Безпека життєдіяльності

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ЮРІЯ КОНДРАТЮКА Кафедра організації і технології будівництва та охорони праці

РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНА РОБОТА

З БЕЗПЕКИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

Варіант № 3

(залікова книжка № 10 033)

Виконав: студент групи № 402-ТТ Казидуб Олег Перевірив: Дикань С. А., кандидат технічних наук, доцент Полтава 2014

Варіант 3

Завдання 1

Скільки осіб, відповідно до довгострокового прогнозу, може померти протягом 1-го року внаслідок отруєння хімічно-небезпечними речовинами у місті з населенням N = 311 тис. осіб, якщо ризик цієї смертельної небезпеки становить R = 1,9· 10−4?

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

ВІДПОВІДЬ: Протягом року внаслідок отруєння хімічно-небезпечними речовинами у місті з населенням 311 тис. осіб, відповідно до довгострокового прогнозу, може померти 59 осіб.

Завдання 2

Проведіть розрахунки і побудуйте графіки власних низькочастотних біоритмів (фізичного, емоційного, інтелектуального) на 1 число поточного місяця.

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

Визначення амплітуди фізичного, емоціонального та інтелектуального циклів.

1. Дата народження особи: 17.06.1993 р.

2. Досліджується на: 1.04.2014 р.

3. Високосні роки на даному періоді: 1996 р., 2000 р., 2004 р., 2008 р., 2012 р.

Тобто маємо 5 високосних років, по 366 дні кожен.

4. Кількість прожитих днів в не високосні роки особою, з 1993 по 2013 рік:

Тобто маємо 15 років по 365 день.

5. Кількість прожитих днів особою в 1993 р. з 17.06.1993 року: 197 дні.

6. Кількість прожитих днів в поточному 2014 р, до 1.04.2014 р.: 91 день.

7. Загальна кількість прожитих днів особою з 17.06.1993 по 1.04.2014р.

5*366+15*365+197+91=7593 дні.

8. Кількість повних біоритмічних циклів з початку життя і тривалість останнього циклу:

— фізичний 7593/23 = 330 3/23;

— емоційний 7593/28 = 271 5/28;

— інтелектуальний 7593/33 = 230 3/33.

Таким чином фізичний цикл знаходиться на 3-му дні з 23, емоційний на 5-му з 28, інтелектуальний на 3-му з 33.

9. Амплітуда біоритмічної активності змінюється по синусоїдальній залежності

f = sin (x)

де х — аргумент, який вказує на частку поточного дня у відповідному циклі. Тоді амплітуда складе (в %):

A = sin (2р*тривалість останнього циклу /цикл) *100

Маємо:

АФ = sin (6,28*3/23) *100 = 73%

АЕ = sin (6,28*5/28) *100 = 90%

АІ = sin (6,28*3/33) *100 = 54%

10. Побудую графік біоритмів:

Рис. 1. Графік біоритмів Завдання 3

Спираючись на статистичні дані, визначте ризик передчасної смерті внаслідок виробничої травми для людини 43 років, про яку відомо, що це особа чоловічої статі, яка працює в міліції, а тривалість робочого часу (кількість робочих годин) протягом 1-го року становить 2250 годин.

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Оцінюємо ризик передчасної смерті внаслідок виробничої травми:

де — ризик міліціонера наразитися на смертельну небезпеку;

— поправочний коефіцієнт з урахуванням вікового фактору;

2. Оцінюємо відносну частку ризику наразитися на смертельну небезпеку відповідно до Міжнародної впорядкованої шкали ризику смертельних небезпек (таблиця 1):

Таблиця 1

Міжнародна впорядкована шкала ризиків смертельних небезпек

ВІДПОВІДЬ:

Ризик передчасної смерті внаслідок виробничої травми для даної людини — високий.

Завдання 4

Якою є розрахована за формулою Мегоні ідеальна маса тіла працівника жіночої статі, зріст якого 1,65 м?

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

Ідеальну масу тіла для жінки розраховуємо за формулою Мегоні:

ВІДПОВІДЬ: Ідеальна маса тіла жінки, розрахована за формулою Мегоні, становить 54 кг.

