

радіоактивних ізотопів та космічне випромінювання формують природний

радіаційний фон.

Однак у зв‟язку із діяльністю людини концентрація природних

радіоактивних ізотопів в окремих районах Земної кулі значно підвищилася

(добування корисних копалин, спалювання викопного палива), що призвело до

зміни радіаційного фону, який має назву технологічно змінений природний

радіаційний фон.

117

5.5.1. Складові природного радіаційного фону.

Космічне випромінювання представляє собою потік ядерних часток, які

прямують до Землі із різних областей світового простору. Це так зване первинне

космічне випромінювання, яке складається з протонів (92%), -часток (ядра гелію –

7%), ядер атомів літію, берилію, вуглецю, азоту та кисню (0,78%). Певний внесок у

загальний потік космічного випромінювання, що надходить до Землі, вносить і

Сонце. За різкого збільшення сонячної активності можливе збільшення

інтенсивності космічного випромінювання на 4-100%.

При надходженні космічних часток до поверхні Землі, відбувається їх

взаємодія із атомами та молекулами складових атмосфери. Виникає вторинне

космічне випромінювання, яке складається з електронів (-частинки), нейтронів,

мезонів та фотонів (-кванти). При наближенні до поверхні Землі інтенсивність

первинного випромінюванні зменшується, а інтенсивність вторинного –

збільшується і досягає максимуму на висоті 20-30 км від поверхні планети. На

менших висотах інтенсивність вторинного випромінювання поступово зменшується.

Рівень космічного випромінювання неоднаковий на поверхні земної кулі: він

залежить від геомагнітної широти, збільшуючись від екватору до полюсів. Крім того

існує барометричний ефект, коли при підвищенні атмосферного тиску рівень

космічного випромінювання зменшується.

Природні ізотопи, які існують на Землі умовно можна поділити на три

групи:

1) радіоактивні ізотопи, які входять до складу радіоактивних родин,

родоначальниками яких є уран (238

U), торій (232

Th) та актиноуран (235

U).

2) генетично не зв‟язані з ними радіоактивні елементи: калій (40

K), кальцій

(48

Ca), рубідій (87

Rb) тощо.

3) радіоактивні елементи, що безперервно утворюються на Землі у результаті

ядерних реакцій під дією космічного випромінювання. Найбільш важливими є –

вуглець (14

C) та тритій (3H).

118

Головним джерелом надходження у зовнішнє середовище природних

радіоактивних речовин є гірські породи, які виникли у період формування та

розвитку планети. Завдяки деструктивним процесам метеорологічного,

гідрологічного, геохімічного характеру, які відбуваються на планеті безперервно,

радіоактивні речовини постійно широко розсіюються. Одночасно відбуваються

процеси захоронення природних радіоактивних речовин у товщах осадових порід. В

результаті спостерігається динамічна рівновага між вивільненням з літосфери цих

елементів та їх повернення до складу літосфери. Значне місце у процесах міграції та

кругообігу радіоактивних елементів на Землі займають живі організми, за рахунок їх

участі у глобальному кругообігу речовини.

В окремих районах земної кулі відмічені території з підвищеним вмістом

радіоактивних елементів у гірських породах та грунтах. Такі районах

характеризуються активними процесами гороутворення (Памір, Тибет, Бразилія,

Індія). Переважно у гірських породах присутні торій та уран. Такі території носять

назву природних радіоактивних провінцій.

Природна радіоактивність атмосфери.

Природна радіоактивність повітря зумовлена наявністю радіоактивних

ізотопів, що виникають у атмосфері під дією космічного випромінювання,

радіоактивних газів, які надходять з верхніх шарів літосфери, а також твердих

пилових часток, які були підняти у атмосферу через вулканічну активність, дію

вітру або антропогенну діяльність (спалювання природних копалин).

Переважна більшість радіоактивних ізотопів, що утворюються в результаті

дії космічного випромінювання зобов‟язані своїм виникненням вторинному

космічному випромінюванню, яке має нейтрони різних енергій. Більша частина

нейтронів в результаті взаємодії з ядрами азоту повітря дає початок радіоактивному

вуглецю – 14

С.

ΗCnΝ 1

1

14

6

1

0

14

7

Аналогічно виникають інші радіоактивні ізотопи, наприклад тритій:

HCnN 3

1

12

6

1

0

14

7

119

З верхніх шарів земної кори до атмосфери надходять радіоактивні гази,

переважно еманації дочірніх продуктів урану (радон-222), торію (торон-220) та

актиноурану (актинон-219). Основний внесок робить радон-222 через те, що його

період піврозпаду складає 3,8 доби, а торону та актинону – кілька секунд. В

результаті безперервного надходження радону з грунту в атмосферу найбільші

концентрації його спостерігаються у приземному шарі повітря. На інтенсивність

виходу еманацій у конкретному районі впливають атмосферні та метеорологічні

явища та склад грунтів або гірських порід.

Природна радіоактивність гідросфери.

Склад радіоактивних елементів у воді залежить від умов їх формування.

Якщо це вода атмосферних опадів, то вміст радіоактивних ізотопів у ній невеликий і

переважно представлений ізотопами атмосферного походження (вуглець, трітій), а

також 40

К та 238

U, які входять до складу пилових часток.

Радіоактивність підземних вод залежить від складу гірських порід або

грунту, які вона омиває. Звичайно, найменша активність характерна для води з

осадових порід, найбільша – води кислих магматичних порід та мінеральні води.

Існує пряма залежність між загальною мінералізацією грунтових вод, та їх питомою

активністю. Радіоактивність підземних вод переважно зумовлена наявністю 40

K,

226Ra та

222Rn.

Радіоактивність води відкритих континентальних водойм залежить від

хімічного складу гірських порід ложа та берегів водойми, кліматичних умов та

джерел водного живлення. Як правило, поверхневі води (дощові, льодовикові,

снігов) містять незначну кількість радіоактивних речовин. Якщо переважає грунтове

живлення, то питома активність води підвищується. В результаті впливу

кліматичних факторів радіоактивний склад води може значно змінюватися протягом

року через зміну джерела живлення водойми, процесів випаровування або

виморожування. В середньому річкова вода європейських річок містить 0,04-0,60

Бк/л 40

K та 0,009-0,074 Бк/л 226

Ra. У порівнянні з континентальними водоймами,

вода морів та океанів характеризується більш сталим складом радіоактивних

ізотопів: 11-18 Бк/л 40

K та 0,02-0,04 Бк/л 226

Ra.

120

Радіоактивність живих організмів.

Вміст радіоактивних ізотопів у живих організмах представляє значний

інтерес через те, що саме з їжею до організму людини надходить їх значна кількість.

Крім того, живі організми беруть активну участь у процесах природної міграції

радіоактивних елементів. Радіоактивність живих організмів залежить перш за все

від концентрації таких радіоактивних ізотопів, які існують у суміші із стабільними

елементами, що у значних кількостях містяться в організмі (40

K, 14

С, 3Н). Тому,

наприклад, горох, який містить 0,9% калію, має питому активність за рахунок 40

K

274 Бк/кг, а питома активність коров‟ячого масла, яке містить 0,0014% калію,

складає лише 3,7 Бк/кг.

Концентрація інших радіоактивних ізотопів, функція яких в організмі

залишається невідомою, таких як 238

U, 226

Ra, 232

Th, 210

Pb, 210

Po, залежить від їх

концентрації у зовнішньому середовищі. Однак рівень нагромадження цих

елементів організмами не прямо пропорційний їх концентрації у оточуючому

середовищі, бо відносна ефективність їх накопичення зменшується при різкому

збільшенні їх зовнішньої концентрації. Питома активність цих елементів залежить

від анатомо-фізіологічних особливостей певного організму. Так, відміни

концентрацій 210

Pb та 210

Po у різних видах рослин полягають у відмінах їх сорбційної

здатності.

За характером розподілу по органах і тканинах людського організму

радіонукліди поділяються на:

1) остеотропні – 32

P, 45

Ca, 90

Sr, 90

Y, 95

Zr, 140

Ba, 226

Ra, 238

U, 239

Pu (цитрат).

2) які переважно накопичуються у органах з розвиненою ретикуло-

ендотеліальною тканиною – 140

La, 144

Ce, 147

Pm, 227

Ac, 239

Th, 239

Pu (нітрат).

3) вибірково накопичуються у певних органах і тканинах – 131

I (щитоподібна

залоза), 59

Fe (еритроцити), 65

Zn (підшлункова), 99

Mo (радужка ока).

4) рівномірно розподіляються по організму – 3H,

14C,

40K,

86Rb,

95Nb,

106Ru,

137Cs.

Найважливішим за внеском у загальний рівень радіоактивності живих

організмів є 40

K, який зустрічається у природі у суміші із стабільними ізотопами у

121

кількості 0,0119% (таблиця). Питома активність біомаси за рахунок 14

С на порядок

менше, а за трітієм – зовсім мізерна.

Вміст калію та питома активність за 40

K окремих продуктів харчування

Продукт Загальний вміст калію, % Загальна питома активність,

Бк/кг

Пшениця 0,50 150

Горох 0,90 274

Гречка 0,13 41

Картопля 0,45 130

Яловичина 0,37 84

Свинина 0,10 33

Риба 0,26 78

Молоко 0,14 44

Масло 0,01 4

Людське тіло містить в середньому 0,19% калію (130 г при масі тіла 70 кг).

Особливо багаті на калій тканини та органи, які характеризуються значною

функціональною активністю – скелетні м‟язи, серце, нервова тканина, печінка тощо.

Тому у тілі сконцентровано близько 0,08 г 40

K, або 22,2 кБк. Загальний вміст

вуглецю у організмі складає 18%, тобто біля 12,6 кг. Отже радіоактивність тіла за

14С складає близько 52 Бк/кг, або 3,3 кБк. Вміст

238U,

226Ra,

232Th,

210Pb,

210Po у

організмі людини залежить від їх концентрації у продуктах харчування та воді, що

споживає людина.

5.5.2. Антропогенне радіоактивне забруднення зовнішнього середовища.

В середині 20-го сторіччя людство опанувало радіоактивність, явища

радіоактивного розпаду почали використовувати перш за все у військових цілях, не

менш широко – у промисловості, медицині та науці. Широке застосування

радіоактивних ізотопів та ядерних реакцій призвело до виникнення радіоактивного

забруднення земної кулі, причому часто забруднювачами виступають радіоактивні

ізотопи, які відсутні у природі. Випромінювання, що зумовлене розсіяними у

122

біосфері штучними радіонуклідами, представляє собою штучний радіаційний фон,

який в цілому по земній кулі додає до природного радіаційного фону лише 1-3%.

Однак штучне радіоактивне забруднення у біосфері розподілено нерівномірно, що

призводить до локального підвищення радіаційного фону, яке може сягати кількох

порядків.

Виділяють три основних шляхи виникнення і надходження до біосфери Землі

штучних радіоактивних ізотопів: випробування ядерної зброї, підприємства атомної

промисловості та підприємства й наукові лабораторії, що використовують

радіоактивні речовини.

1. Випробування ядерної зброї ще кілька десятиріч тому займало перше

місце за надходженням до біосфери штучних продуктів ядерного розпаду. Лише на

Семипалатинському полігоні за часів Радянського Союзу було проведено 456

ядерних випробувань, в тому числі 30 наземних, 86 повітряних та 340 підземних.

В результаті ядерного вибуху утворюються продукти поділу ядерного заряду

та радіоактивні ізотопи наведеної активності. В оточуюче середовище надходить

також певна кількість речовини самого заряду. Осколки поділу заряду

представляють собою складну суміш радіоактивних речовин. Ядра атомів 238

U та

239Pu розщеплюються з утворенням 80 різних елементів, які у свою чергу швидко

розпадаються і утворюють не менше, ніж 200 ізотопів 36-ти хімічних елементів,

періоди піврозпаду яких тривають у межах від 1 с (157

Xe) до 1,57·107 років (

129I). За

характером випромінювання майже всі радіоактивні ізотопи відносяться до - чи -

та -випромінювачів (крім -випромінювачів 144

Nd та 147

Sm). Після вибуху

поступово відбувається розпад радіонуклідів і через кілька років домінуючими

ізотопами стають 90

Sr, 90

Y, 137

Cs, які є найбільш небезпечними для людини у зв‟язку

із їх тривалим існуванням у біосфері.

Наведена радіоактивність виникає в результаті захоплення нейтронів, які

виникають підчас радіоактивного розпаду урану чи плутонію, ядрами атомів

елементів, що входять до складу конструктивних матеріалів вибухового пристрою,

повітря, грунту чи води. При цьому виникають радіоактивні ізотопи із коротким

123

періодом піврозпаду (24

Na, 27

Mg, 31

Si, 32

P тощо), тому час їх існування у біосфері

незначний.

2. До підприємств атомної промисловості відносяться підприємства по

отриманню та переробці штучних радіоактивних ізотопів: уранові рудники, фабрики

по збагаченню урану та виготовленню ядерного палива, експериментальні, військові

та енергетичні реактори. Основними джерелами забруднення біосфери у даному

випадку виступають радіоактивні відходи та аварії на підприємствах. Утворення

радіоактивних відходів – обов‟язкова умова функціонування вище наведених

підприємств. Так, при добуванні та збагаченні урану утворюється значна кількість

твердих та рідких радіоактивних відходів, що містять уран та радій. Найбільш

небезпечні ізотопи утворюються в результаті експлуатації реакторних установок.

Утворюються значні об‟єми газоподібних, рідких та твердих радіоактивних

відходів. Радіоактивні гази та аеорзолі утворюються в результаті нейтронного

опромінення газів та аерозолів повітря в активній зоні реактору (41

Ar, 19

O, 59

Fe, 31

Si

тощо). Джерелами рідких відходів є вода першого контуру реактора, де містяться

елементи наведеної активності та продукти ділення ядерного палива. Крім того

забруднення води відбувається підчас зберігання тепловиділяючих елементів

(ТВЕЛ). Крім того значні об‟єми високоактивних рідких відходів утворюються при

переробці ядерного палива. Твердими відходами є власно ТВЕЛи та конструкційні

елементи, що підпадали дії нейтронного опромінення.

У разі виникнення нештатних ситуацій на підприємствах атомної

промисловості можливе надходження у оточуюче середовище високоактивних

газоподібних, рідких або твердих відходів. У більшості випадків постраждала

територія обмежується виробничою площадкою станції. Радіонуклідний склад

викидів залежить від типу реактору та виду аварії.

