Безопасность в техносфере

БЕЗОПАСНОСТЬ 
В ТЕХНОСФЕРЕ

В.Ю. МИКРЮКОВ

Рекомендовано 
Академией военных наук Российской Федерации 
в качестве учебника для студентов 
высшего профессионального образования

УЧЕБНИК

Москва
ВУЗОВСКИЙ УЧЕБНИК
ИНФРА-М
2024

УДК 331(075.8)
ББК 65.247я73
 
М59

Микрюков В.Ю.
М59  
Безопасность в техносфере : учебник / В.Ю. Микрюков. — Москва : 
Вузовский учебник : ИНФРА-М, 2024. — 251 с. — (Высшее образование). 

ISBN 978-5-9558-0169-8 (Вузовский учебник)
ISBN 978-5-16-019824-8 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-110480-4 (ИНФРА-М, online)
В учебнике рассмотрены физиологические основы и классификация 
трудовой деятельности, проанализирован режим труда и отдыха, приведены мероприятия по повышению работоспособности и профилактике утомления, изложены основные сведения о комфортных условиях жизнедеятельности, экобиозащитной технике, антропогенных опасностях и защите 
от них, обобщены знания по управлению безопасностью жизнедеятельности в техносфере.
Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.
Для студентов высших учебных заведений, изучающих дисциплину 
«Безопасность жизнедеятельности».

УДК 331(075.8)
ББК 65.247я73

ISBN 978-5-9558-0169-8 (Вузовский учебник)
ISBN 978-5-16-019824-8 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-110480-4 (ИНФРА-М, online)

© Микрюков В.Ю., 2010
© Вузовский учебник, 
2010

ОБ АВТОРЕ

Доктор педагогических наук, действительный член Международной академии информатизации, член-корреспондент Российской 
академии естествознания, профессор Академии военных наук Российской Федерации, заслуженный деятель науки и образования 
Василий Юрьевич Микрюков преподает курс по безопасности жизнедеятельности с 1986 г. За это время им разработана целая система 
по обучению учащихся и студентов безопасному поведению и защите 
от опасностей природного, техногенного, экологического и социального характера. Эта система нашла отражение в его монографиях, 
учебниках, учебных пособиях, научно-методических материалах, 
методиках и статьях.
В.Ю. Микрюков обладает большим запасом теоретических знаний по вопросам безопасности жизнедеятельности. Он окончил 
Пермское высшее военное командное училище, адъюнктуру в Военной академии им. Ф.Э. Дзержинского, Московский государственный 
университет им. М.В. Ломоносова, докторантуру при Московском 
педагогическом государственном университете.
Наряду с теоретическими знаниями В.Ю. Микрюков имеет большой практический опыт, связанный с обеспечением безопасности 
жизнедеятельности. Он является ветераном военной службы, отслужив в Ракетных войсках стратегического назначения на различных 
инженерных и командных должностях более 20 лет. После окончания 
военной службы В.Ю. Микрюков работал преподавателем-организатором ОБЖ, заместителем директора образовательного учреждения 
по обеспечению безопасности жизнедеятельности, доцентом вуза на 
кафедре безопасности жизнедеятельности, директором учебного 
центра.
Таким образом, представленный в учебнике материал — это сплав 
знаний, умений и навыков автора, полученных им при обучении в 
высших образовательных учреждениях страны и в процессе военной 
и гражданской службы.

Доктор технических наук, 
профессор 
В.М. Труханов

ПРЕДИСЛОВИЕ

Жизнь современного человека неразрывно связана с использованием различных технических систем — в образовательном учреждении, на производстве, в быту. При этом каждая техническая система, 
будь то компьютер, станок, автомобиль или целый прокатный стан, 
потенциально опасна. Опасность исходит как от самой технической 
системы, так и от пользователя этой системой. Эти опасности 
бывают обусловлены несовершенством конструкции, дефектом, 
изношенностью, интенсивным режимом работы технической системы, а иногда являются следствием человеческого фактора — неправильной эксплуатацией, ошибками в управлении, несоблюдением 
мер и правил безопасности. Особую опасность представляют технические системы на производстве. Перечень опасностей, которым 
подвергается человек на производстве, весьма значителен. Только 
негативных факторов, воздействующих на человека в процессе производственной деятельности, насчитывается более 100. Реализуясь в 
пространстве и времени, эти опасности способны привести к производственной аварии (катастрофе), стать причиной несчастных случаев и профессиональных заболеваний. Поэтому знание производственных опасностей и способов защиты от них становится жизненно важным для современного человека.
При этом следует учитывать, что абсолютную безопасность на 
производстве обеспечить невозможно. В то же время потенциальные 
производственные опасности не означают, что они неотвратимо реализуются. Кроме того, в случае реализации той или иной потенциальной производственной опасности они могут привести в зависимости от действий операторов к различным по масштабам последствиям.
В целях профилактики производственных опасностей и защиты 
от них, обучения безопасному труду и поведению на объектах экономики и написан этот учебник.
Учебник состоит из пяти глав.
Первая глава посвящена физиологии труда. В ней рассмотрены 
физиологические основы и классификация трудовой деятельности, 
режим труда и отдыха, мероприятия по повышению работоспособности и профилактике утомления.
Во второй главе основное внимание уделено проблеме обеспечения комфортных условий жизнедеятельности — микроклимату, 
освещению, а также контролю параметров микроклимата и освещения и их поддержанию на требуемом уровне.