Завдання 5

Яким є хвилинний об'єм крові (об'єм крові, що його виштовхує лівий шлуночок серця за одну хвилину) у людини віком 25 років при артеріальному кров’яному тиску 125/77 мм рт. ст. і пульсі 78 уд./хв.

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

Щоб розрахувати хвилинний об'єм крові нам потрібні такі показники:

СО — систолічний об'єм крові, тобто той об'єм крові, що його виштовхує лівий шлуночок серця під час одного серцевого скорочення;

П — пульс;

ДТ — діастолічний тиск;

СТ — систолічний тиск;

ПТ — пульсовий тиск;

В — кількість повних прожитих людиною років;

1. Розраховуємо пульсовий тиск (різниця між систолічним і діастолічним тисками):

2. Розраховуємо систолічний об'єм крові за формулою Старра:

3. Розраховуємо хвилинний об'єм крові:

ВІДПОВІДЬ: Хвилинний об'єм крові у людини віком 25 років при артеріальному кров’яному тиску 125/77 мм.рт.ст. і пульсі 78 уд./хв. є 4,5л.

Завдання 6

Яким є стан нервової регуляції серцево-судинної системи людини, якщо при виконанні ортостатичної проби її пульс у спокійному стані «лежачи» становив 80 уд./хв., а відразу після вставання (у положенні «стоячи») збільшився до 95 уд./хв.

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

Формула для оцінки стану нервової регуляції серцево-судинної системи:

де — частота серцевих скорочень у стані лежачи,

— частота серцевих скорочень у стані стоячи.

.

ВІДПОВІДЬ: Стан нервової регуляції серцево-судинної системи людини, у якої після ортостатичної проби частота серцевих скорочень збільшилася на 15уд/хв., є задовільним.

Завдання 7

Питома радіоактивність Цезію-137 і Стронцію-90 в огірках, що продаються на ринку, становить за результатами вимірювань відповідно 18 Бк/кг і 11 Бк/кг. Яка загальна ступінь забруднення радіонуклідами цих огірків і чи придатні вони до споживання?

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Оскільки Цезій-137 і Стронцій-90 мають одно направлену шкідливу дію (чинять іонізуюче опромінення на організм), то для обчислення величини забруднення ними продуктів харчування можна скористатися формулою:

де і - питомі активності радіонуклідів Цезію-137 і Стронцію-90 у даному харчовому продукті, виміряні у беккерелях на кілограм (Бк/кг);

і - гранично допустимі концентрації Цезію-137 і Стронцію-90 у харчовому продукті.

2. Взявши дані і у таблиці 2, підставляємо ці дані у формулу:

Таблиця 2

Гранично допустимі рівні вмісту радіонуклідів Цезію-137 і Стронцію-90 у харових продуктах і питній воді, Бк/кг

ВІДПОВІДЬ: Отриманий результат не перевищує за числовим значенням одиниці, отже, огірки, як харчовий продукт, є безпечними для вживання.

Завдання 8

Максимально допустимий рівень (МДР) вмісту нітрату натрію Е251 в напівкопченій ковбасі становить 50 мг/кг продукту, а допустимою добовою дозою (ДДД) для людини вважається 5 мг цього консерванту на 1 кг маси тіла людини. Яку максимальну кількість напівкопченої ковбаси можна з'їсти студенту масою 68 кг впродовж доби без шкоди для здоров’я, враховуючи можливу небезпеку від вживання консерванту Е251, що позначений на етикетці продукту?

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Беручи до уваги, що допустима добова доза (ДДД) для харчової добавки Е251 встановлена 5 мг на 1 кг маси тіла людини, визначаємо максимально допустиму добову кількість надходження в організм даної людини консерванту Е251: 5· 68=340 мг/добу

2. Беручи до уваги, що максимально допустимий рівень (МДР) вмісту консерванту Е251 у ковбасних виробах становить продукту, складаємо пропорцію:

50 мг — 1 кг;

340 мг — х кг, з якої визначаємо х — максимальну кількість ковбаси, котру можна спожити без ризику отруєння консервантом: х=340· 1/50=6,8 кг.

ВІДПОВІДЬ: Без шкоди для здоров’я зазначеній людині можна з'їсти за добу не більше 6,8 кг цього продукту.

