Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование методики оценки воздействия эколого-технической среды на работников горнодобывающих предприятий Севера
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Обоснование методики оценки воздействия эколого-технической среды на работников горнодобывающих предприятий Севера"

На правах рукописи

МИХАЙЛОВА Надеяща Викторовна

ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭКОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СРЕДЫ НА РАБОТНИКОВ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ СЕВЕРА

Специальность 25.00.36 - Геоэкология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2005

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

Юрий Васильевич Шувалов

Официальные оппоненты:

наук, профессор

Владимир Феликсович Шуйский, кандидат технических наук, доцент

Ведущая организация - ООО «Уренгойгазпром».

Защита диссертации состоится 6 мая 2005 г. в 13 ч на заседании диссертационного совета Д 212.224.06 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд. 1303.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 28 марта 2005 г.

Валерия Васильевна Мирошина

диссертационного совета д.т.н., профессор

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

Э.И.БОГУСЛАВСКИЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы: Анализ развития энергетики России показывает, что центры добычи топливно-энергетических ресурсов перемещаются в неосвоенные труднодоступные районы со сложными горногеологическими и природно-климатическими условиями, что формирует крайне неблагоприятное воздействие на здоровье работников горнодобывающих, нефте- и газодобывающих отраслей. Разработка северных месторождений сопряжена с множеством негативных факторов, неустранимых в силу сочетания особенностей климата и технологического процесса, в связи с чем, мероприятия по профилактике и реабилитации работников должны находиться в сфере особого внимания.

Различным аспектам проблемы жизни и работы человека в условиях Севера посвящены исследования таких ученых, как Н.А. Агад-жанян, В.Л. Хрущев, СИ. Квашнина, В.П. Казначеев, А.А. Келлер, Т.Н. Шишкина, Ю.В. Шувалов, В.С.Аверьянов и др.

Актуальность работы обусловлена отсутствием адекватной методики оценки воздействия природной и техногенной среды на здоровье человека, которая учитывает особенности взаимодействия факторов, и позволяет выявлять негативные сдвиги в функционировании организма на донозологической стадии с целью назначения защитных и реабилитационных мер.

Цель работы: Повышение эколого-технической безопасности и продление периода активной жизни и работы трудящихся горнодобывающих предприятий Севера путем обеспечения обоснованного выбора мер по защите работников от воздействия окружающей среды, по профилактике и реабилитации их здоровья.

Задачи исследования

1. Анализ современного состояния эколого-технической безопасно -сти человека в горнопромышленных регионах Крайнего Севера, и проблемы ее количественной оценки.

2. Исследование психосоматических взаимодействий в организме человека и закономерностей его реакции на воздействие стресс-факторов окружающей среды.

3. Анализ данных о спортивных достижениях в различных возрастных группах с целью обоснования интегрального критерия оценки психофизиологического состояния организма.

4. Выбор методов суммирования многофакторного воздействия на организм и разработка методики оценки психофизиологического состояния человека на основе экспресс-тестирования психофизических возможностей организма.

5. Лабораторные исследования функционального состояния людей различных возрастов и условий жизни. Разработка системы количественного нормирования и оценки психофизиологического состояния человека. Оценка адекватности и точности методики.

6. Анализ зависимости психофизиологического состояния человека от природно-климатических параметров окружающей среды.

Идея работы: В основу методики оценки воздействия окружающей среды на человека должен быть заложен комплексный показатель, характеризующий результирующее функциональное (психофизиологическое) состояние его организма в данных условиях.

Научная новизна

♦ Предложен единый интегральный критерий оценки состояния организма - психофизиологический потенциал человека, позволяющий комплексно оценить состояние организма в целом, не разбивая его на отдельные функции благополучия.

♦ Установлена закономерность динамики психофизиологического потенциала человека в функции времени жизни, позволяющая оценивать состояние общее организма, и его изменение, зависящие от условий окружающей среды.

Защищаемые научные положения:

1. Освоение месторождений полезных ископаемых в Северных регионах связано с интенсивным изменением уязвимой природной среды и повышением ее негативного влияния на человека, которое, в сочетании со сложными климатогеографическими условиями, повышенной тяжестью и напряженностью труда, вызывает «психофизиологически неделимые» последствия для организма, выражающиеся в снижении его жизненных функций, продолжительности активного периода жизнедеятельности и самой жизни.

2. Функциональное состояние человека характеризуется психофизиологическим потенциалом, который отражает результативность функционирования организма, а динамика его в безразмерной форме при нормальном течении жизни идентична для различных индивидуумов, что позволяет нормировать состояние организма по соответствию потенциала «эталонным» значениям.

3. Мультипликативная модель сложения функций благополучия организма с удовлетворительной точностью описывает результирующее состояние здоровья человека и является рациональной основой для предлагаемой методики комплексной оценки психофизиологического состояния работника, учитывающей влияние природных и техногенных факторов окружающей среды и эффективность реабилитационных мероприятий.