В третьей главе основное внимание уделено описанию опасностей 
технических систем и способам защиты от них.
Четвертая глава посвящена антропогенным опасностям и защите 
от них.
В пятой главе рассмотрены законы и подзаконные акты по охране 
окружающей среды и охране труда, экспертиза экологичности и безопасности производства, а также обеспечение безопасности при эксплуатации и ремонте технических систем повышенной опасности, 
безопасность в отрасли.
Приложение содержит материал, посвященный теоретическим 
основам выработки решений и оценке надежности технических систем.
В учебнике использован материал из книг, учебных пособий и 
учебников других авторов: электронной версии учебника для вузов 
«Безопасность жизнедеятельности» под общей редакцией 
С.В. Белова, электронной версии учебного пособия Ф.И. Седельникова «Безопасность жизнедеятельности», а также электронной версии курса БЖД коллектива авторов из Обнинска.
Автор выражает глубокую признательность коллективам Академии военных наук Российской Федерации, Российской академии 
образования, Московского педагогического государственного университета, Московского городского педагогического университета, 
Института теории и истории педагогики РАО за большую помощь и 
поддержку при проведении исследований и написании учебника и 
персонально — огромную благодарность Президенту Академии военных наук Российской Федерации академику, доктору военных наук, 
доктору исторических наук, профессору, генералу армии ГАРЕЕВУ 
Махмуту Ахметовичу, Президенту Российской академии образования 
академику, доктору педагогических наук, профессору НИКАНДРОВУ Николаю Дмитриевичу, директору Института теории и истории педагогики РАО академику, доктору педагогических наук, профессору МЯСНИКОВУ Владимиру Афанасьевичу, заведующему 
кафедрой безопасности жизнедеятельности Московского городского 
педагогического университета, кандидату педагогических наук, профессору ТОРОХОВОЙ Екатерине Ивановне, заведующему кафедрой 
безопасности жизнедеятельности Московского института открытого 
образования, профессору ХАБНЕРУ Михаилу Исаевичу за их ценные советы и кропотливый труд.

ВВЕДЕНИЕ

В процессе эволюции человек, стремясь наиболее эффективно 
удовлетворять свои потребности в пище, материальных ценностях, 
защите от климатических и погодных воздействий, непрерывно воздействовал на естественную среду обитания, и прежде всего на биосферу. Для достижения этих целей он преобразовал часть биосферы 
в территории, занятые техносферой.
Техносфера — регион биосферы в прошлом, преобразованный 
людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным 
и социально-экономическим потребностям.
Техносфера, созданная человеком с помощью технических 
средств, представляет собой территории, занятые городами, поселками, сельскими населенными пунктами, промышленными зонами 
и предприятиями. К техносферным относятся условия пребывания 
людей на объектах экономики, на транспорте, в быту, на территориях 
городов и поселков.
Человек находится в теснейшей связи с техносферой. Эта связь 
проявляется в процессах его жизнеобеспечения в быту, общественной и культурной жизни, учебе, спорте и, конечно, в труде.
Труд как целенаправленный процесс взаимодействия человека с 
техносферой является объектом исследования многих естественных 
и общественных наук — политэкономии, философии, гигиены труда, 
эргономики, социологии, инженерной психологии и др. Прежде 
всего труд является объектом исследования физиологии — науки, изучающей процессы, протекающие в живом организме. В состав этой 
науки входит дисциплина «физиология труда», изучающая закономерности протекания физиологических процессов и особенности их 
регуляции при трудовой деятельности человека.
В задачи физиологии труда входят изучение физиологических 
процессов, т.е. состояния и изменения жизненных функций организма человека в процессе его трудовой деятельности, и на основании этого разработка мероприятий, направленных на повышение 
работоспособности и общего жизненного тонуса, а также укрепления 
здоровья работающих.
Наряду с физиологией труда важное место во взаимодействии 
человека с техносферой занимают вопросы, связанные с обеспечением комфортных условий жизнедеятельности — микроклимата, 
освещения и др. Производительность труда, качество и себестоимость выпускаемой продукции, производственный травматизм и 
профессиональные заболевания рабочих и служащих напрямую зави