3. Крім атомної промисловості радіоактивні ізотопи використовуються у

медицині, лабораторіях науково-дослідних інститутів та ізотопних лабораторіях

підприємств. В залежності від характеру технологічного процесі вони можуть бути

джерелами газоподібних, рідких або твердих радіоактивних відходів. Об‟єм та

124

активність відходів цієї групи об‟єктів набагато менші, ніж відходів, які

утворюються в результаті експлуатації підприємств атомної промисловості.

Шляхи міграції штучних радіонуклідів у біосфері залежать від механізмів їх

утворення та надходження до оточуючого середовища, а також фізико-хімічних та

біологічних властивостей цих елементів.

При надходженні радіонуклідів до атмосфери в результаті наземних

випробувань ядерної зброї та великих аварій на підприємствах атомної

промисловості великі радіоактивні частки швидко випадають у районі вибуху,

утворюючи локальне забруднення. Пилові частки, розмір яких менше 1 мкм,

осаджуються повільно, залишаючись у атмосфері від кількох місяців – до десятків

років. Поступове випадіння цих часток на території, що віддалені від місця

випробування на тисячі кілометрів, утворює глобальне радіоактивне забруднення.

Кількісний розподіл часток у вибуховій хмарі залежить від потужності пристрою та

особливостей проведення випробування чи виникнення аварії (висота над рівнем

Землі, атмосферний, підводний, надземний, підземний вибухи тощо). Характер

поведінки у атмосфері радіоактивних речовин, що надходять до оточуючого

середовища в результаті експлуатації підприємств атомної промисловості, залежить

від їх агрегатного стану, дисперсності аерозолів, метеорологічних умов, рельєфу

місцевості та ряду технічних параметрів самого виробництва (висоти труб,

температури викидів тощо). У зв‟язку із меншою висотою викиду радіонуклідів у

атмосферу у цьому випадку переважно спостерігається локальне забруднення.

Розподіл радіонуклідів у атмосфері залежить від глобальних процесів циркуляції

повітряних мас. Тому максимум випадіння радіоактивних опадів з атмосфери

спостерігається на широті 40-500, причому більше випадінь відмічено у помірних

широтах північної півкулі.

Параметри міграції радіонуклідів при надходженні до грунту залежать від

ряду умов: фізико-хімічних властивостей окремих ізотопів та форми їх хімічних

сполук, фізико-хімічних властивостей грунту. До складу грунту входять мінеральні

та органічні речовини, вода, повітря, що об‟єднані у складну фізико-хімічну

систему. Більша частина розчинних мінеральних речовин грунту міститься не у

125

грунтових водах, а у адсорбованому вигляді на поверхні грунтових частинок.

Високою адсорбційною ємністю характеризуються глинисті грунти та чорноземи,

нижчою – піщані грунти. При надходженні до грунту, радіоактивні речовини

переважно концентруються у його верхньому шарі завтовшки приблизно 5 см.

Ступінь їх проникнення вглибину звичайно прямо пропорційний кількості

атмосферних опадів.

В результаті забруднення грунту та води радіоактивними речовинами

відбувається їх надходження до рослин. Радіоактивні ізотопи, що розташовані у

грунті, як правило, переходять до кореневої системи за такими ж принципами, як і

стабільні ізотопи тих же елементів. У випадку подібності фізико-хімічних

властивостей радіонуклідів та стабільних елементів, вони надходять до рослини у

подібних пропорціях. Чим міцніше радіоізотоп фіксується у грунті, тим менша його

кількість надходить до рослини. Крім того рослини здатні поглинати радіонукліди

поверхнею надземних частин, наприклад з дощової води або пилу.

В результаті надходження рослин до шлунково-кишкового тракту травоїдних

тварин відбувається резорбція певних радіонуклідів, які потрапляють до кров‟яного

русла (137

Cs, 131

I, 90

Sr), інші (144

Ce, 90

Y) залишаються більшою частиною зв‟язані із

рослинними рештками. Радіонукліди, що потрапили до організму розподіляються по

органах та тканинах: цезій – у м‟язах, йод – у щитоподібній залозі, рутеній – у

нирках, стронцій – у кістках. Для кожного радіонукліду характерний певний період

піввиведення з організму.

При надходженні радіоактивних речовин до відкритих водойм відбувається

їх розбавлення та подальша швидка акумуляція дном і гідробіонтами. Ефективність

процесу розбавлення залежить від ряду гідрологічних параметрів: співвідношення

об‟єму надходження забруднення та об‟єму водойми, інтенсивності водообмінних

процесів тощо. Розподіл радіоактивних елементів за компонентами водної

екосистеми залежить перш за все від їх фізико-хімічних характеристик. Основна

частина більшості радіонуклідів депонується у донних відкладах. Більш інтенсивна

акумуляція радіонуклідів характерна для тонких мулів, менша – для пісків. В

результаті процесів перерозподілу створюється динамічна рівновага між активністю

126

радіонуклідів у воді та донних відкладах. При зменшенні питомої активності води

відбувається поступове вивільнення раніше адсорбованих радіонуклідів з донних

відкладів, тобто дно може виступати джерелом вторинного забруднення води.

Гідробіонти інтенсивно нагромаджують радіонукліди, однак їх роль як депо

радіоізотопів незначна у зв‟язку з їх невеликою загальною біомасою. Проте, завдяки

фізіологічній активності, гідробіонти здатні значно прискорювати та іноді

видозмінювати шляхи міграції радіонуклідів у водоймах. Так, організми-

фільтратори та седиментатори прискорюють надходження радіонуклідів до донних

відкладів, а бентосні гідробіонти, що ведуть риючий спосіб життя, навпаки, здатні

інтенсифікувати процеси ремобілізації радіонуклідів з донних осадів. Комахи, які

мають водну личиночну фазу розвитку, сприяють винесенню радіонуклідів за межи

водойми.

Водні організми більш інтенсивно нагромаджують радіоізотопи біогенних

елементів (фосфор, вуглець, сірку) та елементи, що схожі на них за фізико-

хімічними та біохімічними властивостями, так звані “елементи–біологічні аналоги”.

Так, 90

Sr інтенсивно поглинається гідробіонтами з води і накопичується у

кальцієвмісних структурах через те, що він є біологічним аналогом кальцію. Рівень

накопичення радіонуклідів гідробіонтами також залежить від концентрації у воді

елементів-аналогів. Тому водні організми, що мешкають у прісній та солоній воді з

однаковою активністю елементу-біологічного аналогу, у першому випадку

характеризуються більш інтенсивним накопиченням радіонукліду.

При зниженні питомої активності радіонукліду у оточуючій воді відбувається

процес вивільнення цього ізотопу з організму гідробіонтів, що може також

призводити до вторинного забруднення води.

Радіонукліди також проникають до підземних вод. Особливості поведінки

радіоактивних ізотопів у підземних водах залежать від багатьох факторів: шляхів їх

надходження, фізико-хімічних властивостей води та грунту, геологічної будови

району, умов живлення та гідродинаміки водних потоків тощо.

127

5.5.3. Вплив радіоактивного опромінення на життєдіяльність людини.

Еволюція всіх живих організмів відбувалася при певному рівні

радіоактивного опромінення. Такий рівень є фізіологічною нормою для організмів,

тому у ході еволюції у жодного представника живої природи не відбулося утворення

рецепторних структур, які б сприймали рівень цього чинника. Відбулося

формування спеціальних адаптаційних систем, які запобігають шкідливому впливу

радіоактивного опромінення.

Фонове опромінення організму людини складається із двох складових:

зовнішньої та внутрішньої. До джерел зовнішнього фонового опромінення

відносяться космічні промені та -випромінювання природних радіоактивних

речовин зовнішнього середовища. За рахунок космічного випромінювання людина

на середніх широтах отримує близько 0,28 мГр/рік. Доза, яку отримує людина за

рахунок зовнішнього опромінення від природних радіонуклідів, залежить від їх

активності у зовнішньому середовищі. Так, людина, яка проживає на території, де на

невеликих глибинах розташовані кислі магматичні гірські породи (наприклад

території, що розташовані у районі Українського щита) отримує відповідно від -

випромінювання 226

Ra – 257 мкГр/рік, 238

U –263 мкГр/рік, 232

Th – 409 мкГр/рік, 40

K –

352 мкГр/рік. Отже, сумарна доза буде складати 1,3 мГр/рік. На територіях, де

магматичні породи перекриті товстим шаром осадових порід (наприклад –

вапняками) така доза від цих радіонуклідів буде значно меншою – 0,6 мГр/рік (226

Ra

–77 мкГр/рік, 238

U – 84 мкГр/рік, 232

Th – 40 мкГр/рік, 40

K – 360 мкГр/рік).

Випромінювання природних радіоактивних речовин, які містяться у повітрі,

створює дозу приблизно на два порядки меншу, ніж доза від -випромінювання

гірських порід та грунту.

Внутрішнє фонове опромінення людини утворюється за рахунок природних

радіоактивних елементів, які містяться в організмі: 40

K, 14

C, 226

Ra, 222

Rn, 210

Po, 220

Th

тощо. При розрахунку потужності дози, яку створює певний ізотоп, виходять із його

середньої кількості у тілі людини та розподілу по органах та тканинах.

128

Рис. 6. Складові фонового опромінення людини

Доза від природних радіоактивних ізотопів, що надходять до організму

людини, в середньому дорівнює 1,4 мГр/рік. Причому на частку 40

K припадає 180

мкГ/рік, на 222

Rn та 220

Th – 1,2 мГр/рік. Отже, сумарна доза, яку в середньому

отримує людина за рахунок природного фону у середніх широтах складає

приблизно 2,6 мГр/рік (рис. 6).

В результаті забруднення навколишнього середовища радіоактивними

продуктами в результаті випробувань ядерної зброї, аварій на об‟єктах атомної

промисловості та надходження радіоактивних відходів виникають умови

додаткового як зовнішнього, так і внутрішнього опромінення організму людини.

Додаткове зовнішнє опромінення може існувати у випадку накопичення

радіоактивних речовин на поверхні землі, приміщеннях та одязі. При цьому основна

доза буде зумовлена -випромінювачами. Інтенсивність опромінення зменшується

пропорційно відстані від джерела, тому особливу небезпеку представляє наявність

ЛЮДИНА

1,4 мГр/рік

Внутрішє

випромінювання

Космічне

випромінюванн

я

0,28 мГр/рік

Випромінювання

від грунту

0,6 – 1,3 мГр/рік

129

радіонуклідів на одязі та поверхні тіла. Тому основним методом зменшення

інтенсивності зовнішнього опромінення є дотримання особистої гігієни у місцях із

підвищеною концентрацією радіонуклідів.

Крім того, додаткове опромінення людина може отримувати підчас польотів

у верхніх шарах атмосфери, медичному обстеженні (флюорографія, рентгенографія),

використанні радіонуклідів та іонізуючого випромінювання у деяких предметах

повсякденного попиту (радіолюмінісцентні годинникові циферблати, променеві

трубки телевізорів та моніторів).

Більш небезпечним є додаткове внутрішнє опромінення від радіонуклідів, які

надходять аліментарним шляхом та при вдиханні забрудненого повітря. Причому

радіонукліди, які депонуються лише у певних тканинах та органах, створюють

підвищену локальну дозу, що особливо небезпечно (131

І, 90

Sr). Основний внесок у

дозу внутрішнього опромінення створюють 90

Sr та 137

Cs. Виступаючи у якості

біологічних та хімічних аналогів Са та К, ці радіонукліди включаються у біологічні

цикли міграції. В результаті відбувається перехід цих радіонуклідів за трофічними

ланцюгами:

1) атмосфера грунт рослина свійські тварини (молоко, м‟ясо)

людина;

2) атмосфера рослина свійські тварини (молоко, м‟ясо) людина;

3) атмосфера водойми (вода) фітопланктон зоопланктон риба

людина.

Відповідно на рівень внутрішнього опромінення впливають особливості

раціону конкретної людини. Тому, основним способом зменшення дози

внутрішнього опромінення від штучних радіонуклідів є коректування раціону у

відповідності із забрудненням певних харчових об‟єктів.

Розрахунки показують, що сумарна індивідуальна доза зовнішнього

опромінення за рахунок глобальних випадінь складає 6,9 мкГ/рік. Причому доза

внутрішнього опромінення всього тіла за рахунок 137

Cs складає 5,7 мкГ/рік, а

кісткового мозку за рахунок 90

Sr – 595 мкГ/рік.

130

При оцінці генетичних наслідків від дози опромінення радіонуклідами

глобальних випадінь більшість дослідників вважають, що вони складають не більше

однієї сотої відсотку від рівня “спонтанних” аномалій. При справедливості лінійної

безпорогової залежності канцерогенної дії іонізуючого випромінювання дозове

навантаження за рахунок глобальних випадінь за період випробувань може

викликати збільшення випадків онкологічних захворювань лише на одну тисячну

від смертності, яка зумовлена “спонтанним” рівнем захворювання.

5.7. Соціальне середовище у житті людини.

Соціальні зміни, які пов‟язані з бурхливим розвитком науки й техніки,

технічного та технологічного переозброєння процесів праці, а також формування

міського середовища призводять до безперервного збільшення кількості

стресогенних факторів та росту нервово-психічного навантаження, що

припадають на сучасну людину. В умовах урбанізації праця та побут сучасної

людини насичені нервовими та емоційними компонентами великої сили, які,

викликаючи нервово-психічне напруження і здатні призводити до стійкого

виснаження пристосувально-захисних механізмів. У взаємовідносинах, що

складаються між природним та соціальним оточенням у виробничо-побутовій сфері

людина постійно стикається із факторами, які сприяють розвитку хронічної

невротизації та психо-соціального стресу.

При цьому технічний прогрес та подальша урбанізація супроводжуються

безперервним збільшенням кількості нових та незвичайних за характером дії

стресогенних факторів, які впливають як на нервово-психічне так і на соматичне

здоров‟я. Систематичні спостереження свідчать, що в результаті наведених процесів

у економічно розвинутих країнах все більше значення отримують не гострі

захворювання (у тому числі інфекційні), а хронічні обмінні захворювання,

дегенеративні розлади, а на зміну соматичним хворобам приходять нервово-психічні

порушення, на зміну органним та системним захворюванням – порушення

131

формування особистості. Все більш широке розповсюдження отримують порушення

здоров‟я, що пов‟язані з розвитком гострого чи хронічного емоційного стресу.

Термін “стрес”, запропонований у 1936 р. Г.Сельє, для визначення стану

організму, який виникає при дії на нього будь-яких надзвичайних та патологічних

подразнювачів, що призводять до напруження неспецифічних адаптаційних

механізмів. Він проявляється у вигляді загального адаптаційного синдрому, який

включає три стадії: тревоги (мобілізації), резистентності (опору) та виснаження (при

виникненні останньої стадії синдром отримує патологічний характер – “дистрес”).