Методы исследований включали:

♦ Анализ литературных, фондовых данных и данных статистики о заболеваемости, травматизме и условиях жизнедеятельности на предприятиях ОАО "Газпром", ОАО "Воркутауголь".

♦ Математическую обработку данных о спортивных достижениях в различных возрастных группах и видах спорта.

♦ Лабораторные исследования и тестирование трудоспособных работников. Математический анализ результатов, сопоставление их с данными об условиях жизни обследуемых.

Практическая значимость работы

♦ Использование полученной зависимости динамики «эталонного» психофизиологического потенциала человека в течение жизни позволяет выявлять нарушения в функционировании организма работника, связанные с воздействием факторов эколого-технической среды, в донозологической стадии и обоснованно разрабатывать меры по защите и реабилитации здоровья трудящихся.

♦ Предлагаемая методика экспресс-оценки состояния организма позволяет осуществлять эту оценку при наличии пропусков и неполноты исходных данных, а также разрешает гибкий выбор состава обследования, в зависимости от задач и индивидуальных характеристик испытуемой группы.

Реализация результатов работы: Методика оценки эколого-технической опасности окружающей среды принята к внедрению на ООО «Уренгойгазпром» для создания системы контроля воздействия природно-технических условий на здоровье работников.

Достоверность и обоснованность научных положений и результатов подтверждается значительным объемом фактического материала и экспериментальных наблюдений, использованием современных методов математического анализа и компьютерной обработки, подтверждением результатов исследований сходимостью данных о психофизиологическом состоянии обследуемых, полученных разными методами.

Апробация диссертации: содержание и основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных конференциях молодых ученых и студентов СПГТИ «Полезные ископаемые России и их освоение» (СПб, 1999-2003 г.г.), Всероссийских конференциях МГГУ «Неделя горняка» (Москва, 2002-2004 гг.), «Безопасность и экология технологических процессов и производств» (п.Персиановский, 2004), Международных конференциях «Север-геоэкотех» (Ухта, 2004), «Перспективы развития естественных наук в высшей школе» (Пермь, 2004), и др.

Личный вклад: Постановка задач и разработке методов исследований; анализ состояния экологической и производственной безопасности в горнопромышленных регионах Севера; разработка «эталонной» модели оценки состояния организма, обоснование показателя психофизиологического потенциала человека; проведение лабораторных исследований и обработка результатов; разработка методики оценки психофизиологического потенциала человека и основ его прогноза под воздействием негативных факторов; разработка рекомендаций по применению методики, защите и реабилитации здоровья работников горнодобывающих предприятий Севера.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 236 страницах машинописного текста, содержит 4 главы, 6 приложений, введение и заключение, список использованной литературы из 114 именований, 97 рисунков и 41 таблицу.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Основные результаты исследований отражены в следующих защищаемых положениях:

1. Освоение месторождений полезных ископаемых в Северных регионах связано с интенсивным изменением уязвимой природной среды и повышением ее негативного влияния на человека, которое, в сочетании со сложными климатогеографическими условиями, повышенной тяжестью и напряженностью труда, вызывает «психофизиологически неделимые» последствия для организма, выражающиеся в снижении его защитных и регуля-торных функций, продолжительности активного периода жизнедеятельности и самой жизни.

Разработка полезных ископаемых в регионах Севера формирует особое эколого-техническое пространство, что связано с необходимостью обеспечения масштабной промышленной деятельности в труднодоступных районах со сложными природно-климатическими и геологическими условиями. С точки зрения индивидуума указанные особенности выражается в сложных экологических, бытовых и социально-психологических условиях, порой носящих близкий к экстремальному характер (рис.1).

Особо следует выделить уязвимость окружающей среды к техногенному воздействию. Несмотря на малые площади, занимаемые городами и промышленными узлами, антропогенное воздействие их на природу Севера очень сильно.

Рис. 1 Схема негативного воздействия окружающей среды на человека при жизни и работе в горнопромышленных регионах Севера

Среди добывающих отраслей на окружающую среду наибольшее воздействие оказывает горная, и особенно, угольная (табл. 1). По данным Госкомстата по России на долю горного производства приходится свыше 40 % всех нарушенных земель, более 30 % -вредных выбросов в атмосферу и 10 % - объема сточных вод.

Таблица 1.

_Выбросы загрязняющих веществ предприятиями ТЭК

Отрасль ТЭК

во.