сят от условий труда. Поэтому одной из важнейших задач в области 
обеспечения безопасности человека в техносфере являются контроль 
и поддержание на требуемом уровне параметров производственной 
среды.
В процессе трудовой деятельности на человека воздействуют 
опасные и вредные производственные факторы, исходящие прежде 
всего от технических систем. Любая техническая система потенциально опасна и способна выйти из строя как в результате аварии, 
обусловленной дефектом при сборке, интенсивным режимом работы, 
износом и т.п., так и по вине самого человека, его ошибочных действий, неверных решений. Поэтому знание опасностей, исходящих 
как от самих технических систем, так и от операторов технических 
систем, а также способов защиты от этих опасностей — необходимое 
условие безопасной жизнедеятельности человека в техносфере.
В целом безопасность жизнедеятельности человека в техносфере 
достигается за счет управления — планирования, организации и контроля безопасной производственной деятельности всех отраслей, объединений, предприятий и организаций страны независимо от форм 
собственности. Можно сказать, что безопасность жизнедеятельности 
достигается правильными и своевременными управленческими 
решениями в масштабах страны, в отраслях и на отдельных производственных объединениях, предприятиях и организациях, доведением этих решений до конкретных исполнителей и надлежащим 
контролем за их исполнением.

ГЛАВА 1 
ФИЗИОЛОГИЯ ТРУДА

В физиологии труда изучается ряд проблем — обучения, рациональных режимов труда и отдыха, утомления, рационализации трудовых движений и др.
Начало изучения вопросов физиологии труда положено в нашей 
стране работами И.М. Сеченова, посвященными анализу роли чувств 
в труде. В 1914–1918 гг. физиология труда определилась как самостоятельная дисциплина, появились институты, занимающиеся физиологией труда.
В настоящее время в России вопросы физиологии труда изучают 
многие институты по охране и гигиене труда.

§ 1. 
ФИЗИОЛОГИчЕСкИЕ ОСНОВы ТРУДОВОй ДЕЯТЕЛьНОСТИ

Во всех видах работ, осуществляемых человеком, задействованы 
определенные группы мышц. Для выполнения работы мышцы затрачивают определенное количество энергии, пополнение которой происходит за счет потребления питательных веществ, постоянно поступающих с кровотоком. Этим же кровотоком от работающих мышц 
уносятся отработанные вещества — продукты окисления. Этот сложный биохимический процесс происходит посредством ряда промежуточных реакций, при участии других веществ и под влиянием так 
называемых ферментов, играющих роль ускорителей реакций. 
Конечным продуктом биохимических процессов в работающей 
мышце является молочная кислота, которая окисляется и удаляется 
кровотоком.
В состоянии покоя для работы мышц и внутренних органов человек в среднем потребляет 200–250 мл/мин кислорода. Это называется 
основным обменом. При выполнении какой-либо физической 
работы окислительные процессы в организме усиливаются за счет 
включения в работу дополнительных групп мышц и, следовательно, 
увеличивается потребление кислорода. По потреблению кислорода 
в единицу времени можно судить о тяжести выполняемой физической работы. Физические работы условно принято делить на три 
группы по степени их тяжести. Основу такого деления составляет 
потребление кислорода как один из доступных для измерения и объективных показателей энергетических затрат. К числу легких относятся такие работы, при которых потребление кислорода не превышает 0,5 л/мин, т.е. не более чем в 2–2,5 раза выше основного обмена 
(в полном покое); при работах средней тяжести потребление кисло