Характер стресу, який або призводить до збереження здоров‟я, або – до

патологічних наслідків, визначається реактивністю організму, досконалістю його

механізмів гомеостазу, які, у свою чергу, залежать від спадковості, перенесених

раніше захворювань, зовнішніх факторів, віку, статі тощо.

Основні стресорні фактори (стресори), які діють короткочасно чи

хронічно, призводять до розвитку нормальних, тривалих або патологічних

адаптаційних синдромів. Це, перш за все, природно-кліматичні та природно-

біологічні, соціально-економічні та гігієнічні, соціально-психологічні та

індивідуально-психологічні фактори.

1. Фактори, які діють безпосередньо на організм людини.

а) Природно-кліматичні стресори: екстремальні кліматичні умови, стрімкі

коливання зовнішніх метеорологічних факторів, геомагнітні коливання, зміни фаз

місяця тощо.

б) Природно-біологічні стресори: інфекції, інвазії, інтоксикації, механічні

травми, зміни у внутрішніх органах та організмі у цілому.

2. Соціально-економічні та гігієнічні фактори.

а) Соціально-економічні стресори: несприятливі житлові умови,

неповноцінне харчування, водопостачання та опалення, погіршення матеріального

становища тощо.

б) Соціально-гігієнічні стресори: забруднення оточуючого середовища,

загальні урбанізаційні фактори.

132

5.7.1. Соціально-психологічні та індивідуально-психологічні фактори.

а) Виробничі та професійні стресори: незадоволеність професією та

виробничими завданнями, важкість завдань, дефіцит часу, проблематичні стосунки

між колегами та начальством, незадоволені амбіції, перевантаження тощо.

б) Побутові стресори: конфліктні відносини між сусідами, ріднею,

обмеження волі, ізоляція тощо.

в) Інтимно-особисті стресори: зрада, обман, розчарування, відчуття

неповноцінності, одинокість, незадоволеність тощо.

З позицій системного підходу, із врахуванням вже встановлених

психосоматичних та соматопсихічних взаємовідносин, можна зробити висновок, що

будь-який стресор викликає фізіологічні або патологічні зміни соматичних та

психічних функцій із переважанням тих чи інших.

У залежності від особливостей дії на організм конкретний стресор може

представляти загрозу як для біологічної цілісності організму, так і для психічного

статусу людини. Відповідно виділяються два класи стресових станів – фізіологічний

стрес та психологічний стрес.

Фізіологічний стрес можуть викликати енергетичні та матеріальні фактори

зовнішнього середовища (хімічні та фізичні чинники).

Психологічний стрес викликають стресори психічної природи, такі як

дефіцит часу, інформаційні навантаження, підвищена відповідальність тощо. Такі

фактори призводять до виникнення вираженого емоційного забарвлення станам

психологічного стресу, яке проявляється у вигляді зростання відчуття хвилювання,

переляку, збудження тощо. Стан, що виникає при цьому, може супроводжуватися

зниженням показників результативності роботи, а також дезорганізацією всього

процесу діяльності людини.

Вплив стресорних факторів першої та другої групи було розглянуто у

попередніх розділах. У даному розділі буде розглянуто вплив на життєдіяльність

людини соціально-психічних факторів сучасного суспільства.

133

5.7.2. Вплив соціально-психологічних факторів середовища на

психоемоційний стан людини.

Результатом негативної дії соціально- та індивідуально-психологічних

факторів перш за все є розвиток психоемоційного напруження. В залежності від

причин та умов, які сприяють розвитку психоемоційного напруження, можна

виділити різні стресогенні ситуації:

1. Ситуації тривалого психічного напруження за яких вирішальне

значення отримує фактор втоми адаптаційних систем організму. Такими

особливостями характеризуються ситуації, за яких тривалий час зберігається

розірваний темп життя, який потребує постійних перемикань, а також ситуації за

яких людині необхідно постійно стримувати себе.

2. Ситуації підвищеної відповідальності за яких протягом тривалого часу

не проявляються симптоми декомпенсації, однак поступово формуються емоційно

негативно забарвлені ситуації неспокою, що свідчать про наближення “нервового

зриву”.

3. Ситуації, що викликають відчуття досади та незадоволення собою з

переважанням зниженого настрою, коли оточення людина сприймає як щось

одноманітне та набридле.

4. Ситуації, за яких не забезпечується задоволення всій суми потреб

особистості та відсутня повнота відчуття при зовнішньому добробуті.

Кожна з наведених ситуацій при тривалому зберіганні може викликати зміни

нервово-психічного стану, призводячи до розвитку гострого чи хронічного

емоційного стресу. Однак, схильність до стресу може відрізнятися, що залежить від

відношення особи до стресогенної ситуації, від установок та мотивів, а також від

значущості ситуації для конкретної людини. За характером зовнішніх проявів у

клінічному аспекті виділяють дві основні форми емоційного напруження – гальмівну

та імпульсивну.

Гальмівна форма – проявляється у вигляді загальмованості рухової

адаптації, важкості сприйняття і запам‟ятовування нової інформації, нездатністю

134

виконувати прості розумові дії (порушуються навички писання, читання та

рахування). Типовими для цієї форми основними емоціями є страх, переляк,

неспокій.

Імпульсивна форма – супроводжується нецілеспрямованою та

неупорядкованою поведінкою, для якої характерна метушливість, багатослівність,

хаотична увага. Одночасно з цим розвивається неврівноваженість настрою (“то сміх,

то сльози”), збудження, нервозність та агресивність. При дії дуже сильних стресорів

психологічного характеру може розвиватися генералізована форма емоційної

напруги, яка характеризується повною відсутністю зовнішньої активності. Рухи

сповільнюються, відсутні свідомий контроль над ситуацією та її адекватне

сприйняття . Характерним проявом такого психоемоційного напруження є розвиток

гострого чи хронічного емоційного стресу, який відіграє роль етіологічного фактору

ризику при розвитку нейропсихічних та психосоматичних захворювань.

Розглядаючи емоційний стрес, як фактор ризику захворювань, необхідно

враховувати характер емоційної реакції, що виникає. Виділяють два види емоцій:

позитивні та негативні, останні розділяють на стенічні та астенічні.

Стенічні емоції виникають і відбуваються при підвищеній енергетичній

активності. До них відносять гнів, обурення. Вони характеризуються тим, що

мобілізують ресурси організму, стимулюють діяльність м‟язів, рецепторів

центральної нервової та серцево-судинної систем.

Астенічні емоції – сильні негативні емоції, що супроводжуються падінням

енергетичного та інтелектуального потенціалів організму, викликають пригнічення

рухової активності та гальмування відповідних реакції. До них відносять сум, тугу,

страх, жах. Емоції такого характеру здійснюють руйнівний вплив на організм –

пригнічують психічну діяльність, м‟язову активність.

За дії на організм надзвичайних екзо- чи ендогенних факторів виникає

реакція у відповідь, яка представляє послідовний ряд станів, які відображають

поступове психологічне напруження.

Перша ступінь – підсилення уваги, загальна мобілізація та підвищення

активності. При цьому у людини виникає підйом духовних та фізичних сил,

135

підвищена творча активність. На цій стадії підсилюється інтенсивність катаболічних

процесів, посилюються функції серцево-судинної, дихальної систем, тонус та рівень

активності кори головного мозку. Зрушення, що виникають у організмі, повістю

адекватні ситуації, що виникла, і забезпечують оптимальну працездатність всіх

органів та систем (адекватна мобілізація).

Друга ступінь – стенічні негативні емоції. Для неї характерні граничне

підсилення функцій органів та систем, що відповідають за взаємодію організму із

оточуючим середовищем. Ця ступінь психологічного напруження виникає, коли

адекватної мобілізації на першому етапі недостатньо для досягнення мети. При

цьому підвищується тонус, сила та працездатність м‟язів. Поряд із цим

спостерігається різке збудження центральної нервової системи, а також одночасне

пригнічення органів та систем, які забезпечують анаболічні процеси. Підсилюється

діяльність серця, підвищується артеріальний тиск, вентиляція легень, інтенсивність

енергетичних процесів, вміст адреналіну та глюкози у крові. Одночасно при

стенічних негативних емоціях різко пригнічуються функції організму, що не є у

даний момент життєво необхідними. На цьому фоні виникає стан відчуття різкого

збудження, напруження, емоцій роздратованості, гніву та ярості який має назву

стан афекту. При цьому людина здатна виконати великий об‟єм цілеспрямованої

роботи, яку вона у звичайному стані виконати не може. Разом із тим сильні стенічні

негативні емоції (гнів) часто звужують свідомість, знижуючи у людини можливість

вибору оптимального шляху виходу із екстремальної ситуації, що може призводити

до невірної оцінки своїх можливостей і ставить під загрозу власне здоров‟я та

життя.

Третя ступінь – астенічні негативні емоції. Із її розвитком знижується

фізична та розумова працездатність, виникає виражена втома м‟язів, гальмування

роботи кори головного мозку. Розвивається спазм судин та підвищується

артеріальний тиск, пригнічуються імунологічні реакції, гальмуються процеси

регенерації та компенсації. На даній стадії напруження астенічні негативні емоції

виникають як своєрідна захисна реакція у надзвичайних ситуаціях, відповідь на яку

потребує функціональних та психологічних ресурсів, що набагато перевищують

136

будь-які можливості організму. Виникають гальмівні психічні процеси: заціпеніння,

нерухомість, пригніченість волі та зниження інтелекту. Іноді при гальмуванні

розумових реакцій підвищується рухова активність, що призводить до виникнення

паніки, або, навпаки, при повному гальмуванні рухової активності, людина здатна

усвідомлювати існуючу небезпеку, однак не робити спроб її уникнути.

Клінічний прояв та наслідок астенічних негативних емоцій у людини

залежить від величини інформаційних та енергетичних ресурсів, від резерву часу,

який є у розпорядженні організму для виходу зі стресової ситуації. Ці параметри у

багатьох випадках визначаються характером виховання людини та його попереднім

життєвим досвідом. Чим менше цей досвід і, відповідно, менше навичок подолання

труднощів та менше енергетичний потенціал організму, тим сильніше страх. І,

навпаки, чим більший досвід має людина, тим більші інформаційні та енергетичні

ресурси, тим більше ймовірність розвитку стенічної реакції, за якої відбувається

мобілізація резервів організму.

Короткочасні астенічні негативні емоції не представляють суттєвої небезпеки

для організму. Однак у складних життєвих ситуаціях, якщо витрачені зусилля

недостатні і не забезпечили подолання надзвичайної ситуації, то такі емоції стають

тривалими і здійснюють на організм несприятливу дію як у відношення нервово-

психологічного статусу, так і ряду соматичних функцій.

Четверта ступінь напруження призводить до патологічних змін у організмі,

які характеризуються невротичними та психосоматичними симптомами.

5.7.3. Вплив соціально-психологічних факторів на розвиток

психосоматичних захворювань.

Зв‟язок між емоційно-стресовими ситуаціями та виникненням

психосоматичних захворювань знаходить пояснення у специфічному впливі

соціально-психологічних факторів на головний мозок людини. Такі емоціогенні

структури головного мозку, як таламус, гіпоталамус та кора великих півкуль

безпосередньо приймають участь у регуляції функцій вегетативної нервової

137

системи, ендокринних органів, серцево-судинної та дихальної системи, шлунково-

кишкового тракту тощо. Причому цей зв‟язок двосторонній, тобто активація чи

гальмування певних емоціогенних структур центральної нервової системи прямо чи

опосередковано впливає на функціональну активність систем життєзабезпечення

організму.

У теперішній час накопичено багато даних (в тому числі і

експериментальних), які свідчать про зміни у різних системах організму під

впливом емоцій. Причому, не лише негативні емоції здатні погіршувати стан

здоров‟я людини. Так, наприклад, під час сильної раптової радості спостерігалися

випадки безпричинної смерті, паралічу кінцівок, розладів психічної діяльності

(метушливість, неспокій, самовдоволення тощо). При гострому сильному переляку

спостерігалася смерть, параліч, жовтуха, втрата мови, приступи судорог, втрата

свідомості, посивіння, напади бронхіальної астми, кривавий піт, аменорея,

виникнення епілепсії. Причому відновлення приступів спостерігалося і через багато

років при згадуванні певної ситуації.

Вплив стресу на імунітет. Різноманітні стресорні впливи здійснюють вплив

на функцію імунокомпетентних органів, призводячи до суттєвих змін як

гуморального, так і клітинного імунітету, що у свою чергу відіграє важливу роль у

патогенезі ряду захворювань. Стрес має імунодепресуючий ефект. За даними

досліджень імунодепресія пов‟язана із збільшенням концентрації

глюкокортикоїдних гормонів у крові, перерозподілі лімфоцитів та активізацією Т-

супресорів. Відбувається мобілізація великої кількості лімфоцитів внаслідок їх

вивільнення з селезінки та тимусу, що призводить до розвитку лімфопенії.

Все це призводить до загострення або виникнення інфекційних хвороб,

збільшення ймовірності розвитку онкологічних захворювань, іноді, навіть, до

виникнення аутоімунних синдромів.

Серцево-судинні захворювання. До цієї групи відносять

нейроциркуляторну дистонію, вегето-судинну дистонію, психогенну кардіалгію,

ішемічну хворобу, гіпертонічну хворобу тощо. Тривалий вплив емоційного

напруження, а також короткочасна дія екстремальних психічних стресів може

138

призводити до значних порушень у роботі серця та судин. Велике значення при

цьому мають інші чинники, які впливають на загальний стан здоров‟я: хронічні

захворювання, стать, вік, професійні навантаження тощо.

Дослідження стану здоров‟я групи студентів показало, що постійне помірне

(протягом семестру) та інтенсивне короткочасне (підчас сесії) емоційне напруження

до п‟ятого курсу призводить до формування нейроциркуляторної дистонії

гіпертонічного типу або артеріальної гіпертонії, симптоми яких особливо виражені у

людей з підвищеною відповідальністю та підвищеною тривожністю. Взагалі,

гіпертонічну хворобу багато дослідників розглядають виключно як психосоматичне

захворювання, тобто захворювання, яке виникає в результаті гострого, тривалого

або хронічного емоційно-стресового впливу. При цьому відмічається наявність

успадкованої або набутої нестійкості судинорегулюючих механізмів центральної

нервової і серцево-судинної систем та одночасна дія інших несприятливих факторів

оточуючого середовища. У подальшому гіпертонічна хвороба зазвичай

ускладнюється церебральним артеріосклерозом та атеросклерозом.