N0,

Твердые частицы

тыс.т

т/ГВт-год

т/ГВт-год

тыс.т

т/ГВт-год

Угольная

57.2

1220

21.6

460

96.9

2070

Газовая

48.5

243

150.1

672

8.13

41

Нефтедобывающая

22.7

22.0

60.12

Можно выделить следующие аспекты негативного воздействия на человека:

♦ Сложные природно-климатические условия, реализующиеся через действие астроклиматогеографических факторов. Необходимость адаптироваться к более широкому диапазону и быстрому изменению метеоусловий;

♦ Снижение качества окружающей природной среды;

♦ Сложные условия труда и вредные производственные факторы. Так, в ОАО «Воркутауголь» на 2003 год 71% рабочих мест не соот-

ветствовал санитарно-гигиеническим нормам, в ООО «Уренгойгаз-пром» - 65,8%;

♦ Длительная чрезмерная профессиональная перегрузка, вызванная повышенной напряженностью и особыми режимами труда;

♦ Психосоциальные факторы и хронофизиологические нагрузки, особо значимые при вахтово-экспедиционном методе труда.

Перечисленные неблагоприятные факторы действуют совместно, при этом усугубляя негативное действие друг друга (рис.1).

Анализ условий эколого-технической среды на двух крупнейших предприятиях топливно-добывающей отрасли: ООО "Уренгойгаз-пром", ОАО "Воркутауголь", позволяет охарактеризовать условия жизни и труда работников, как неблагополучные.

Повышенные показатели заболеваемости и смертности, учитывая молодой состав населения, являются свидетельством сильного негативного воздействия (рис.2, 3).

1600

£ § 1400 Ь 33 и 1200

о а

■■ - * РФ

Республика Коми

^ & ^ ^ £ / годы

Рис. 2 Динамика общей заболеваемости населения республики Коми по сравнению со средней по стране.

■-—I- о

2003

2001

2002

■Доля профвредников

Рис. 3 Динамика доли работающих во вредных условиях и заболеваемости в ООО «Уренгойгазпром»

Выявлены закономерности реагирования организма человека при адаптации к жизни и работе в суровых условиях Севера, которые необходимо учитывать при контроле негативного воздействия на организм, а именно:

♦ Особое состояние процессов адаптации, которым присущ ряд характерных перестроек в гомеостатических системах организма. Характерными являются "синдром полярного напряжения", и «синдром синхроноза».

♦ Возникновение и обострение имеющихся патологических процессов в период адаптации на Севере.

♦ Заболевания инфекционной и неинфекционной природы у пришлого населения Севера характеризуются большей тяжестью и тенденцией к хронизации. Характерно большое количество "масок" различных заболеваний, что требует разработки новых принципов диагностики и методов терапии и реабилитации.

♦ Особенности состояния человека в период реадаптации в условиях новой климатогеографической зоны.

♦ Большое значение изменений в психосфере человека, и их роли в регуляции процесса адаптации (рис.4).

Вэсп. Коми ■ РФ

Рис. 4 Динамика заболеваемости психическими расстройствами и болезнями нервной системы в Респ. Коми по сравнению с РФ

Приспособительные изменения охватывают все уровни: от кле-точно-молекулярного до психологических и поведенческих реакций приспособления. Воздействие различных по природе факторов ведет к аналогичным негативным последствиям для организма при превышении его защитных функций. Общие последствия стресс-реакций, имея некоторые особенности, являются "психофизиологически неделимыми" и позволяют говорить о полиэтиологическом расстройстве, связанном одновременно с нервной, эндокринной и иммунной системами, При этом выраженная патология разовьется, при прочих равных условиях, раньше, чем у здоровых людей.

Экстремальность природных факторов, условий труда и проживания, крайне неудовлетворительное состояние здоровья работников рассмотренных предприятий диктуют необходимость интенсификации защиты трудящихся от воздействия окружающей среды. Эффективность решений должна обеспечиваться их своевременностью, т.е. реабилитацию работника следует проводить до развития выраженного заболевания, и адресностью (обоснованием мероприятий для конкретного работника, в зависимости от уровня воздействия и состояния организма). Необходимо разработать методику оценки воздействия окружающей среды на состояние организма в целом, не разбивая его на отдельные функции благополучия.

2. Функциональное состояние человека характеризуется психофизиологическим потенциалом, который отражает результативность функционирования организма, а динамика его в безразмерной форме при нормальном течении жизни идентична для различных индивидуумов, что позволяет нормировать состояние организма по соответствию потенциала «эталонным» значениям.

При превышении допустимых значений условий окружающей среды, то есть меры адаптивности организма, возникает предбо-лезнь, а затем болезнь. Если рассматриваемая популяция характеризуется определенной мерой динамической устойчивости к данному комплексу факторов, то в качестве количественной меры воздействия окружающей среды на человека можно использовать ожидаемое состояние здоровья.

Критериям комплексной характеристики состояния организма удовлетворяет показатель, основанный на измерении результативно -сти деятельности человека, так как он отражает качество динамического функционирования основных систем организма, в том числе приспособленность и сопротивляемость воздействию окружающей среды. Этот показатель определяется термином, введенным Ю.В. Шуваловым, - «психофизиологический потенциал организма». Для измерения ПФП можно использовать любой вид деятельности, комплексно задействующий основные функциональные системы, и результаты которого можно численно измерить.