Завдання 9

Якою є середня швидкість енерговитрат зайнятого протягом 60 хвилин фізичною працею робітника, якщо маса його тіла 78 кг, а пульс під час роботи 90 уд./хв. До якої категорії за важкістю відноситься робота, яку виконує працівник?

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Енерговитрати робітника залежать від маси його тіла, тривалості виконання роботи і пульсу та розраховуються за формулою, у якій Е — енерговитрати робітника, т — маса тіла робітника, t — час виконання роботи, П — пульс робітника.

2. Для обчислення швидкості енерговитрат використовуємо формулу:

ВІДПОВІДЬ:

Відповідно до даних наведеної нижче довідкової таблиці 3, робота робітника має бути означена, як важка робота.

Таблиця 3

Завдання 10

Яким зусиллям (в ньютонах, від мінімального до максимального) має бути обмежений опір кнопок пульту управління технічною системою, щоб оператор, натискаючи на них, не перевищував больового порогу тактильної чутливості пальців рук за умови, що площа кнопок становить 1,5 см²?

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

Тактильна чутливість пальців:

.

Больовий поріг тактильної чутливості пальців:

;

;

S — площа кнопок; ;

F — зусилля, яке необхідно прикласти:

;

.

ВІДПОВІДЬ: Опір кнопок пульту управління технічною системою, щоб оператор, натискаючи на них, не перевищував больового порогу тактильної чутливості пальців рук за умови, що площа кнопок становить 1,5 см², має бути обмежений зусиллям в .

Завдання 11

Відповідно до норм ергономічної безпеки виконайте проектування робочих місць користувачів персональних комп’ютерів у приміщенні розмірами 6,9×9,8 м і висотою 3,1 м. Накресліть схему розміщення робочих місць у даному приміщенні.

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Обчислюємо площу приміщення та його об'єм:

;

2. Нормативна площа для одного робочого місця обладнаного ПК складає -, а нормативний об'єм —. Тому кількість комп’ютерів має бути не більше ніж:

.;

.

3. Із двох розрахованих значень приймаємо менше, тобто 10.

При розміщенні робочих місць обладнаних ПК слід дотримуватись таких вимог:

— робочі місця повинні розташовуватись на відстані 1 м від стіни;

— відстань між бічними поверхнями моніторів повинна бути не менше 1,2 м;

— відстань між тильними сторонами моніторів повинна бути не менше 2,5 м.

Рис. 2. Схема розміщення робочих місць користувачів ПК.

ВІДПОВІДЬ: Відповідно до норм ергономічної безпеки виконайте проектування робочих місць користувачів персональних комп’ютерів у приміщенні розмірами 6,9×9,8 м і висотою 3,1 м повинно знаходитися не більше 10-ти комп’ютерів, схема розміщення робочих місць користувачів персональних комп’ютерів зображена на рис. 2.

Завдання 12

Яким є ризик передчасної смерті курця, який щодоби викурює 8…9 сигарет при вмісті нікотину в одній сигареті (згідно з інформацією на сигаретній упаковці) 0,6 мг?

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Додатковий ризик передчасної смерті курця є наслідком отруєння організму нікотином. Ризик наразитися на небезпеку, як відомо, прийнято розраховувати за один рік. Виходячи з цього, розрахуємо масу нікотину, що потрапляє в організм курця упродовж року:

.

Таблиця 5

Ризик передчасної смерті людини залежно від маси нікотину, отриманого з тютюновим димом упродовж року

Числове значення шуканого ризику — .

Таблиця 6

Міжнародна впорядкована шкала ризиків смертельних небезпек

ВІДПОВІДЬ: За міжнародною шкалою смертельних ризиків (таблиця 6) такий ризик оцінюється як дуже високий.

Завдання 13

Якою є площа ураженої легеневої (альвеолярної) поверхні курця, який протягом 4 років щоденно викурює 26 сигарет із вмістом тютюнового дьогтю 10 мг у кожній?

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Величина площі внутрішньої поверхні легень (альвеол), вкритої шаром частинок тютюнового дьогтю, розраховується через площу, вкриту однією частинкою смоли, помножену на кількість цих частинок n'':

.