До безсумнівно психогенних захворювань відносять невроз серця який

розвивається наступним чином. На першому етапі людина переживає тривале

негативне психоемоційне навантаження (смерть близьких людей від серцево-

судинних хвороб, фізичне чи розумове переобтяження, тривалі конфліктні ситуації

тощо). На другому етапі людина фіксує свою увагу на серці, виникає постійне або

періодичне “відчуття серця” (важкість, стискуючі болі, серцебиття, відчуття

зупинки серця). Причому, найчастіше в цей момент патологічні ураження серця

відсутні. На третьому етапі при своєчасному лікуванні седативними препаратами,

транквілізаторами та раціональною психотерапією симптоми послаблюються та

поступово зникають. Якщо лікування не проводити то невроз може призводити до

розвитку ішемічної хвороби, стенокардії і, навіть, до раптової зупинки серця.

Наприклад, описано багато випадків, коли люди гинули від відчуття безвихідності

та відчаю після аварії корабля, врятувавшись на плотах, у розпорядженні яких були

всі необхідні засоби збереження життєдіяльності. До цієї ж групи синдромів

139

відносяться випадки смерті за вироком колдунів у австралійських аборигенів

(смерть “вуду”).

Захворювання шлунково-кишкового тракту. До власно психогенних

хвороб шлунково-кишкового тракту відносять аерофагію та періодичну блювоту.

Так із давніх часів відомо, що при зміні емоціональних станів могуть відбуватися

розлади апетиту (зниження або підвищення), пригнічення секреції шлункового соку,

прискорення або пригнічення перистальтики кишечнику, запори, проноси тощо. У

частини хворих спостерігається феномен заковтування повітря та відрижка

повітрям, здуття шлунку та кишечнику (аерофагія). При цьому часто спостерігається

підвищення апетиту, виникає відчуття постійного голоду (гіперфагія). У інших –

відчуття антипатії до їжі, нудота, блювота при вигляді їжі або намаганні з‟їсти певну

або будь-яку страву. Найбільш небезпечною є психогенна блювота, яка може

призвести до дистрофічних змін у внутрішніх органах та значного загального

виснаження організму. Не менш небезпечним є психогенна анорексія, тобто повне

відмовлення від їжі, що може призводити до різкого виснаження організму навіть до

застосування реанімаційних заходів.

В останній час часто зустрічаються випадки звичного обмеження кількості

їжі та періодичного голодування, що продиктовано модою на певну фігуру чи

одежу, зумовлені слідуванням якомусь ідеалу, порадами різноманітних “цілителів”.

Ці випадки більш характерні для дівчат та молодих жінок, і найчастіше тривале

застосування таких методів призводить до виникнення складних хронічних

захворювань шлунково-кишкової системи. У свою чергу захворювання шлунково-

кишкового тракту звичайно супроводжуються погіршенням настрою, депресією,

емоціональною нестійкістю, іпохондрією тощо.

Крім вище наведених порушень функціонального стану травної системи,

емоціонально-стресові фактори приймають участь у етіології та патогенезі таких

захворювань, як виразкова хвороба шлунку та дванадцятипалої кишки.

Порушення органів дихання. Найчастіше проявляються у вигляді нестачі

повітря, що звичайно супроводжуються іншими симптомами, які характерні для

невротичного стану. Часто виникають при неврозах істеричного типу. Негативні

140

емоції такі як хвилювання або страх викликають відчуття нестачі повітря, задухи,

стиснення у грудях тощо. Найбільш частим порушенням органів дихання є

психогенна бронхіальна астма. Як відомо етіологія бронхіальної астми досить

складна і не достатньо вивчена, однак одним з таких етіологічних факторів її

виникнення прийнято вважати психічну травму. Бронхіальна астма – одне з

найрозповсюджених захворювань у світі. Рівень захворюваності на неї перевищує

захворюваність злоякісними пухлинами у 3-5 разів.

Психогенні захворювання шкіри проявляються у вигляді психогенного

шкірної сверблячки. Найчастіше вона збігається з певним дерматологічним

захворюванням або з очікуванням його виникнення. Крім того, до частково

психогенних захворювань відносять частину випадків неврогенних дерматозів,

екзем, псоріазу.

Психогенні кістково-м’язові порушення найчастіше пов‟язані із

виникненням або загостренням хвороб опорно-рухового апарату інфекційного,

травматичного, інтоксикаційного або іншого генезу, у сукупності з особливостями

особистості самого хворого, його реакції на хворобу. Емоціогенна фіксація відчуття

болю у різних частинах тіла найчастіше спостерігається у людей тривожно-

недовірливих, схильних до негативних емоцій, які до цього часу мали відмінне

здоров‟я і тепер очікують його погіршення.

Поряд із наведеними видами соматичних хвороб не можна не відмітити

безсумнівну участь емоційного стресу та психічних травм у етіології деяких видів

ендокринної патології, в особливості захворювань щитовидної залози, порушень

функцій органів чуття (психогенний сурдомутизм, істерична шкірна гіперстезія або

анестезія) і, навіть, у розвитку окремих онкологічних захворювань. Мабуть у цих

випадках психічна травма відіграє роль переважно провокуючу роль, виявляючи

існуючу схильність, слабкість відповідного органу чи системи.

141

5.7.4. Здоровий спосіб життя як профілактика емоційного стресу.

У сучасній медицині домінуюче значення отримала уява про спосіб життя як

фактору, який безпосередньо зумовлює здоров‟я людини. Саме у способі життя,

який веде людина, концентрується комплексний вплив соціально-гігієнічних

факторів, що зумовлюють стан здоров‟я (таблиця).

Відносний вплив окремих сфер життя людини на її стан здоров’я

Сфери життя

людини

Значення для

здоров’я

людини, %

Групи факторів

Спосіб життя 49-53

Куріння та вживання тютюну, вживання

алкоголю та наркотичних засобів,

незбалансоване живлення, шкідливі умови

праці, стресові ситуації, погані матеріально-

побутові умови, одинокість, низький рівень

освіти та культури.

Спадковість 18-22 Схильність до спадкових хвороб та

дегенеративних патологій.

Фактори

зовнішнього

середовища

17-20 Забруднення повітря, води та грунту, різкі

зміни атмосферних явищ.

Охорона здоров’я 8-10

Неефективність профілактичних засобів,

низька якість медичної допомоги та її

несвоєчасне надання.

Здоровий спосіб життя – це спосіб життєдіяльності, який базується на

науково обгрунтованих санітарно-гігієнічних нормативах, що спрямований на

збереження та покращення здоров‟я людини.

Масові соціально-гігієнічні дослідження свідчать про високу кореляційну

залежність між станом здоров‟я та комплексним впливом таких режимно-

поведінкових факторів як фізична активність, шкідливі звички, дотримання режиму

живлення тощо. Основними елементами здорового способу життя визнані:

1. Раціональний та стабільний життєвий режим, пропорційне співвідношення

між фізичним та розумовим навантаженням.

2. Включення до режиму фізичної культури та занять спортом.

142

3. Раціональне живлення.

4. Гармонічна взаємодія між людьми у сім‟ї та трудовому колективі.

5. Нормальна сексуальна поведінка.

6. Особиста гігієна та відповідальне гігієнічне поводження у суспільстві.

7. Негативне відношення до шкідливих звичок.

Режим нормальної життєдіяльності – це певний спосіб життя людини, який

сприяє відновленню, підтриманню та розвитку функціональних резервів організму.

В результаті проведених досліджень відому формулу здоров‟я “середовище–

збудник–людина” було видозмінено у “середовище–поведінка–людина”.

143

6. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ В УМОВАХ НАДЗВИЧАЙНИХ

СИТУАЦІЙ

6.1. Причини виникнення та класифікація надзвичайних ситуацій.

Щодня у світі фіксуються тисячі подій, які призводять до порушення

нормальних умов життя і діяльності людей. Часто вони супроводжуються загибеллю

людей та значними матеріальними збитками. Такі події класифікуються як

надзвичайні ситуації. До надзвичайних ситуацій як правило призводять аварії,

катастрофи, стихійні лиха та інші події, такі як епідемії, терористичні акти, збройні

конфлікти тощо. Щорічно на Землі за приблизними оцінками виникає в середньому

5 млн. зареєстрованих пожеж, приблизно 100 тис. гроз, тисячі землетрусів, зсувів,

ураганів, тайфунів, тропічних циклонів. До цього треба додати тисячі великих

аварій та вибухів на різноманітних підприємствах, сотні аварій кораблів, десятки

авіаційних катастроф. За даними Міністерства з надзвичайних ситуацій протягом

1999 року в Україні було зареєстровано 1902 надзвичайні ситуації, внаслідок яких

загинуло 750 та постраждало 2820 осіб.

Надзвичайні ситуації за причиною їх виникнення можна класифікувати

наступним чином:

1. Надзвичайні ситуації, пов'язані із стихійними лихами (землетруси,

повені, урагани, селі, зсуви, снігові лавини, пожежі тощо).

2. Надзвичайні ситуації, пов'язані із виникненням аварійних ситуацій:

викидом (витоком) шкідливих речовин у навколишнє середовище, виникненням

пожеж та вибухів (техногенні катастрофи – аварії на різноманітних підприємствах).

3. Надзвичайні ситуації конфліктного характеру (соціально-політичні

конфлікти – відкриті військові дії та виступи екстремістських угруповань у мирний

час).

Для успішного вирішення завдань з ліквідації наслідків надзвичайних

ситуацій мирного або військового часів необхідні знання про їх характеристики:

– причини їх виникнення;

144

– вражаючі та небезпечні фактори, що їх супроводжують;

– заходи щодо подолання наслідків або попередження виникнення

небезпечних ситуацій.

6.1.1. Надзвичайні ситуації, пов'язані із стихійними лихами.

Не зважаючи на значні досягнення людини у науці і техніці, на вміння

використовувати величезну енергію ядерного розпаду, спроможність людини

змінювати напрямок течії річок та створювати штучні моря, людство ще й досі

залежить від природних явищ. Природні явища можуть набувати катастрофічних

наслідків, за яких порушується нормальна діяльність людей на значних територіях,

вони призводять до загибелі людей та знищення матеріальних цінностей. До таких

природних явищ застосовують назву стихійні лиха.

Статистика стверджує, що найбільші збитки людству завдають повені

(близько 40%), на другому місці – тропічні циклони (20%), на третьому та

четвертому місцях (по 15%) – землетруси та посухи.

Стихійні лиха за походженням поділяють на тектонічні, топологічні та

метеорологічні.

1. Тектонічні стихійні лиха пов'язані із процесами, що відбуваються у

глибинних шарах літосфери і включають землетруси та виверження вулканів.

Щорічно на Земній кулі фіксується близько мільйона коливань кори, з яких близько

100 тисяч відчуваються людьми та біля 100 – 120 спричиняють певних збитків. За

причиною виникнення розрізняють три типи землетрусів: обвальні, вулканічні та

тектонічні. Перший тип зустрічається рідко і реалізується через обвали у

порожнинах земної кори, найчастіше – у карстових порожнинах. Їхня сила та

руйнівна здатність незначні. Небезпека цього типу землетрусів полягає у тому, що

вони можуть виникати у районах, де звичайно коливань земної кори не відбувається.

Другий тип землетрусів передує або відбувається одночасно із виверженням

вулканів і відображає перехід магми від твердого стану до рідкого, або пов‟язано із

145

вибуховим протіканням виверження. Більшість землетрусів на Землі відносяться до

останнього, третього типу. Причиною їх виникнення є постійний рух тектонічних

плит Земної кори. Найчастіше землетруси вникають у місцях стикання цих плит –

зонах розломів, що є сейсмічно небезпечними районами.

Схематизована сейсмічна шкала

Бали

MSK-

64

Загальна

характеристик

а

Зовнішні ефекти

1 Непомітний Коливання грунту реєструються лише за допомогою приладів.

2 Дуже слабкий Слабкі поштовхи, ледь відчутні людьми на верхніх поверхах.

3 Слабкий Поштовхи відмічаються більшістю людей, висячі предмети

коливаються.

4 Помірний Поштовхи добре відчутні, висячі предмети падають, дзеленчать

шибки.

5 Досить

сильний

Люди вночі прокидаються, непокояться тварини, незначні

пошкодження окремих будівель.

6 Сильний Легкі пошкодження будівель (тріщини штукатурки),

зсуваються з місця меблі, падає посуд.

7 Дуже сильний У більшості будівель з'являються пошкодження, окремі –

руйнуються. Зсуви та гірські обвали.

8 Руйнівний Руйнування будівель, людям важко триматися на ногах,

з'являються невеличкі тріщини у грунті.

9 Спустошувальн

ий

Руйнування будівель, ширина тріщин у грунті до 10 см –

викривлення залізничних колій.

10 Знищувальний Руйнування будівель, ширина тріщин у грунті до 1 м.

11 Катастрофа

Значне руйнування будівель, насипів, шляхів, гребель.

Вертикальне переміщення шарів грунту, зміна рівня грунтових

вод.

12 Велика

катастрофа Абсолютне руйнування споруд, значні зміни рельєфу.

Основними характеристиками землетрусів є: глибина епіцентру, магнітуда

та інтенсивність. Глибина епіцентру зазвичай розташована на глибині 10-30 км.

Магнітуда характеризує загальну енергію землетрусу і виражається як логарифм

максимальної амплітуди зміщення грунту у мікрометрах (від 0 до 9), що

вимірюється сейсмографами. Цю величину виражають у балах за шкалою Ч.Ріхтера.

Величина магнітуди залежить від глибини розташування епіцентру. Інтенсивність

землетрусу є показником наслідків землетрусів – розмір збитків, кількість жертв та

146

характер сприйняття людьми психогенного впливу. Інтенсивність землетрусу

визначається за 12-бальною шкалою MSK-64 (назва походить від перших літер

прізвищ сейсмологів, які її запровадили – С. Мєдведєв, СРСР, В. Шпонхойєр, НДР,

В.Карник , ЧССР). Саме цією шкалою найчастіше користуються для порівняльної

характеристики землетрусів (таблиця).

Найбільшими землетрусами вважаються:

– у Каліфорнії 18 квітня 1906 р., інтенсивність – 11 балів. Жертви – 700

чоловік.

– у Японії 1 вересня 1923 р., інтенсивність – не визначена. Жертви – 150

тисяч чоловік.