Задача контроля сдвигов и напряженности функционирования организма в донозологической стадии не позволяет использовать общепринятые критерии нормирования, использующие в качестве точки отсчета развитие болезни или необратимых изменений в функционировании системы (предельно-допустимые концентрации, ориентировочно безопасные уровни воздействия, риск заболевания

и проч.). Предложена эталонная модель, при которой за критерий сравнения принимается максимально возможный («эталонный») уровень эффективности функционирования организма, который реализуется в оптимальных условиях окружающей среды. Оценка производится путем сравнения реального психофизиологического потенциала с максимально возможным в данном возрасте:

где Пф - безразмерный психофизиологический потенциал организма в данных условиях; пф - психофизиологический потенциал организма в данных условиях; пэ - эталонный психофизиологический потенциал в абсолютных единицах - максимально достижимый для человека в оптимальных условиях.

Параметр безразмерный психофизиологический потенциал организма Ппф обладает следующими свойствами:

♦ Психофизиологический потенциал человека изменяется в пределах от нуля до единицы: Пф =1 соответствует максимально возможному уровню здоровья; Пф = О - минимальному уровню (гибель организма).

♦ Зависимость от времени Ппф =/0) является гладкой, обладает пологим максимумом в возрасте максимальных возможностей и двумя предельными нулевыми значениями в моменты ? —> 0 и

(максимально достижимый возраст).

♦ Показатель Ппф изменяется в зависимости от напряженности жизнедеятельности и агрессивности окружающей среды.

При идеальных условиях жизнедеятельности человека динамика его состояния характеризуется безразмерным эталонным психофизиологическим потенциалом ППфЭ. При изменении функционирования организма по различным причинам, в т.ч. под воздействием систематических стрессов или экстремальных внешних воздействий, Пдф и его динамика отклоняются от «эталонных» значений. Этот факт позволяет нормировать условия окружающей среды и контролировать состояние здоровья.

Для количественного обеспечения нормирования построена зависимость изменения ПпфЭ человека с течением возраста с использованием метода огибающих кривых. Проведен анализ выборки достижений в мировых ежегодных соревнованиях по тем видам спорта, результаты которых репрезентативно отражают развитие и состояние основных психофизиологических систем, требуют психической и физической выносливости, работы всех элементов опорно-

двигательного аппарата, повышенной нагрузки на дыхательную и сердечно-сосудистую систему. Обработка результатов проводилась по 30 видам плавания и легкой атлетики (бега) в двадцати трех возрастных группах.

В качестве абсолютного максимума эталонного психофизиологического потенциала выбирался абсолютный мировой рекорд:

где V, рекорд - мировой рекорд для данной дистанции в возрасте Т (скорость); уаос-РекоРа _ абсолютный мировой рекорд.

По полученным результатам были построены кривые изменения эталонного психофизиологического потенциала человека с течением жизни. Анализ результатов позволил выявить закономерности изменения психофизиологического потенциала во времени. Можно выделить 6 этапов с различными средними градиентами падения психофизиологических возможностей организма (рис.5): 0-20; 20-30; 30-45; 45-62; 62-78 и 78-105 лет.

Рис.5 Изменение эталонного психофизиологического потенциала человека с течением возраста

У обоих полов переломные периоды наблюдаются в одном и том же возрасте. Максимум психофизиологических возможностей наблюдается в 25-27 лет, предельный возраст составляет 100 лет у женщин и 105 (107) лет у мужчин.

Свидетельством объективности оценки с помощью показателя психофизиологического потенциала является тот факт, что определенные для обследованной выборки показатели Ппф достоверно коррелировали с объективными характеристиками здоровья (коэффициент множ.корреляции 0,62). Кроме того, принятые в медицине и спорте нормативные характеристики физической работоспособности, максимального потребления кислорода, жирового компонента

тела Fat, систолического артериального давления, и другие характеристики близки по расположению переломных точек (а некоторые и по изменению градиента во времени) к предложенному показателю.

Абсолютные значения достижений могут различаться в зависимости от степени подготовки и индивидуальных особенностей (рис.7). Геометрическое подобие кривых жизни здоровых людей позволяет исключить влияние на оценку уровня тренированности и индивидуальных склонностей организма. Для каждого индивида за эталон сравнения принимаем наивысшее значение ипфЭ = ппф"их, которое он лично демонстрировал в период максимальных психофизиологических возможностей (25 лет). Тогда безразмерный психофизиологический потенциал организма Цф в настоящий момент равен:

где - результат в данный момент, - наивысший результат,

показанный в период максимальных возможностей.

Для количественной оценки построена диаграмма П„ф=Г(т), противопоставляющая каждому значению психофизиологического потенциала безразмерный функциональный возраст (рис. 6).