2. Розрахуємо масу частинок тютюнового дьогтю, які утворилися під час паління за всі t=4 роки:

3. Обчислимо об'єм тютюнового дьогтю як частинку від ділення маси речовини на її густину:

.

4. За відомим радіусом частинки, обчислимо її об'єм (як об'єм кульки):

.

5. Розрахуємо кількість частинок дьогтю, поділивши об'єм усієї смоли на об'єм однієї частинки:

6. Визначимо кількість частинок тютюнового дьогтю, які відклалися на внутрішній поверхні легень (як 10% від загальної їх кількості):

7. Визначимо кількість частинок тютюнового дьогтю, які залишилися після розсмоктування дьогтю, викликаного обмінними процесами (як 50% від тієї кількості частинок, що відклалися на внутрішній поверхні легень):

8. Оскільки площа однієї кулястої частинки розраховується за відомою формулою, розрахуємо загальну площу, вкриту такими частинками в кількості :

9. Оцінимо відносну частку д (у %) внутрішньої поверхні легень, вкритої в один шар частинками тютюнового дьогтю за роки паління (порівнявши її з повною площею поверхні альвеол, приблизно рівною):

ВІДПОВІДЬ: Внутрішня поверхня легень курця, що досліджується в цій задачі, вкриється за 4 роки інтенсивного паління в середньому в півтора шари тютюнового дьогтю. Внаслідок цього значна частина легеневої поверхні виключається з процесу дихання, а наповнення крові киснем суттєво погіршується.

виробничий травма радіонуклід шум Завдання 14

Який сумарний рівень шуму створюється в коридорі університету 120-ма студентами, які вийшли на перерву і гучно розмовляють один з одним, якщо рівень інтенсивності звуків від кожного студента 65 дБ. Оцініть ступінь шумового забруднення коридору за 12-бальною шкалою.

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Сумарний рівень інтенсивності шуму створеного кількома джерелами шуму з однаковою їх інтенсивністю, обчислюємо за формулою:

де — рівень шуму від одного джерела;

N — кількість джерел шуму.

ВІДПОВІДЬ: Сумарний рівень інтенсивності шуму становить 85,8 дБ. Це шумове забруднення може бути оцінено у 11 балів за 12-бальною шкалою шумового забруднення (дуже небезпечне шумове забруднення).

Завдання 15

Який рівень шуму при швидкості руху 70 км/год. створює транспортний потік, у якому повз місце спостереження щогодини проїздить 1500 автомобілів, серед яких відносна частка легковиків становить 65%, відносна частка вантажівок, оснащених карбюраторними двигунами, становить 15%, а вантажівок, оснащених дизельними двигунами, 20%. Яким є ступінь шумового забруднення довкілля за 12-бальною шкалою?

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Проводимо розрахунок кількості автомобілів кожної групи:

;

;

.

2. Рівень шуму, створеного цим транспортним потоком, обчислюємо за формулою:

де — кількості легкових автомобілів, вантажівок із карбюраторними і вантажівок із дизельними двигунами; v — швидкість транспортного потоку;

— сума поправок, які враховують особливості розташування території (поправками можна знехтувати).

ВІДПОВІДЬ: Рівень шуму L=81,04 дБ. Це шумове забруднення може бути оцінено у 10 балів за 12-бальною шкалою шумового забруднення довкілля (небезпечне шумове забруднення).

Завдання 16

Потужність експозиційної дози випромінювання, спричинена природним радіаційним фоном, у місті з населенням N = 120 тис. осіб становить ПЕД = 15 мкР/год. Якою є прогнозована кількість осіб, що протягом року захворіють на рак (онкологічні хвороби в цілому) внаслідок дії природних джерел радіації?

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Експозиційна доза випромінювання. Викинута упродовж 1-го року, дорівнює:

2. Припустимо, що вся радіація, викинута упродовж 1-го року, йде на ушкодження організму людини. Тоді випромінювання дози означає опромінення людини дозою (бер — це «біологічний еквівалент рентгена») .

3. Пам’ятаючи, що 1 Зв=100 бер, складемо пропорцію (Зв — одиниця еквівалентної дози опромінення) :

Звідси шукана величина еквівалентної дози опромінення Н дорівнює:

(на один рік).