– у Ашгабаті (Туркменістан), 6 жовтня 1948 р., інтенсивність – 9 балів.

Жертви – 110 тисяч чоловік.

– у м. Таншан (Китай), 1976 р. Жертви – 243 тис. чоловік.

– у Вірменії, 7 грудня 1988 р., інтенсивність – 8 балів. Жертви – більше 25

тисяч чоловік.

– у Ірані, 21 червня 1990 р., інтенсивність – 8 балів. Жертви – 50 тисяч

чоловік.

До розряду стихійного лиха належать землетруси з інтенсивністю понад 5

балів. Площа території України, на якій можливо виникнення таких землетрусів

складає більше ніж 120 тис. км2, де проживають більше 10 млн. населення. Зона

сильних землетрусів з інтенсивністю понад 7 балів охоплює територію площею у

27000 км2, населення на якій перевищує 2 млн. осіб. Це переважно територія

Автономної Республіки Крим, Закарпатської, Одеської, Чернівецької областей. Зона

з можливими землетрусами до 9 балів охоплює територію площею 14 000 км2 з

кількістю населення майже 800000 осіб і поширюється на значній території Криму

та Одеської області. Особливо сейсмічно небезпечним є район гірського Криму, де

протягом двох століть тут було зареєстровано близько 200 землетрусів силою від 4

до 7 балів. У минулому тут відбувалися руйнівні землетруси, наприклад,

Ялтинський землетрус у 1927 р.

147

До тектонічних розломів найчастіше приурочені і діючі вулкани, що також

представляють значну небезпеку. У наш час на Землі існує більше ніж 400 діючих

вулканів. Вулканічні виверження представляють небезпеку через витоки лави,

викидання попелу, "вулканічних бомб", отруйних газів, утворення селів,

землетрусів.

Крім руйнівної сили землетрусів та вулканів особливу небезпеку для

прибережних районів представляє можливість виникнення цунамі – довгої стоячої

морської хвилі, висота якої при наближенні до берега може сягати більше 10 м.

Особлива небезпека землетрусу полягає у тому, що у людей, які пережили

цю катастрофу, спостерігаються різноманітні нервово-психічні розлади, що

ускладнюють надання їм першої медичної допомоги. За існуючими даними до 10%

населення у зоні землетрусу потребує невідкладної психоневрологічної допомоги та

стаціонарного лікування.

2. Топологічні стихійні лиха характеризуються різноманітними причинами

виникнення і є подібними через те, що захоплюють великі за площею території.

а) Повінь – значне затоплення місцевості внаслідок підйому рівня води у

найближчій водоймі, що спричинене атмосферними опадами, вітровим нагоном

води, руйнуванням дамб тощо. Повені завдають особливо великої шкоди та

призводять до великих людських жертв. За даними ЮНЕСКО протягом 20-го

сторіччя через великі повені загинуло понад 9 мільйонів чоловік. В Україні повені

спостерігаються як на великих річках – Дніпро, Дністер, Прип'ять, Західний Буг,

Тиса, так і на дрібних, особливо у гірських районах. Крім того, повені іноді

відбуваються на територіях, де взагалі немає визначених русел.

Причинами катастрофічних повеней може бути:

– гідрологічно небезпечні явища (інтенсивне танення снігу, сильні та

тривалі дощі, затори та зажери, дія нагонних хвиль у гирлах річок);

– гідродинамічні аварії (прориви гребель та дамб).

148

До першої групи належать повені, зумовлені випадінням рясних опадів або

інтенсивним таненням снігу. Високе весняне водопілля, особливо у поєднанні із

сильним вітром, може призвести до надзвичайно швидкого підйому рівня води у

природних водоймах і затопленню численних територій із масовими втратами серед

населення та величезними матеріальними збитками. Наприклад, у серпні 1973 р.

через зливові дощі вийшов з берегів Інд у Пакистані та Індії. Затопленими були 22

міста до більше 10 тис. сіл. В результаті загинуло більше 1000 осіб.

Катастрофічними виявилися повені з великими матеріальними збитками та

людськими жертвами сталися у Закарпатті в осінньо-зимовий період 1998–1999 рр.

Крім того повені можуть викликати нагонні хвилі у гирлових ділянках великих

річок, що впадають у море. Нагонні хвилі запирають воду у гирлі річки, внаслідок

чого вода швидко виходить з берегів. Класичним прикладом такого типу повеней є

повені у Санкт-Петербурзі. За час існування міста їх було понад 300.

Повені другої групи найчастіше пов‟язані з проривом дамб або гребель, що

перегороджують водотоки, створюючи штучні водосховища. В результаті таких

проривів крім швидкого затоплення територій, які розташовані нижче греблі,

відбувається утворення ударної водяної хвилі прориву.

На території України значну небезпеку представляють каскади водосховищ

на Дніпрі та Південному Бузі. Так, у разі руйнування греблі Київської ГЕС тільки у

межах Києва зона затоплення може скласти 42 км2 з населенням 400 тис. осіб.

Найбільшу небезпеку становитиме аварія на Кременчуцькій ГЕС, де гребля є

частково земляною. У зв‟язку з тим, що водосховище має величезний об‟єм (13,5

км3), хвиля прориву досягне через 20 годин греблі Дніпровської ГЕС. Протягом 3-х

годин буде відбуватися наповнення Дніпровського водосховища (його об‟єм складає

лише 3,3 км3), після чого його гребля буде зруйнована. В результаті затоплена

площа складатиме 605 км2 з населенням понад 400 тис. осіб.

Для ефективного здійснення рятувальних заходів при виникненні повені,

територію, яка може зазнати затоплення, умовно поділяють на чотири зони:

Перша зона – катастрофічного затоплення – примикає безпосередньо до

гідроспоруди обо точки початку природного явища. Площа цієї зони може сягати

149

від 6 до 12 км. Час проходження цієї зони проривною хвилею складає менше 30

хвилин.

Друга зона – зона швидкої течії. Довжина зони до 15 – 50 км, швидкість течії

15-20 км/годину. Час проходження хвилі – 50-60 хвилин.

Третя зона – зона середньої течії. Довжина зони 30-50 км. Швидкість течії

10-15 км/годину. Час проходження хвилі – 2-3 години.

Четверта зона – зона слабкої течії (розливу). Її довжина залежить від рельєфу

місцевості і може складати 30-70 км від гідроспоруди або місця початку повені.

Швидкість течії 6-10 км/годину.

Залежно від зони затоплення та часу доби втрати серед населення будуть

значно різнитися (таблиця).

Характеристика можливих втрат населення за зонами затоплення

(у % від чисельності населення)

Зона затоплення Загальні втрати

У день У ночі

Перша 60 90

Друга 13 25

Третя 5 15

Четверта 2 10

Середній відсоток втрат 20 35

б) Зсуви – сковзкі зміщення шарів гірських порід донизу за схилом, які

виникають через порушення рівноваги. Причинами виникнення зсувів є ослаблення

міцності гірських порід внаслідок вивітрювання, вимивання матеріалу

атмосферними опадами чи підземними водами, землетрусів, господарської

діяльності людини. Ймовірність зсувів підвищується зі збільшенням кута нахилу

схилу (понад 200). За швидкістю зміщення порід зсуви поділяються на повільні

(десятки сантиметрів за рік), середні (кілька метрів за добу) та швидкі (десятки

кілометрів за годину). Найбільші катастрофи спостерігаються при середніх та

150

швидких зсувах. В Україні осередки зсувів зафіксовані на правобережжі Дніпра,

Чорноморському узбережжі, у Закарпатті та Чернівецькій області.

в) Снігові лавини – розвиваються як зсуви шарів снігу та фірну

(спресованого снігу). Власне лавина представляє собою суміш кристалів снігу та

повітря, що рухається із швидкістю до 200 км на годину. Особливо

лавинонебезпечними є гірські райони із нахилом більше 250. Виникнення

лавиноподібного сходу снігу відбувається через зменшення сили зчеплення між

шарами снігу. Найчастіше лавини виникають після великих снігопадів, коли

відбувається утворення нових шарів снігу на поверхні старого спресованого. Сила

зчеплення може зменшуватися через швидке потепління, коливання земної кори

(землетруси), або діяльності людини.

Лавини мають значну руйнівну силу і при виникненні у багатолюдному

районі здатні знищити будь-які будівлі та призвести до численних людських жертв.

Наприклад, під час першої світової війни у Альпах, де проходив австро-італійський

фронт, стихія зібрала життя близько 10 тисяч солдатів.

Лавинонебезпечні райони притаманні багатьом гірським місцевостям. В

Україні такі райони зустрічаються у Карпатах.

г) Селі – це потоки води у суміші з грутном, камінням, уламками, що

складають від 10 до 75% об'єму потоку. Найчастіше вони виникають у басейнах

гірських річок внаслідок зливів, інтенсивного танення снігу, проривів завальних

озер, обвалів, зсувів, землетрусів тощо. Тому найбільш небезпечними з точки зору

виникнення селів є гірські райони. В Україні такими районами є Карпати та Крим.

Значно рідше вони виникають на рівнинних територіях із невеличким нахилом за

умови наявності великого об'єму води, що відбувається під час великих повеней.

Так, наприклад, у 1961 р. в Києві, на Куренівці зсув, що супроводжувався селем,

призвів до загибелі 1500 чоловік та зруйнував значну кількість житлових будинків.

За складом твердого матеріалу селі поділяють на грязьові (суміш води та

грунту), грязекам'яні (суміш води та гравію, невеликого каміння), водокам'яні

(суміш води та великого каміння).

151

Засобами боротьби із селями та лавинами є будівництво захисних дамб та

гребель, каскадів запруд. Єдиним способом врятуватися від селю чи снігової лавини

є негайна евакуація.

3. Метеорологічні стихійні лиха виникають через різноманітні атмосферні

явища.

а) Урагани – це переміщення приповерхневих шарів повітря із високими та

надвисокими швидкостями, які мають значну руйнівну силу. Силу вітрів умовно

визначають за 12-бальною шкалою, яку запропонував англійський адмірал

Ф.Бофорт у 1806 р. (таблиця).

Шкала сили вітру за Бофортом

Бали Назва вітру Швидкість,

м/с Ознаки дії вітру

0 штиль 0,0-0,5 Листя на деревах не ворушиться, дим

піднимається вертикально

1 тихий 0,5-1,7 Теж саме

2 легкий 1,7-3,3 Дим трохи відхиляється, вітер майже не

відчувається обличчам

3 слабкий 3,3-5,2 Вітер гойдає тонкі гілки дерев

4 помірний 5,2-7,4 Вітер здійсає куряву, гойдаються гілки

середньої товщини

5 чималий 7,5-9,8 Хитаються тонкі стовбури дерев, на воді

з'являються хвилі із гребнями

6 сильний 9,8-12,4 Хитаються товсті стовбури дерев, гудять

дроти ЛЕП

7 дуже сильний 12,4-15,2 Хитаються великі дерева, важко йти проти

вітру

8 надзвичайно

сильний 15,2-18,2 Вітер ламає стовбури дерев

9 шторм 18,2-21,5 Вітер зносить легкі будівлі, валить

паркани

10 сильний шторм 21,5-25,1 Вітер вириває з корінням дерева, руйнує

міцні будівлі

11 жорстокий шторм 25,1-29,0 Вітер чинить великі руйнування, валить

стовпи ЛЕП, перекидає вагони

12 ураган понад 30,0 Вітер чинить катастрофічні руйнування

152

Повітря, що рухається із швидкістю понад 25 м/с представляє собою дуже

щільну речовину, яка при поривах спричинює значний тиск на поверхню Землі та

предмети, які розташовані на ній. Такий вітер здатний спустошувати величезні

території – виривати з корінням дерева, валити стовпи ЛЕП, руйнувати міцні

будівлі, перевертати важкі транспортні засоби тощо. Крім безпосередньої дії

сильного вітру, небезпечними є явища, що пов'язані із ним: утворення великих

хвиль на водоймах, утворення заторних хвиль у гирлах великих річок, що

призводить до їх виходу з берегів та утворення приливних хвиль у центрі тропічних

циклонів.

Надзвичайно швидкий рух повітряних мас призводить до виникнення

ураганів або тайфунів. Термін "ураган", який походить від назви бога бур у народу

майя, найчастіше застосовують у Америці. На узбережжі Тихого океану

використовують термін "тайфун", що у перекладі з китайської означає "дуже

великий вітер". Найчастіше урагани утворюються у тропічних широтах і тому їх

називають тропічними циклонами.

З давніх часів великі урагани призводили до значного лиха. Лише у одному

випадку можна вважати, що тайфун відіграв позитивну роль, коли у 1281 р. знищив

флот Хубілая, нащадка Чингіз-хана, і тим самим запобіг завоювання монголами

Японії.

Найбільшими ураганами 20 сторіччя вважаються:

– тайфун "Вера" у Японії у вересні 1959 р. коли, незважаючи на всі

попереджувальні заходи, було зруйновано двомільйонне місто Нагая,

загинуло 5300 чоловік, поранено 32 тисячі. На берег було викинуто більш

ніж 400 кораблів.

– Бенгальська затока, тропічний циклон у червні 1962 р. призвів до загибелі

22 тисяч чоловік.

– Бенгальська затока, узбережжя Пакистану, 13 листопада 1970 р. ураганні

вітри та штормові приливи призвели до загибелі більше ніж 300 тисяч

чоловік.

153

Не менш небезпечними явищами є смерчі, які зустрічаються частіше, ніж

урагани, але у зв'язку із меншими розмірами не призводять до великих негативних

наслідків.

В Україні сильний вітер спостерігається переважно у холодний період року і

частіше за все у гірських районах Українських Карпат, Криму, на Донецькому

кряжі, Волинській та Подільській височині.

б) Пожежі – це неконтрольований процес горіння, який викликає загибель

людей та знищення матеріальних цінностей. Найчастіше причиною виникнення

пожеж є недбала поведінка людей з вогнем, порушення правил пожежної безпеки,

значно рідше – природні атмосферні явища (блискавки, посуха). Від антропогенних

чинників виникає до 90% пожеж.

Негативні наслідки пожежі не обмежуються знищенням власне матеріальних

цінностей або людськими жертвами. Після лісових та степових пожеж –

ландшафтних пожеж, вигорає родючий шар грунту, що утворився протягом

тисячоліть, зникають окремі біотопи та цілі екосистеми із всіма мешканцями, на

відновлення яких необхідно багато років екологічної сукцесії. Після пожеж у

гірських районах прискорюються ерозійні процеси, збільшується ймовірність

виникнення повеней, селів та лавин. У північних районах вигорання лісу призводить

до заболочення території.