Принимаем весь промежуток жизни (календарное время жизни) человека за единичный отрезок с граничным значением Т„реД. Каждому значению Тк (календарный или хронологический возраст Т) в рассматриваемый период соответствует функциональный возраст Тф и безразмерный функциональный возраст т:

где Т'пих - «эталонный» предельный возраст (100 лет для женщин, 105 лет для мужчин).

Значение безразмерного функционального возраста отражает близость организма к гибели и определяется условным прогнозируемым предельным временем жизни Тпред, которое может существенно различаться в зависимости от состояния организма.

Для практической оценки состояния организма зависимость П„ф =/0) аппроксимируется набором линейных функций с разным тангенсом наклона к временной оси, задаваемых на локальных временных участках между переломными точками (рис. 6). Каждый период описан простой линейной зависимостью. Применение линейной аппроксимации при оценке функционального состояния работника не требует значительного числа обследований.

Безразмерный возраст т

Рис. 6 Соответствие значения психофизиологического потенциала человека безразмерному биологическому возрасту т

Интерпретация результатов производится следующим образом. Определяется Цф и его градиент ЛПпф за промежуток АТК. По диаграмме (рис.6) определяем:

а), условное прогнозируемое время жизни Т :

ТПред Т* / X ■

б), в),

Ппф => х =>

где Тк - календарный возраст обследуемого; функциональный возраст Тф: Ппф => х => Тф = х • Тпвх = х 100 ;

темп стяпения АТ'

ДПпф => Ат =>

АТ = Ах • Т,

пред-

Разработан экспресс-способ определения Цф по результатам тестирования на велоэргометре:

Ь - расстояние, преодолеваемое за 10 минут при нагрузке 1 Вт/кг массы тела в присутствии воздействия на обследуемого психологических стрессоров и мотивации на максимальный результат, в настоящий момент; Ь1™" - усредненный наивысший результат, измеренный в возрасте максимальных функциональных возможностей (25-27) лет, в состоянии «здоров».

Для 1ГХ и других параметров, используемых для расчета Ппф, разработаны графики оценки и значения «пф™" Для людей с различ-

ными уровнями физического развития и тренировки, которые с удовлетворительной точностью можно использовать при отсутствии сведений о личных результатах (рис.7).

Таким образом, показатель «безразмерный психофизиологический потенциал человека» впервые дает возможность комплексно оценить состояние организма человека, испытывающего воздействие стресс-факторов окружающей среды, не разбивая его на отдельные функции благополучия.

Рис. 7 График оценки дистанции на велотренажере с максимальной скоростью при нагрузке 1 Вт/кг массы тела за 10 минут в условиях воздействия

сенсорных и эмоциональных раздражителей для различных возрастов: 1 - люди с выдающимися физическими данными и высокой степенью спортивного развития (мастер спорта); 2 - люди с высокими физическими данными и высокой степенью спортивного развития (КМС); 3 - люди с хорошими физическими данными и степенью спортивного развития выше среднего (1 разряд); 4 - спортивно развитые люди (2-3 разряд); 5 - здоровые нормально развитые люди неспортивного типа; 6 - здоровые физически слаборазвитые люди; 7 - люди с низким уровнем общего здоровья, физически не подготовленные.

3. Мультипликативная модель сложения функций благополучия организма с удовлетворительной точностью описывает результирующее состояние здоровья человека и являетсярацио-нальной основой для предлагаемой методики комплексной оценки психофизиологического состояния работника, учитывающей влияние природных и техногенных факторов окружающей среды и эффективности реабилитационных мероприятий.

При оценке суммарного воздействия различных факторов предлагается использовать мультипликативную модель, согласно которой при совместном действии п факторов безопасность следует рассматривать, как произведение безопасностей от всех факторов:

где П„ф - прогнозируемый психофизиологический потенциал человека; Ппф ; - изменение реального психофизиологического потенциала под воздействием ¡-го фактора по сравнению с эталонным; Ппфэ - эталонный П„ф организма, ПпфЭ = 1;

к; - коэффициент воздействия ьго фактора - показатель, характеризующий степень ухудшения здоровья организма при воздействии 1-го фактора, к; 6 [0;1].

Рациональность использования мультипликативной модели обусловлена следующими свойствами:

мультипликативная модель проста в применении; психофизиологический потенциал удовлетворяет требованию модели к безразмерной форме оперируемых показателей;

модель учитывает суперпозицию факторов, а зависимая от групп факторов функция может описывать различные изоболы;

математическая основа модели позволяет осуществлять оценку при наличии пропусков и неполноте исходных данных, а также разрешает гибкий выбор состава обследования, в зависимости от задач и индивидуальных характеристик обследуемой группы.