Таблиця 7

4. Користуючись таблицею 7, розрахуємо загальний ризик онкологічних захворювань:

5. Розрахуємо прогнозовану кількість осіб, що протягом року можуть захворіти на онкологічні хвороби в цілому:

ВІДПОВІДЬ: Прогнозована кількість осіб, що протягом року можуть захворіти на онкологічні хвороби в цілому становить 2 особи.

Завдання 17

Яким буде прискорення, набуте тілом водія, що рухався зі швидкістю v0 = 68 км/год., у разі аварійного гальмування до повної зупинки (v = 0), якщо воно перемістилося на відстань s = 0,65 метра (разом із кріслом водія, бо людина була міцно і правильно пристебнута ременем безпеки)? Чи залишиться водій живим?

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Щоб виконати розрахунок, запишемо швидкість, із якою рухався автомобіль (разом з водієм), у метрах за секунду:

2. Розрахуємо прискорення, набуте тілом водія при аварійному гальмуванні:

Знак «мінус» означає лише те, що прискорення тіла відбувалося у напрямку, протилежному початковому напрямкові руху.

3. Робимо оцінку, у скільки разів отримане прискорення перевищує прискорення вільного падіння :

ВІДПОВІДЬ: Прискорення, набуте тілом водія під час аварійного гальмування автомобіля (а?28), не перевищує гранично допустимого значення 30q, яке викликає неминучу загибель людини: водій залишиться живим, хоча й отримає значні ушкодження.

Завдання 18

За скільки хвилин людина в натовпі зі щільністю людей 6 осіб на 1 м² подолає горизонтальну ділянку шляху довжиною L = 85 метрів?

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Щільність натовпу обчислюємо за формулою:

де кількість осіб;

середня площа горизонтальної проекції людини;

2. Час для подолання ділянки шляху визначаємо за формулою:

де шлях;

максимальна швидкість руху людей у натовпі залежно від його щільності.

Виходячи з того, що максимальна швидкість руху людей у натовпі залежно від його щільності становить. Тоді:

ВІДПОВІДЬ: Горизонтальну ділянку шляху довжиною 85 метрів людина в натовпі зі щільністю 6 осіб на 1 м² подолає за 3,15 хв.

Завдання 19

На території гаражного кооперативу знаходиться трансформаторна підстанція з напругою 110 кВ. Найближчий гараж розташований на відстані 10 м від неї. Чи безпечно господарю гаража перебувати на такій відстані від підстанції 2 години поспіль? Обґрунтуйте відповідь розрахунком.

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Найближчий гараж знаходиться в зоні електромагнітного випромінювання (ЕМВ), тривалість в якій залежить від напруженості електричної складової електромагнітного поля. Знаходимо її величину:

2. Допустимий час перебування в зоні дії ЕМВ з напруженістю до 20кВ/м розраховуємо за формулою:

ВІДПОВІДЬ: Господарю гаража перебувати на такій відстані 10 м від підстанції 2 години поспіль знаходитися — безпечно.

Завдання 20

Яким є вміст алкоголю в крові і викликаний ним ступінь сп’яніння людини жіночої статі із масою тіла m=55 кг, яка вжила 2 чарки коньяку (50 г) із вмістом алкоголю 40%?

РОЗВ’ЯЗАННЯ:

1. Вміст чистого спирту становить:

2. Вміст концентрації алкоголю в крові розраховуємо за формулою Відмарка:

‰

де С — концентрація алкоголю в крові в ‰; А — маса спожитого алкоголю в грамах (у розрахунку на чистий спирт); m — маса тіла людини в кілограмах; r — фактор редукції (в середньому: для чоловіків — 0,7; для жінок — 0.6).

ВІДПОВІДЬ: Розрахунковий вміст чистого спирту (алкоголю) в організмі жінки становить 0,6‰ (проміле), що відповідає легкому ступеню алкогольного сп’яніння.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ.

1. Смирнов В. А., Дикань С. А., Пахомов Р.І. Безпека невиробничої діяльності: навч. посібник. — К. Освіта України. — 2011. — 304 с.

2. Смирнов В. А., Дикань С. А. Безпека життєдіяльності (Полтава, 2007):

http://www.scribd.com/doc/85 480 504/БЕЗПЕКА-ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