Лісові пожежі поділяють на низові, верхові та підземні. За інтенсивністю

горіння вони підрозділяються на слабкі, середні та сильні. Лісові низові пожежі

характеризуються горінням сухого трав'яного покриву, лісової підстилки та підліску

без охоплення крон дерев. Швидкість руху таких пожеж невелика (до 16 м за

хвилину). Лісові верхові пожежі, як правило, розвиваються з низових при піднятті

полум'я до рівня крон дерев, а їх швидкість сягає 8-25 км за годину. Підземні

пожежі виникають як продовження верхових або низових пожеж і

розповсюджуються на шари торфу, що розташований на глибині до 50 см. Горіння

йде повільно, із швидкістю 0,1-0,5 м за хвилину. Під час підземних пожеж горіння

відбувається при нестачі кисню, в результаті чого виділяється велика кількість диму.

Горіння може тривати довгий час, навіть взимку.

154

Однак окрім негативної дії ландшафтних пожеж відчувається і деяка їх

позитивна роль. Так у природних умовах в результаті лісових пожеж відбувається

оновлення біогеоценозів – вже сформовані клімаксні угруповання руйнуються, а на

їх місці виникають нові, структура яких поступово ускладнюється та розвивається.

Існування степових ділянок взагалі можливе лише через періодичне вигорання

рослинного покриву, що найчастіше відбувається навесні.

6.1.3. Надзвичайні ситуації, пов'язані із викидом (витоком) шкідливих

речовин у навколишнє середовище.

Надходження шкідливих речовин до оточуючого середовища головним

чином пов'язано із виникненням аварій. Аварія – це небезпечна подія техногенного

характеру, що створює на об'єкті, території або акваторії загрозу для життя і

здоров'я людини та призводить до знищення природних екосистем, руйнування

споруд, обладнання та транспортних засобів, порушення виробничого процесу

тощо.

Умовно всі аварії поділяють на: 1) аварії із витоком шкідливих речовин

(хімічних та радіоактивних речивин ), 2) аварії із пожежами та вибухами, 3) аварії на

транспорті.

Найчастіше аварійна ситуація об'єднує кілька видів аварій. Особливо важкі

аварії можуть призводити до катастроф. Катастрофа – великомасштабна аварія, яка

призводить до важких наслідків для людини та природного середовища. Глобальні

катастрофи охоплюють цілі континенти.

Аварії, які супроводжуються викидами шкідливих хімічних речовин,

відбуваються на підприємствах хімічної, нафтопереробної, целюлозно-паперової і

харчової промисловості, водопровідних та очисних спорудах, а також під час

транспортування сильнодіючих отруйних речовин (СДОР). Безпосередніми

причинами цих аварій є порушення правил техніки безпеки та транспортування цих

речовин, технологічних процесів, вихід з ладу агрегатів та механізмів тощо. Крім

того, навіть при нормальному технологічному процесі, до навколишнього

155

середовища надходить значна кількість небезпечних речовин (теплові

електростанції, металургійні та паперово-целюлозні комбінати,

сільськогосподарське виробництво тощо).

Наприклад, для виготовлення багатьох полімерів (поролон, пінопласт)

використовують фосген, що відноситься до бойових отруйних речовин. Для

виготовлення синтетичних каучуків, штучного хутра, оргскла використовують

синильну кислоту. Хлор використовують для дезінфекції води, при виробництві

целюлози та хімічному очищенні одежі. Аміак використовують як хладогент у

промислових холодильних установках.

На території України розташовано 877 хімічно небезпечних об'єктів та 287

тисяч підприємств, що у виробництві використовують небезпечні хімічні речовини,

які розташовані у 14 містах та 46 населених пунктах. Тільки токсичних відходів в

Україні накопичено більше ніж 4 млрд. т, кількість яких щорічно збільшується на

100 млн. т.

Небезпечними та шкідливими речовинами є органічні та неорганічні

речовини, що при надходженні у оточуюче середовище та організм людини за

певних кількостей здатні викликати негативні наслідки. Дію деяких було розглянуто

у попередніх розділах.

Найбільшою катастрофою із викидом небезпечних хімічних речовин

відбулася у 1984 р. на хімічному заводі "Юніон-Карбайд" (Індія), коли відбулося

вивільнення метилізоцианату. Внаслідок цього загинуло 2,5 тисячі осіб, 500 тисяч

отримали важкі отруєння.

Крім надходження до навколишнього середовища хімічних речовин,

небезпечним є викидання продуктів радіоактивного розпаду. За час існування

людства відбулося кілька значних аварій, які супроводжувалися радіоактивними

викидами:

– 1953 р. – аварія експериментального реактору Аргонської національної

лабораторії (США)

156

– 1957 р. – аварія в Уіндскейлі (Північна Англія) на заводі по виробництву

плутонію.

– 1957 р. – вибух сховища радіоактивних відходів (90

Sr) біля Челябінська

(СРСР).

– 1961 р. – аварія на АЕС у Айдахо-Фолсі, США.

– 1963 р. – аварія підводного човна “Третер” (США).

– 1967 р. – аварія підводного човна “Скорпіон” (США).

– 1970 р. – надходження радіоактивних відходів до р. Гудзон з АЕС Індіан-

Поінт (США).

– 1971 р. – аварія на АЕС у Сакстоні (Великобританія).

– 1979 р. – аварія на АЕС “Тримайл-Айленд” у Гризберзі, США.

– 1986 р. – катастрофа на Чорнобильській АЕС, Україна.

Аварії можуть бути обумовлені як природними явищами, так і

антропогенними причинами. Тому виникнення аварії, як правило, носить

ймовірносний характер. Для кожного потенційно можливого виду аварії можна

визначити ймовірність її виникнення, що пов„язують з поняттям ризику. Таким

чином, ризик аварії являє собою міру ймовірності виникнення негативних впливів

відповідної важкості.

Очевидно, що при виникненні аварії на будь-якому підприємстві можливі

різні наслідки, що різняться за тривалістю та масштабами негативних впливів.

Наслідки аварії можуть бути ліквідовані, локалізовані або призводять до

безповоротних втрат. У будь-якому випадку наслідки аварії пов„язані з тим або

іншим матеріальним збитком, що був нанесений людині або навколишньому

середовищу.

При аналізі аварійних ситуацій приймаються до уваги аварії, які переважно

обумовлені аномальними випадками або зовнішніми причинами, що носять

випадковий, ймовірносний характер. До них можна віднести екстремальні по

відношенню до проектних параметрів зовнішніх природних умов (шторми,

землетруси), випадкові збої та відмови обладнання через технологічні порушення

157

при будуванні, транспортуванні та експлуатації, випадкові помилки персоналу

(“людський фактор”).

Основними засобами оцінки ступеню ризиків, виявлення небезпек та

визначення відповідних заходів щодо зменшення їх негативних наслідків

виступають історичні відомості, статистичні дані, норми та стандарти, а також

прийнята у промисловості практика. Кількісна оцінка ризиків включає у себе

наступні основні елементи:

– виявлення потенційно можливих аварійних випадків (небезпек);

– оцінка ймовірності їх реалізації;

– оцінка їх негативного впливу на людей, навколишнє середовище та

матеріальні цінності;

– співставлення оцінюваного ризику з загальноприйнятими критеріями

прийнятності.

Перший етап аналізу ризиків включає визначення видів небезпечної

діяльності та об„єкти, що становлять загрозу для персоналу та навколишнього

середовища. На наступному етапі проводиться виявлення небезпек. В результаті

формується перелік можливих аварійних сценаріїв. Всі сценарії виникнення

аварійних ситуацій можна розділити на три групи:

– конструкційні відмови – помилки та прорахунки, що були закладені у

об„єкт на стадії проектування при виборі технологічної схеми, складу

обладнання, режимів роботи тощо;

– виробничі відмови – виникають підчас виготовлення, зборки або

встановлення обладнання та конструкцій;

– експлуатаційні відмови – ситуації, що виникають на стадії експлуатації

системи. Вини можуть бути зумовлені порушеннями умов технічної

експлуатації, екстремальними умовами навколишнього середовища,

помилками персоналу.

158

6.1.4. Надзвичайні ситуації конфліктного характеру

Конфлікти представляють групу соціально-політичних небезпек. Під

конфліктом розуміють – зіткнення протилежних інтересів, поглядів, гостра

суперечка, боротьба ворогуючих сторін різного рівня та складу учасників.

Закономірності виникнення, розвитку та шляхи вирішення конфліктів вивчає наука

конфліктологія, що поєднує соціологію та психологію. Конфлікт передбачає

усвідомлення протиріччя і суб'єктивну реакцію на нього.

Будь-який конфлікт пов'язаний із біологічною природою людини, тому у

центрі всіх конфліктів міститься зооконфлікт – особистий конфлікт, який базується

на інстинктах. Більш складним конфліктом є міжособовий конфлікт, який

відбувається між окремими індивідами, конфлікт між соціальними групами і

найбільший конфлікт – міжнародний великомасштабний конфлікт (рисунок).

Характер взаємозв'язку між різними видами конфліктів

Будь-який міжособистий конфлікт, набуваючи значних масштабів,

об'єктивно стає соціальним конфліктом, який, розвиваючись, здатний перетворитися

на міжгруповий і, навіть, на міжнародний.

Загальні характеристики конфліктів:

1. Конфлікт завжди пов'язан із наявністю протиріччя. Однак сутність

конфлікту полягає не у самому протиріччі, а у способах та засобах його вирішення.

2. До конфлікту призводить таке стикання інтересів, потреб, поглядів та

цілей, при якому проявляється протистояння сторін. Соціальне протистояння – це

зооконфлікт

внутрішньоособистий конфлікт

міжособистий конфлікт

конфлікт між соціальними групами

міжнародний конфлікт

159

спілкування, поведінка, та діяльність людей, основною метою якої є завдання

моральної та матеріальної шкоди опоненту.

3. У психологічному плані конфлікт супроводжується для його учасників

негативним емоціональним станом, негативними емоціями по відношенню один до

одного.

Хід та наслідки конфлікту залежать від особливостей сторін, що

конфліктують. Існує відповідна класифікація конфліктів.

1. Внутрішньоособистий конфлікт – зштовхування між приблизно рівними за

силою, але протилежними за напрямками інтересами, потребами, потягами однієї

людини.

2. Міжособистий конфлікт – два чи більше члена групи переслідують

несумісні цілі та реалізують протилежні цінності, або одночасно у конфліктній

боротьбі прагнуть до досягнення однієї мети.

3. Між особистістю та групою – зштовхування протилежних інтересів,

потреб, цінностей, цілей між окремою особистістю та групою людей.

4. Міжгруповий конфлікт – коли у якості конфліктуючих сторін виступають

соціальні групи, які переслідують несумісні цілі, в результаті перешкоджаючі одна

одній на шляху до їх здійснення.

Класифікація конфліктів

Види конфлікту

Соціальні Внутрішньоособові

Міжособові

Між особистістю та групою

Між соціальними групами

Міждержавні

Між двома позитивними

альтернативами

Між двома негативними

альтернативами

Між позитивною та

негативною альтернативою

160

Як і будь-яке явище, конфлікт можна розглядати як процес, що протікає у

часі. Більшість психологів виділяють такі стадії:

1. Виникнення передконфліктної ситуації – відбувається фіксація

виникнення реальних протиріч у інтересах, потребах та цілях сторін. Але це

відчуття ще не усвідомлене і тому нема ніяких конфліктних дій. Ця ситуація –

потенційний конфлікт.

2. Усвідомлення передконфліктної ситуації – пов'язано із сприйняттям

реальності як конфліктної, із розумінням необхідності прийняти рішення щодо

подальших дій. На цій стадії у поведінці людини у більшій мірі проявляється

роздратованість, ворожість, агресивність. Усвідомлення об'єктивної конфліктної

ситуації є поштовхом до конфліктної поведінки.

3. Конфліктна взаємодія (гостра фаза) – найнапруженіша та емоціональна

стадія конфлікту (інцидент). Стрижнем конфліктної поведінки є блокування

можливості досягнення мети іншій стороні. Якщо в якості форми міжособової

взаємодії було обрано протистояння, а не переговори, то у поведінці сторін можуть

спостерігатися явні погрози, що може призвести, навіть, до застосування фізичної

сили.

4. Вирішення конфлікту. Ця стадія може і повинна починатися минаючи

стадію конфліктної взаємодії. При цьому використовують такі форми коректного

вирішення конфлікту, як переговори, колективне обговорення протиріч, звертання

до третьої особи (посередника).

Як що ж конфліктне протистояння відбулося у формі морального чи

фізичного насильства, то при вирішенні конфлікту можуть використовуватися

наступні способи: роз'єднання ворогуючих сторін, накладання штрафних санкцій

тощо.

5. Післяконфліктна стадія – характеризується глибокими переживаннями

подій двома сторонами. На цій стадії відбувається корекція їх самооцінок, вимог та

відносин. Саме на цій стадії, коли учасники конфлікту готові до позитивних змін,

можна проводити щирий, конструктивний та об'єктивний розбір того, що відбулося,

161

з чітким визначенням перспектив подальшого розвитку взаємовідносин. Якщо на

цій стадії такого не відбудеться, то новий конфлікти неминучий.

Найбільш небезпечним видом конфліктів є протистояння між державами чи

їх коаліціями у вигляді збройних сутичок або великомасштабних бойових дій що

носить назву війни. Війни призводять до найбільш негативних наслідків для людей

та природного середовища. Внаслідок бойових дій гине значна кількість населення,

у тому числі мирного, часто виникає голод та різноманітні хвороби, з'являються

біженці. Такі ситуації отримали назву гуманітарних катастроф. Сучасні бойові дії

не можна уявити без використання новітньої військові техніки, яка часто призводить

до знищення цілих біогеоценозів та широкомасштабного забруднення природного

середовища.

Не завжди політичні конфлікти призводять до відкритих війн, іноді військові

дії проводяться приховано, коли вони спрямовані не на фізичне знищення всього

населення, а за свою мету ставлять ліквідацію певного політичного лідера або

слугують для залякування населення та створення паніки. Терористичні акти часто

здійснюють невеликі за чисельністю групи людей, які можуть представляти інтереси

певних політичних або релігійних рухів чи представляють певну країну, де тероризм

піднесений до рангу державної політики.

6.2. Соціально-психологічні та медико-психологічні наслідки

надзвичайних ситуацій.