Разработана методика оценки психофизиологического потенциала человека, по которой измеряются важнейшие функции благополучия организма X;: нагрузка на велоэргометре с определением расстояния, покрываемого за 10 минут в присутствии воздействия на обследуемого сенсорных стрессоров и мотивации на максимальный результат; вес, кг; рост, см; весово-размерный индекс ВРИ, г/см; систолическое и диастолическое артериальное давление, мм рт. ст.; пульс, уд/мин; простая зрительно-моторная реакция, мс; проба Шульте, с; проба Штанге, с; жизненная емкость легких ЖЕЛ, л; физическая работоспособность при пульсе 170 уд/мин Р^С170 , кг м/мин кг; расстояние, покрытое с максимально возможной скоростью за 5 минут на велотренажере при нагрузке -1,4 Вт/кг массы тела, км (или тест Купера); восстановление пульса за 2 мин после нагрузки 1 Вт/кг массы тела длительностью 5 мин, %.

Согласно мультипликативной модели результирующий психофизиологический потенциал человека Ппф:

Ппфэ - эталонный психофизиологический потенциал организма, ЦфЭ = 1; К) расчетный коэффициент ьго показателя состояния организма X), К=Щ). К; =[0;1].

Рис. 8 Рассчитанные значения психофизиологического потенциала: 1 -полученые по методике на основе мультипликативного сложения функций благополучия; 2- полученные путем тестирования на велоэргометре

Для исследования изменения функционального состояния организма и проверки экспресс-методики его оценки, обследована выборка студентов (180 человек) и преподавателей (30 человек) Горного института. Фиксировались данные о состоянии здоровья и условиях жизни испытуемых. Получена серия значений П1ф и функционального возраста обследуемых (рис.8).

Сравнение множественных коэффициентов корреляции с объективными характеристиками здоровья (группа здоровья; частота простудных заболеваний; хронические заболевания; частота обращений к врачу; успеваемость) для результирующей оценки (П„ф 1, Ппф 2) и для стандартных показателей психофизиологического состояния показывает эффек^т мультипликативной модели:

Показатель психофизиологического состояния

Дистанция, преодолеваемая с максимальной скоростью..... 0,25

Восстановление пульса после нагрузки.......................... 0,34

Ппф,....................................................................... 0,59

П,

пф2<

0,62

Произведен анализ зависимости психофизиологического состояния организма человека от воздействия природно-климатических факторов. Выявлены статистически значимые параметры природно-климатических условий Рк

Удельный

Климатический параметр

«Накопленная» за время проживания в местности, где щюшла

наибольшая часть жизни, дискомфортность климата К; .........

«Накопленная» за время проживания в местности, где прошла наибольшая часть жизни, нестабильность климата И]5"............

вес 0,14

0,12

«Накопленная» в течение жизни дискомфортность климата К*...... 0,17

Контрастность смены комфортности климата К2/К1..................... 0,18

«Накопленная» в течение жизни нестабильность климата НЕ......... 0,17

Контрастность смены нестабильности климата Н2/Н1................... 0,23

Получены количественные зависимости их влияния на показатели функционального состояния организма kj = f (Г,). Для обследованной выборки рассчитаны к, и прогнозный ППф по формуле (6).

Рис. 9 Зависимость расчетных значений Цф от контрастности смены дискомфортности климата К2/ К Аппроксимация к двум составляющим:

1 - повышение контрастности смены климата

2 - улучшение климата предыдущего места жизни

3 - результирующая кривая.

Рис. 10. Схема комплексного мониторинга, профилактики и реабилитации состояния здоровья трудящихся

Расчетные значения Пф с удовлетворительной погрешностью соответствуют полученным по методике экспериментальным значениям. Коэффициент корреляции между экспериментальными и расчетными значениями психофизиологического потенциала составляет 0,76. Доля объясненной дисперсии - 95,1 %.

Данные тестирования также обработаны по методике статистического группирования, предложенной И.Б. Мовчаном, основанной на методах кластерного и факторного анализа. Сходимость данных о функциональном возрасте, полученных по предложенной методике с результатами статистического группирования (коэффициент корреляции 0,85; коэффициент детерминации - 78 %) говорит о корректности предложенной методики и удовлетворительном описании ею состояния организма человека. Таким образом, обоснованность разработанной методики оценки воздействия окружающей среды на организм человека подтверждается сходимостью оценки, основанной на мультипликативном сложении с прочими экспериментальными данными.

На основе результатов исследований разработана схема комплексного мониторинга и охраны здоровья трудящихся ООО «Урен-гойгазпром».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет собой законченную научно -квалификационную работу, в которой решена актуальная задача создания методики количественной оценки воздействия эколого-технической среды на человека при добыче топливно-энергетических ресурсов Севера.

Результаты исследований позволяют сделать следующие выводы.