рода составляет 0,5–1,0 л/мин; тяжелые работы требуют потребления кислорода свыше 1,0 л/мин. Нередко эти показатели потребления кислорода пересчитывают в энерготраты, что, соответственно, 
равно: для легкой работы — до 150 ккал/ч, для средней — 150–
250 ккал/ч, для тяжелой — более 250 ккал/ч.
Для увеличения доставки кислорода и других питательных 
веществ, а также для удаления быстро накапливающейся молочной 
кислоты в работающих мышцах сердечно-сосудистая система увеличивает кровоток. Этот процесс идет в двух направлениях: учащение 
числа сердечных сокращений за единицу времени (пульса) и увеличение объема каждого сердечного сокращения.
В нормальных условиях сердце взрослого здорового человека проталкивает около 70 см3 крови за каждое сокращение (ударный объем) 
и делает за 1 мин 60–70 таких сокращений. При тяжелой работе количество крови, проталкиваемое сердцем за одно его сокращение, 
может увеличиться до 130–150 см3, а частота сокращений — до 150–
170 ударов в минуту, а иногда и более.
Увеличение количества крови, проталкиваемой сердцем через всю 
сосудистую систему за единицу времени, вызывает повышение кровяного давления в этих сосудах. При тяжелых работах максимальное 
кровяное давление иногда повышается до 170–180 мм рт. ст., в то 
время как в норме у здорового человека средних лет оно равно 120–
140 мм.
Несмотря на мобилизацию столь больших резервов сердечнососудистой системы, поддержание нормальной мышечной работы 
на должном уровне в течение сколько-нибудь длительного времени 
не может быть обеспечено, так как вскоре снижается насыщение 
крови кислородом и в мышцах ощущается его недостаток. Пополнение кислорода в подобных случаях осуществляется посредством учащения дыхания и увеличения его глубины. Так, в нормальном состоянии взрослый человек совершает в среднем 14–20 дыхательных 
движений в минуту, при этом через легкие проходит 6–8 л воздуха 
(легочная вентиляция). При тяжелых работах частота дыхания может 
увеличиться до 30–40 и более дыхательных движений в минуту, а 
легочная вентиляция — до 40–60 л/мин. Вследствие усиленной 
работы мышц молочная кислота и другие продукты биохимических 
процессов постепенно накапливаются в крови, тем самым изменяя 
ее состав.
Так как процессы окисления в работающих мышцах сопровождаются дополнительной внутренней теплопродукцией, организм перегревается. Для поддержания постоянной температуры тела увеличивается теплоотдача во внешнюю среду главным образом путем усиления потовыделения. Испарение пота охлаждает поверхность тела. 
Усиленное потоотделение, в свою очередь, ведет к увеличению выде

ления влаги из организма, что при особо тяжелых и длительных работах может привести к нарушению его водного баланса. Для пополнения влагопотерь рабочие, выполняющие тяжелые физические 
работы, обычно выпивают большее количество жидкости, чем при 
легких работах (до 4–5 л за смену).
Таким образом, основными физиологическими реакциями организма на физическую работу являются учащение пульса и повышение кровяного давления, учащение дыхания и повышение легочной 
вентиляции, изменение состава крови, увеличение потоотделения. 
Степень изменения этих функций зависит от тяжести работы, ее продолжительности и интенсивности. Изменения постепенно нарастают, доходя до определенного уровня, при котором усиленная 
работа органов и систем как бы уравновешивается с потребностями 
организма. С прекращением работы наступает восстановительный 
период, когда измененные функции постепенно приходят к исходному состоянию, т.е. к норме. Продолжительность восстановления 
различных функций неодинакова: некоторые из них (пульс, кровяное давление, частота дыхания, легочная вентиляция) восстанавливаются в первые 10–15 мин отдыха, другие (состав крови и др.) — в 
течение 45–50 мин и более. Некоторое запаздывание восстановления 
измененных функций по сравнению с окончанием работы объясняется тем, что во время мобилизации внутренних ресурсов для выполнения задания происходит обеднение кислородом и другими энергетическими продуктами неработающих тканей и органов, а также 
поглощение внутренних запасов самих мышечных клеток, которые 
за счет этих внутренних запасов некоторое время могут функционировать без потребления кислорода (так называемая анаэробная фаза 
работы мышцы). В мышечных клетках накапливается неокисленная 
молочная кислота. Для того чтобы пополнить все эти ресурсы и окислить оставшуюся молочную кислоту, организм даже по прекращении 
работы продолжает потреблять повышенное количество кислорода 
и заставляет более интенсивно трудиться соответствующие органы 
и системы.
В случаях когда тяжелая или продолжительная работа предъявляет 
особо высокие требования к организму и мобилизация всех имеющихся у него ресурсов не обеспечивает доставку необходимого количества кислорода и других питательных веществ, наступает утомление мышцы. Этому способствует и накопление в мышечных клетках молочной кислоты, которая парализует мышцу вследствие 
прекращения действия ферментов. Весь сложный процесс биохимических реакций в мышечных клетках, мобилизации внутренних 
ресурсов для выполнения той или иной работы, восстановления 
измененных физиологических функций направляется и координируется центральной нервной системой (ЦНС), которая с помощью