Крім безпосередньої загрози для життя населення та знищення матеріальних

цінностей широкомасштабні надзвичайні ситуації часто призводять до тривалих та

стійких порушень психоемоційного стану людей, які постраждали або стали

свідками деяких катастроф. Окрім безпосередніх вражаючих факторів підчас

катастроф на людину діють психотравмуючі фактори, що представляють собою

комплекс надсильних подразників, що викликають порушення психічної діяльності

у вигляді реактивних психогенних станів. Таким негативним наслідкам

162

надзвичайних ситуацій до останнього часу приділяли недостатньо уваги через

тривалість періоду їх прояву та важкості визначення.

Встановлено, що для психоемоційної реакції людей під час великих

катастроф характерна складна динаміка, яка включає чотири послідовні фази:

"героїзму", "медового місяця", "розчарування" та "відновлення".

Героїчна фаза спостерігається під час самої катастрофи. Тривалість її

складає кілька годин і супроводжується психоемоційним збудженням, що

проявляється у вигляді героїчної поведінки, яка пов'язана з намаганням допомогти

людям врятуватися та вижити. Під час цієї фази виникають хибна уява про

можливість подолати всі наслідки катастрофи. Часто замість "героїчної" фази

спостерігається фаза "апатії", коли людина під час розвитку катастрофи не приймає

будь-яких спроб врятуватися.

Фаза "медового місяця" відмічається відразу після катастрофи і охоплює

період від тижня до 3-6 місяців. У тих, хто вижив у катастрофі, спостерігається

сильне відчуття гордості за те, що вони подолали небезпеки і залишилися живими.

Фаза "розчарування" триває від 2 місяців до 1-2 років. Для цієї фази

характерний тривалий стан хронічного психосоціального стресу, проявом якого є

стійки негативні емоції, відчуття розчарування, гніву, обурення та досади, що

зумовлені руйнуванням надій.

Фаза відновлення формується на наступному етапі, коли люди, які

пережили катастрофу, все більше розуміють необхідність вирішення складних

проблем пов'язаних із побутом, працевлаштуванням, здоров'ям тощо.

При розгляданні медичних аспектів широкомасштабних катастроф, слід

окремо виділити виникнення масового психоемоційного стресу, колективної

психічної травми та масових психогеній. Причому, серед різноманітних стихійних

лих найбільш вираженою психотравмуючою дією характеризуються землетруси

середньої та великої сили. Це зумовлено передусім особливостями виникнення

катастрофи: її непередбаченістю, відсутністю дійових методів індивідуального та

колективного захисту населення, значним руйнуванням тощо.

163

Подібні характеристики мають і деякі інші катастрофічні надзвичайні

ситуації. Прикладом може бути аварія на Чорнобильській АЕС. Під час аварії на

ЧАЕС стресогенний вплив відрізнявся мультифакторним характером і мав чітку

етапність розвитку. Так, гостра загроза життю та здоров'ю від радіаційного фактору,

відмічена у найближчий період катастрофи. У подальшому вона змінилася тривалою

небезпечною для життя ситуацією, не пов‟язаною з радіаційним фактором. Виник

так званий "евакуаційний стрес", який був характерний для людей, які втратили

свою власність, а часто і близьких родичів. Цей етап супроводжувався виникненням

психоемоційного напруження. На третьому етапі після евакуації та розміщення

постраждалих за межі району катастрофи, у якості стресогенних факторів виступили

страх за власне здоров'я, інформаційний дефіцит, часто – пряма дезінформація. В

результаті сформувалася психогенна втома з апато-депресивними симптомами та

стійка радіофобія. У віддалений післяаварійний період спостерігається формування

сенсибілізації населення до поняття "радіація."

В результаті відсутності у широких верств населення, особливо тих, хто

мешкає безпосередньо у районі розміщення атомних електростанцій, елементарної

інформації про радіаційне становище, знань щодо біологічної дії іонізуючого

випромінювання сприяло формуванню психологічного напруження у широких мас

людей, що набуло назви "радіофобія". В основі механізму розповсюдження

фобічних реакцій серед населення лежить явище "психологічної заразності людей",

основними чинниками якої є тривожні чутки, неправдива та панічна інформація та

дезінформація.

6.3. Рівні надзвичайних ситуацій.

Загроза виникнення надзвичайної ситуації будь якого класу – це реальна

загроза для життя і здоров'я людей, загроза порушення нормальних умов їх життя і

діяльності, значних матеріальних витрат. У разі виникнення надзвичайної ситуації

важкість її наслідків залежить від вчасності застосування первинних заходів та їх

оптимального об'єму. Для планування первинних заходів, щодо ліквідації наслідків

164

надзвичайної ситуації, необхідно швидко визначити кількісний розмір заподіяного

лиха. Для такої кількісної оцінки будь-яких надзвичайних ситуацій було розроблено

“Класифікатор надзвичайних ситуацій”. Цей класифікатор призначається для

використання органами виконавчої влади та органами управляння всіх рівнів. Для

спрощення машинної обробки інформації класифікатор визначає оригінальний код

кожної надзвичайної ситуації, що складається з п'яти цифр, що вказують на клас,

групу та вид надзвичайної ситуації.

Наприклад, до надзвичайних ситуацій техногенного характеру (код 10000)

належать групи: транспортні аварії (10100); пожежі та вибухи (10200); аварії із

викидом сильнодіючих отруйних речовин на об'єктах економіки (10300); наявність у

навколишньому середовищі шкідливих речовин понад гранично допустимі

концентрації (10400); аварії із викидом радіоактивних речовин (10500); аварії систем

зв'язку та телекомунікацій (10900) тощо.

До надзвичайних ситуацій природного характеру (код 20000) включають

наступні групи: геологічні (20100); метеорологічні (20200); гідрологічні морські та

прісноводні (20300 та 20400); пожежі у природних екосистемах (20500); інфекційна

захворюваність людей (20600); отруєння людей (20700) тощо.

До надзвичайних ситуацій соціально-політичного характеру (код 30000)

належать: збройні напади, захоплення і утримання важливих об'єктів або реальна

загроза вчинення таких акцій щодо органів державної влади, дипломатичних та

консульських установ, правоохоронних центів, телерадіоцентрів та вузлів зв'язку,

військових гарнізонів, державних закладів, атомних електростанцій або інших

об'єктів атомної енергетики (30100); замах на керівників держави та народних

депутатів України (30200); встановлення вибухового пристрою у громадському

місці, установі, організації, підприємстві житловому секторі, на транспорті (30400)

тощо.

Крім того до числового коду включається одна літера, що вказує рівень

надзвичайної ситуації (О – об'єктовий, М – місцевий, Р – регіональний, Д –

державний).

165

Об'єктовий – надзвичайна ситуація, яка розгортається на території об'єкта

або на самому об'єкті і її наслідки не виходять за його межі або межі санітарно-

захисної зони.

Місцевий – надзвичайна ситуація, наслідки якої виходять за межі

потенційно-небезпечного об'єкту і загрожує поширенням ситуації або її вторинних

наслідків на навколишнє середовище, сусідні населені пункти, а також якщо для її

ліквідації необхідні матеріальні та технічні ресурси, які за розмірами перевищують

можливості об‟єкту.

Регіональний – надзвичайна ситуація, події якої відбуваються на території

двох або більше адміністративних районів (міст обласного значення), Автономної

Республіки Крим, міст Києва та Севастополя, загрожують перенесенням на

територію суміжної області України. Крім того, до цього рівня відносяться

надзвичайні ситуації, коли для їх ліквідації необхідні матеріальні та технічні

ресурси в обсягах, що перевищують власні можливості окремого району.

Державний – надзвичайна ситуація, що розвивається на території двох або

більше областей або загрожує транскордонним перенесенням, а також у разі, коли

для її ліквідації необхідні матеріальні та технічні ресурси у обсягах, що

перевищують власні можливості окремої області (таблиця).

166

Загальні ознаки визначення рівня надзвичайної ситуації

Критерії Одиниц

я виміру

Порогове значення для рівня надзвичайної

ситуації

Об‟єктови

й Місцевий

Регіональ

ний

Загальнод

ержавний

1. А. Кількість

потерпілих (постійно

або тимчасово

непрацездатних)

Осіб До 20 Від 20 до

50

Від 50 до

300 Понад 300

Б. Кількість людей, які

загинули (грім випадків

аварій на автошляхах)

Осіб 1 1-2 Від 3 до 5 Понад 5

В. Істотне погіршення

умов мешкання на

тривалий час

Осіб До 100 Від 100 до

300

Від 300 до

3000

Понад

3000

2. Розмір

компенсаційних

відшкодувань

% –

До 1%

річного

місцевого

бюджету

До 1%

річного

бюджету

областей

Понад 1%

річного

бюджету

областей

Під час класифікації надзвичайної ситуації заповнюється кваліфікаційна

картка, до якої включаються відомості щодо класу, групи та виду надзвичайної

ситуації, ознаки її виду та їх рівень, за якими визначають коли ситуація вважається

надзвичайною, коли вимагається термінове оповіщення про неї, та коли вона

вимагає державного реагування.

Зазначений класифікатор не містить конкретних ознак небезпечних ситуацій

військового характеру і не дає їх поділу на групи. Особливості оцінки та реагування

на такі надзвичайні ситуації визначаються законодавством України, окремими

нормативними і відповідними оперативними і мобілізаційними планами і не

вивчаються у мажах навчальної програми дисципліни "Безпека життєдіяльності".

167

6.3. Запобігання надзвичайним ситуаціям та організація дій для усунення їх

негативних наслідків.

Найбільш ефективний засіб зменшення величини шкоди та збитків, які зазнає

суспільство, держава і кожна окрема людина у результаті виникнення надзвичайної

ситуації – запобігання їх виникненню, а у разі виникнення такої ситуації –

застосування адекватних заходів з ліквідації її негативних наслідків.

Запобігання виникненню надзвичайних ситуації – це підготовка та реалізація

комплексу правових, соціально-економічних, політичних, організаційно-технічних,

санітарно-гігієнічних та інших заходів, спрямованих на регулювання безпеки,

проведення оцінки рівня ризику, завчасне реагування на загрозу виникнення

надзвичайної ситуації на основі даних моніторингу, експертизи, досліджень та

прогнозів щодо можливого перебігу подій з метою недопущення їх переростання у

надзвичайну ситуацію або зменшення її негативних наслідків.

До заходів щодо запобігання надзвичайним ситуаціям можна віднести

наукове обгрунтування розміщення небезпечних об‟єктів, встановлення певної

санітарної зони, екологічний моніторинг природних об‟єктів, регламентація викидів

підприємств тощо.

Для запобігання та оперативного реагування на виникнення надзвичайних

ситуацій існує єдина державна система запобіганні та реагування на надзвичайні

ситуації техногенного та природного характерів (ЄДСЗР), що включає у себе

центральні та місцеві органи виконавчої влади, виконавчі органи рад, державні

підприємства, установи та організації з відповідними силами та засобами, які

здійснюють нагляд за забезпеченням техногенної та природної небезпеки,

організовують проведення роботи із запобігання надзвичайним ситуаціям

техногенного та природного походження і реагування у разі їх виникнення із метою

захисту населення і довкілля та зменшення матеріальних витрат.

168

Завданнями ЄДСЗР є:

– розроблення нормативно-правових актів, а також норм, правил та

стандартів з питань запобігання надзвичайним ситуаціям та забезпечення

захисту населення і території від їх наслідків;

– забезпечення готовності центральних та місцевих органів виконавчої

влади, виконавчих органів рад, підпорядкованих їм сил і засобів до дій,

спрямованих на запобігання і реагування на надзвичайні ситуації;

– забезпечення реалізації заходів щодо запобігання виникненню

надзвичайних ситуацій;

– навчання населення щодо поведінки та дій у разі виникнення

надзвичайної ситуації;

– виконання цільових і науково-практичних програм, спрямованих на

запобігання надзвичайним ситуаціям, забезпечення сталого

функціонування підприємств, установ та організацій;

– збирання та аналітичне опрацювання інформації про надзвичайні ситуації,

видання інформаційних матеріалів з питань захисту населення і територій

від наслідків надзвичайних ситуацій тощо.

ЄДСЗР складається з постійно діючих функціональних і територіальних

підсистемі та включає чотири рівні: загальнодержавний, регіональний, місцевий та

об'єктовий. Кожний рівень ЄДСЗР має координуючі та постійні органи управління

щодо розв'язання завдань у сфері запобігання надзвичайним ситуаціям, захисту

населення і територій від їх наслідків, а також включає систему повсякденного

управління, сили і засоби, резерви матеріальних та фінансових ресурсів, системи

зв'язку та інформаційного забезпечення.

Постійними органами управління з питань техногенно-екологічної

небезпеки, цивільної оборони та з надзвичайних ситуацій є:

На загальнодержавному рівні – Кабінет Міністрів України, міністерства та

інші центральні органи виконавчої влади.

169

На регіональному рівні Рада міністрів Автономної Республіки Крим,

обласні, Київська та Севастопольська міські державні адміністрації, уповноважені

органи з питань надзвичайних ситуацій та цивільного захисту населення;

На місцевому рівні – районні державні адміністрації і виконавчі органи рад,

уповноважені органи з питань надзвичайних ситуацій та цивільного захисту

населення;

На об'єктовому рівні – структурні підрозділи підприємств, установ та

організацій або спеціально призначені особи з питань надзвичайних ситуацій.

До системи повсякденного управління ЄДСЗР входять забезпечені

необхідними засобами зв'язку, оповіщення, збирання, аналізу та передачі

відповідної інформації:

1. Центри управління у надзвичайних ситуаціях.

2. Оперативно-чергові служби уповноважених органів з питань

надзвичайних ситуацій та цивільного захисту населення.

3. Диспетчерські служби центральних і місцевих органів виконавчої влади,

державних підприємств, установ та організацій.

До складу сил і засобів ЄДСЗР входять відповідні сили і засоби

функціональних та територіальних підсистем Міністерства надзвичайних ситуацій, а

також недержавні (добровільні) рятувальні формування, які залучаються для

виконання відповідних робіт. Сили постійної готовності включають військові та

спеціальні аварійно-рятувальні формування, що комплектуються з урахуванням

необхідності проведення робіт у автономному режимі протягом не менше трьох діб.

Крім того, у виняткових випадках, коли стихійне лихо, епідемія, епізоотія, аварія чи

катастрофа ставить під загрозу життя і здоров'я населення і потребує термінового

проведення великих обсягів аварійно-рятувальних і відновлювальних робіт, за

розпорядженням Президента України можуть бути залучені спеціально підготовлені

сили і засоби Міністерства оборони України.