1. ООО «Уренгойгазпром» и ОАО «Воркутауголь» являются мощными добывающими предприятиями, и формируют особое эко-лого-техническое пространство, характеризующееся, с одной стороны, негативным воздействием на природные экосистемы, с другой -сложными, близкими к экстремальным условиями жизнедеятельности человека. Это делает данные природно-антропогенные комплексы репрезентативными модельными объектами для оценки влияния эколого-технической среды на здоровье работников северных горнодобывающих предприятий.

2. Реакция организма на негативное воздействие окружающей среды является «психофизиологически неделимой», в связи с чем, выявление чрезмерной напряженности и истощения регуляторных механизмов требует комплексного подхода.

3. Определение направлений снижения эколого-техногенной нагрузки на работников добывающих предприятий следует осуществлять в следующих направлениях: 1) профессиональный отбор; 2) систематический мониторинг состояния здоровья; 3) минимизация действия стресс-факторов; 4) разработка реабилитационных и компенсационных мероприятий при невозможности ликвидации негативного воздействия.

4. Основным свойством защитных и реабилитационных мероприятий на предприятии должна стать их адресность - то есть направленность на конкретного работника с учетом его индивидуального статуса. Для обоснования целесообразности и обеспечения своевременности разработки каких-либо мер необходимо создание экспресс-методики оценки психофизиологического состояния сотрудника.

5. В качестве меры эколого-технической опасности окружающей среды для работника предложен показатель, отражающий благополучие организма в данных условиях — результативность функционирования - безразмерный психофизиологический потенциал человека, численно определяемый как отношение реального психофизиологического потенциала организма в данных условиях к эталонному (максимально возможному для данной популяционной группы): Ппф=ппф/пэ.

6. Исследования показали, что динамика изменения психофизиологического потенциала в течение жизни в отсутствие экстремальных внешних воздействий и резкой декомпенсации работы систем организма идентична для индивидуумов и количественно описывается «эталонной» кривой, обезразмеренной по времени, с заданным градиентом на любом временном отрезке.

7. Экспериментальные данные свидетельствуют об удовлетворительной точности описания функционального состояния человека мультипликативной моделью сложении факторов, о состоятельности предложенной на ее основе методики и пригодности ее для контроля изменения состояния организма работников под воздействием стрессоров внешней среды до развития выраженного заболевания.

8. Выявлены количественные закономерности между психофизиологическим состоянием человека и природно-климатическими условиями жизни. В частности, наиболее тесная связь установлена с контрастностью смены астроклиматогеографических параметров, особенно по фактору «нестабильность».

Основные публикации по теме диссертации (всего тринадцать публикаций):

1. Михайлова Н.В. «Эталонная модель» психофизиологического потенциала организма человека при оценке эколого-технической опасности шахт ОАО «Воркутауголь» // Записки Горного института. - СПб, 2003 г., Полезные ископаемые России и их освоение. С.73-76.

2. Михайлова Н.В., Руденко Г.В. Методика оценки эколого-технической безопасности работников горнодобывающих предприятий Севера // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность и экология технологических процессов и производств» -пос.Персиановский, 2004 г. С. 61-65.

3. Шувалов Ю.В., Михайлова Н.В., Бурлаков С.Д. и др. Обоснование комплексного интегрального показателя человека для оценки функционального дисбаланса в многофакторной системе «человек-среда» в условиях Крайнего Севера // Народное хозяйство республики Коми,-Воркута, 2004, №1-2. Т. 13 Охрана здоровья северян, безопасность и охрана труда. Защита окружающей среды - с. 89-97.

4. Михайлова Н.В. Методика оценки воздействия негативных факторов окружающей среды на психофизиологические возможности горнорабочих Севера // Материалы XLII международной научной конференции «Студент и научно-технический прогресс». Глобальные проблемы и принципы устойчивого развития - Новосибирск, 2004 г. С. 66-68.

5. Шувалов Ю.В., Михайлова Н.В., Бурлаков С.Д. «Эталонная модель» психофизиологических возможностей человека при оценке безопасности работников горнодобывающих предприятий // Экология и безопасность жизнедеятельности. Сборник материалов III международной научной конференции - Пенза, 2003. С.232-234.

6. Шувалов Ю.В., Михайлова Н.В., Бурлаков С.Д. Оценка влияния негативных факторов окружающей среды на здоровье работников горнодобывающих предприятий Севера/ Материалы второй международной научной конференции «Неделя горняка» - Москва, 2003.

7. Шувалов Ю.В., Михайлова Н.В., Савченко А.В. "Эталонная" модель изменения потенциала человека и геоэкология/ Сборник трудов ежегодной конференции студентов - Пермь, 2001 г.

8. Шувалов Ю.В. Михайлова Н.В. Оценка и управление риском травматизма работников горнодобывающей промышленности // Записки Горного института. - СПб.: СПГГИ, 2002 г., Т. 152. Полезные ископаемые России и их освоение. С. 103-107.