Залежно від масштабів і особливостей надзвичайної ситуації, що

прогнозується або виникла, може існувати один з наступних режимів

функціонування ЄДСЗР:

170

– режим повсякденної діяльності. Виконується при нормальній обстановці.

– режим підвищеної готовності. Виконується при наявності позитивного

прогнозу щодо можливості виникнення надзвичайної ситуації.

– режим діяльності у надзвичайній ситуації. Виконується при реальній

загрозі виникнення надзвичайної ситуації

– режим діяльності у надзвичайному стані. Впроваджується на окремих

територіях або в цілому у державі в порядку, визначеному Конституцією України та

Законом України "Про надзвичайний стан". Під час дії надзвичайного стану

відбувається обмеження у здійсненні деяких конституційних прав і свобод

громадян, а також прав юридичних осіб та покладає на них додаткові обов'язки.

6.3.1. Правила поведінки та заходи безпеки у надзвичайних ситуаціях,

пов’язаних з стихійними лихами.

Розміри людських втрат у результаті виникнення надзвичайних ситуацій

коливаються у значному діапазоні, залежно від низки умов: інтенсивності дії

уражуючих чинників, щільності населення у зоні катастрофи, характеру забудови та

розміщення підприємств тощо. Однак важливим фактором, який часто значною

мірою визначає кількість людських жертв, є практична підготовка людей щодо

подолання наслідків надзвичайних ситуацій, узгодженість їх дій в таких умовах.

Наприклад, за статистикою під час землетрусу 22,5 – 45% травм виникають від

конструкцій будинків які падають, а 55% – від неправильної поведінки людей,

зумовлених панікою, страхом, незнанням елементарних заходів невідкладної

допомоги тощо.

Під час організації захисту населення від надзвичайних ситуацій необхідно

керуватися наступними принципами:

1. Завчасна підготовка та здійснення захисних заходів.

2. Диференційований підхід до визначення характеру, обсягів та термінів

проведення захисних заходів.

171

3. Комплексність проведення захисних заходів під час ліквідації наслідків

надзвичайних ситуацій.

Основними способами захисту населення від надзвичайних ситуацій є:

– використання засобів індивідуального та медичного захисту;

– укриття населення у захисних спорудах;

– евакуація та тимчасове переселення населення під час природних лих,

аварій на підприємствах тощо.

Землетруси.

Реагування населення на землетрус починається з моменту його виникнення,

після перших підземних поштовхів. Відчувши підземні поштовхи або отримавши

сигнал що сповіщає про виникнення землетрусу, населення повинно діяти

відповідно до інформації, яка надходить, та власних навичок.

З моменту, коли починають відчуватися коливання, і до того моменту, коли

їх сила зросте до 7-8 балів і з‟явиться небезпека руйнування будівель, звичайно

проходить 20-30 с. Найбільш сильні та потужні коливання землі тривають, як

правило, декілька секунд. Однак коливання грунту можуть досягти найбільшої сили

несподівано, раптово. Тривалість землетрусу силою 8-9 балів сягає однієї, рідко –

трьох хвилин. Таким чином, якщо взяти до уваги міцність будівлі та запас часу у 20-

30 с, є можливість завчасно обрати оптимальний спосіб поведінки під час сильного

землетрусу. Це може бути або спроба залишити будинок, або зайняття у середині

будинку найбільш безпечного місця. У багатоповерхових будинках такими місцями

можуть бути дверні отвори у капітальних стінах. Потрібно остерігатися падіння

штукатурки, арматури плит перекриття та інших предметів. У будь-якому випадку

слід триматися подалі від вікон, скляних перегородок. На варто стрибати у вікно,

перебуваючи вище першого поверху. Не можна користуватися ліфтом, створювати

тисняву, піддаватися паніці.

Опинившись на вулиці, треба відбігти від будинку або іншої споруди на

середину вулиці або до будь-якого іншого вільного від забудови місця.

172

Після сильного землетрусу необхідно розібратися та зорієнтуватися у

обстановці, що склалася. Зусилля всіх людей, які не постраждали від землетрусу і не

мають ушкоджень, повинні бути зосереджені, насамперед, на розшуку та

вивільнення з-під завалів постраждалих та наданні їм першої медичної допомоги.

Повені.

Під час повеней створюється реальна загроза життю та здоров‟ю людей,

тварин, руйнування споруд і комунікацій. Особливо велику небезпеку становить

руйнування гребель великих водосховищ. Велике значення під час повеней має

своєчасне прогнозування та оповіщення населення, заходи по евакуації з районів

ймовірного затоплення людей, сільськогосподарської худоби, матеріальних

цінностей. У разі безпосередньої загрози повені у першу чергу проводиться

інформування керівників підприємств, установ, навчальних закладів і всього

населення.

Громадяни, які підлягають евакуації, повинні прибути згідно з вказаним

часом на місце збору. При собі вони повинні мати особисті документи, речі першої

необхідності, невеликий запас продуктів харчування та питної води.

Повінь може початися несподівано і таким чином створити для населення

реальну небезпеку. За такої умови кожний громадянин повинен підтримувати

спокій, не піддаватися паніці. Перш за все необхідно привести д належної

готовності плавзасоби. За їх відсутності необхідно негайно взятися за їх

виготовлення з підручних матеріалів. Окремі групи людей у силу певних обставин

можуть залишитися на затопленій території. У такому випадку насамперед

необхідно переміститися у безпечне місце – верхні поверхи будівель та споруд,

підвищення рельєфу місцевості) і дотримуватися таких правил безпеки:

– не вживати продукти харчування які забруднені повеневою водою;

– не пити повеневу воду;

– не користуватися електроприладами, що намокли;

– не перебувати у воді;

– обмежити пересування у затопленій місцевості;

173

– у разі необхідності пересуватися і відсутності плавзасобів пливти

необхідно не проти течії, а під кутом до неї.

Ураган.

Інформацію про наближення урагану надають установи гідрометеослужби.

Спеціалізовані формування, місцеві жителі після оповіщення про ймовірність

урагану починають проводити запобіжні заходи. До таких заходів відносяться:

– укріплення споруд, будівель, конструкцій;

– зачинення вікон, дверей, дахів;

– видалення предметів, які можуть травмувати людей;

– переведення людей в укриття;

У зоні дії урагану населення повинне дотримуватися наступних правил

безпеки:

1. Не виходити з укриття одразу після ослаблення вітру.

2. Знаходитися якнайдалі від легких та твердих предметів – скла, шиферу,

дахового заліза, а також від ліній електропередачі.

3. Знаходячись на відкритому просторі необхідно знайти найближче

заглиблення рельєфу, якщо такого не має – щільно припасти до землі.

Селі та зсуви.

Для визначення характеру поведінки та дій населення у разі селевих потоків і

зсувів важливе значення має своєчасне виявлення і врахування ознак наближення

лиха. Здебільшого при виникненні лиха, населення може бути попереджено лише за

десятки хвилин, у найкращому випадку – 1-2 години. Про наближення селевого

потоку можна дізнатися за характерним звуком валунів та уламків каміння, що

перекачуються. Цей звук нагадує гуркіт поїзду, який наближається на великій

швидкості.

Про початок зсуву свідчать такі ознаки:

– поява шпарин на стінах будівель;

– розриви дорожнього покриття, берегових укріплень;

174

– випинання землі.

Основними причинами травмування та загибелі людей у разі виникнення

селевих потоків та зсувів є:

– завалення людей грунтом, камінням, деревами;

– нанесення травм предметами, що падають;

– завалення людей у зруйнованих будинках обвалами конструкцій;

– захоплення людей бурхливими потоками води та селевої маси.

Населення, яке мешкає у районах, де можливо виникнення зсувів, не повинно

допускати витоку води з кранів, пошкоджень труб водогонів, своєчасно

улаштовувати відвідні стоки у разі накопичення поверхневих вод.

Після оповіщення про наближення селевого потоку або про початок зсуву

необхідно:

– якнайшвидше залишити приміщення;

– попередити про загрозу оточуючих;

– переміститися у безпечне місце;

– підготувати канати та шести для врятування людей, захоплених селевим

потоком.

175

7. ОРГАНІЗАЦІЯ І УПРАВЛІННЯ БЕЗПЕКОЮ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

7.1. Принципи забезпечення безпеки життєдіяльності. Методи та засоби.

Контроль за дотриманням законодавства щодо безпеки життєдіяльності в

Україні покладений на різні державні установи та організації. Контролюючі

державні органи поділяються на загальні, спеціальні та галузеві. До загального

рівня належать Верховна рада України, Кабінет Міністрів, виконавчі кабінети

місцевих Рад народних депутатів та місцеві адміністрації. До спеціальних

державних органів належать різноманітні міністерства (Міністерство праці та

соціальної політики України, Міністерство охорони здоров'я, Міністерство

внутрішніх справ, Міністерство оборони, Міністерство з питань надзвичайних

ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи

тощо), державні комітети (Державний комітет у справах охорони державного

кордону, Служба безпеки, Державний комітет по водному господарству, Державний

комітет по земельним ресурсам тощо). Галузеві державні контролюючі органи

згруповані за основними напрямками: охорона здоров'я, цивільна оборона, охорона

навколишнього середовища.

Крім того контролюючу діяльність мають право здійснювати і різноманітні

громадські організації, керуючись чинним законодавством України.

7.2. Правові, нормативні та організаційні основи безпеки життєдіяльності.

Безпека життєдіяльності людини – основна позиція чинного законодавства

України. Будь які закони та підзаконні акти повинні виступати гарантами безпеки

існування громадян та збереження їх здоров'я. Основним законом України є

Конституція України. У Конституції проголошено що:

1. "Кожна людина має невід'ємне право на життя ... Кожен має право

захищати своє життя і здоров'я, життя і здоров'я інших людей від

протиправних посягань". – Ст. 27.

176

2. "Кожен має право на охорону здоров'я, медичну допомогу та медичне

страхування ... Держава дбає про розвиток фізичної культури та спорту,

забезпечує санітарно-епідемічне благополуччя". – Ст. 49.

3. "Кожен має право на безпечне для життя і здоров'я довкілля та на

відшкодування завданої порушенням цього права шкоди". – Ст. 50.

Крім того існує комплекс законодавчих актів щодо безпеки життєдіяльності,

до якого входять наступні:

1. Основи законодавства України про охорону здоров’я та інші прийняті

відповідно до них законодавчі акти .

2. Закон України “Про охорону праці”, Кодекс законів про працю України та

інші нормативні акти.

3. Закон України “Про пожежну безпеку”.

4. Закон України “Про дорожній рух”.

5. Закон України “Про цивільну оборону”.

6. Закон України “Про захист людини від впливу іонізуючих випромінювань”.

7. Закон України “Про охорону навколишнього природного середовища”

тощо.

ЗАКЛЮЧЕННЯ

У своєму середовищі існування людина постійно підпадає під дію

різноманітних небезпек: природних, техногенних, антропогенних. Будь яка

діяльність людини представляє певну небезпеку для самого індивіда, інших людей

та середовища. Людина існує у стані постійної взаємодії із середовищем існування.

Постійні небезпеки та ті, що виникають випадково добре відомі для людини. З

давніх часів людина намагалася захистити себе за допомогою різноманітних засобів

– комфортного житла, одежі, створення регламенту безпечної поведінки тощо.

Вчасне та вміле використання цих заходів призводило до зникнення або суттєвого

зменшення рівня небезпеки. Але досягнути стану абсолютної безпеки неможливо.

Тому навіть у найрозвинутих країнах існує значна небезпека існування людини.

177

Реалізація небезпек часто є наслідком приділення недостатньої уваги

проблемам безпечності існування людини, безпосереднім знехтуванням небезпеки

та прямої загрози життю. Часто це пов‟язано з обмеженою освіченістю про світ

небезпек та незнання їх негативних наслідків. Завданням курсу “Безпека

життєдіяльності” є надання освіти про особливості та правила існування людини у

сучасному техногенному світі. В ході вивчення цієї дисципліни людина повинна

зрозуміти та усвідомити основні найнебезпечніші чинники антропогенного та

природного середовища, механізм їх небезпечної дії та заходи уникнення їх

негативного впливу.

178

ЛІТЕРАТУРА

1. Бачериков Н.Е., Воронцов М.П., Петрюк П.Т., Циганенко А.Я.

Эмоциональный стресс в этиологии и патогенезе психических и

психосоматических заболеваний. – Х., Основа, 1995. – 276 с.

2. Белов С.В., Ильницкая А.В., Козьяков А.Ф., Морозова Л.Л., Павлихин

Г.П., Переездчиков И.В., Сивков В.П., Чебыкин Д.М., Якубович Д.М.,

Безопасность жизнедеятельности. – М., Высшая школа, 2001. – 485 с.

3. Воронцов А.И., Харитонова Н.З. Охрана природы. – М., Высш. школа,

1977. – С. 408 с.

4. Дмитрук О.Ю., Щур Ю.В. Безпека життєдіяльності. Навчальний посібник

для студентів природознавчих факультетів. – К., Вид. центр. “Київський

університет”, 1999. – 209 с.

5. Ещенко А.И. Основы теории риска. – Сумы: Из-во Сумского

государственного технического университета, 1998. – 147 с.

6. Желібо Є.П., Заверуха Н.М., Зацірний В.В. Безпека життєдіяльності. – К.,

Каравела, 2001. – 320 с.

7. Заверуха Н.М. Безпека життєдіяльності. – К., Б. в., 1999. – 218 с.

8. Кириллов В.Ф., Книжников В.А., Коренков И.П. Радиационная гигиена. –

М., Медицина, 1988. – 336 с.

9. Коржик Б.М. Теоретичні основи безпеки життєдіяльності. – К., ІСДО,

1995.

10. Микитюк С.Д., Булига П.І., Стратійчук Н.А. Безпека життєдіяльності. –

Чернівці, Рута, 1999. – 144 с.

11. Навроцкий В.К. Гигиена труда. – М., Медицина, 1988. – 476 с.

12. Общая гигиена. Пропедевтика гигиены. – К., Вища школа, 2000. – 652 с.

13. Сидоренко Г.И. Критика некоторых буржуазных концепций в области

гигиены окружающей среды // Медицина и идеология. – М., Медицина,

1985. – С. 64–75.

14. Сытник К.М., Брайон А.В., Гордецкий А.В. Биосфера, экология, охрана

природы. Справочное пособие. – К.: Наукова думка, 1987. – 523 с.

179

15. Черняков Г.О., Кочін І.В., Сидоренко П.І., Букін В.Є., Костенецький М.І.

Медицина катастроф. – К.: Здоров‟я, 2002. – 348 с.