9. Шувалов Ю.В., Булдакова Е.Г., Михайлова Н.В. Матричная модель вероятностной оценки травмоопасное™ в очистных забоях угольных шахт/ Сборник научных докладов VII международной конференции "Экология и развитие Северо-Запада России". 2-7 августа 2002 г. -МАНЭБ - СПб.-Ладога-Онега, 2002. С. 66-70.

РИЦ СПГГИ. 18.03.2005.3.104. Т.100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

£5100

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Михайлова, Надежда Викторовна

• ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 УСЛОВИЯ ТРУДА И ЖИЗНИ РАБОТНИКОВ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ И НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ СЕВЕРА.

1.1 Добыча полезных ископаемых в северных регионах России.

1.2 Условия освоения северных месторождений в России.

1.2.1 Специфика освоения северных газовых месторождений, обусловленная территориально-экономическими факторами.

1.2.2 Особенности реагирования окружающей среды на Севере на техногенное воздействие.

4 1.3 Условия труда и жизни на Севере и их влияние на здоровье человека.

1.4 Методы оценки эколого-технической опасности окружающей среды.

1.4.1 Методика расчета интегрального показателя уровня жизни населения.

1.4.2 Методика количественной оценки популяционного и единичного ущерба.

1.4.3 Нормативная оценка условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса (Руководство Минздрава РФ р 2.2.755-99).

1.4.4 Методика оценки эколого-профессионального риска на основе единого индекса вреда популяционному здоровью.

1.4.5 Методика оценки экологической обстановки Б.С. Доброборского.

1.4.6 Матричная модель оценки безопасности организма человека.

1.4.7 Методика статистического группирования объектов.

ГЛАВА 2 ВЛИЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА РАБОТНИКОВ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ СЕВЕРА.

2.1 Характеристика добывающих предприятий топливно-энергетического комплекса северных регионов России.

2.2 Основные природные и техногенные факторы безопасности жизнедеятельности при разработке нефтегазовых месторождений.

2.2.1 Экологическая среда проживания человека в Ямало-Ненецком автономном округе.

2.2.2 Анализ состояния условий труда на рабочих местах в филиалах

ООО «Уренгойгазпром».

2.3 Демографические показатели жителей поселений, участвующих в освоении

Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения.

2.4 Профессиональная и общая заболеваемость работников

ООО «Уренгойгазпром» и ОАО «Воркутауголь».

2.5 Аварийность и травматизм на предприятиях по добыче топливно-энергетических ресурсов.

ГЛАВА 3 ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЭКОЛОГО

ТЕХНИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЧЕЛОВЕКА - ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО

ПОТЕНЦИАЛА ОРГАНИЗМА.

3.1 Классификация факторов окружающей среды при оценке' воздействия на организм человека.Д.;.—.

3.2 Анализ методик суммирования воздействия стресс-факторов окружающей среды на организм.

3.3 Критерии оценки условий окружающей среды.

3.4 Психосоматические взаимодействия в организме человека в суровых условиях Севера.

3.5 «Эталонная» модель оценки психофизиологического состояния организма человека. Психофизиологический потенциал организма.

3.6 Оценка изменения психофизиологического потенциала человека.

3.7 Обзор методик определения функционального и биологического возраста человека.

3.7.1 Показатели для оценки биологического возраста.

3.7.2 Методики для оценки биологического возраста.

3.8 Программа и методика исследований для обоснования методики комплексной оценки психофизиологического потенциала человека.

3.8.1 Принципы проведения исследования.

3.8.2 Методика обследования.

3.8.3 Обработка результатов обследования.

3.8.4 Методика статистического группирования объектов.

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКОЙ

БЕЗОПАСНОСТИ ЧЕЛОВЕКА.

4.1 Экспериментальная проверка интегрального метода оценки состояния здоровья человека.

4.2 Анализ зависимости функционального состояния организма от природно-климатических условий.

43 Классификация испытуемых методом кластерного анализа.

4.4 Экспресс-методика систематической оценки состояния здоровья работников добывающих предприятий Севера.

4.5 Разработка рекомендаций по защите и сохранению здоровья работников северных горнодобывающих предприятий.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование методики оценки воздействия эколого-технической среды на работников горнодобывающих предприятий Севера"

Анализ различных вариантов развития энергетики России показывает, что центры добычи твердых полезных ископаемых, нефти и газа перемещаются в новые северные неосвоенные районы с более сложными горногеологическими и природно-климатическими условиями.

Помимо непосредственного изменения физико-химических свойств природных сред, главным последствием процессов техногенеза является неблагоприятное воздействие связанного с этим снижения качества окружающей среды на здоровье человека. Особую актуальность эта проблема приобретает для работников горнодобывающих, нефте- и газодобывающих отраслей, связанных с труднодоступными и сложными по климатическим условиям регионами.

На северных месторождениях существует масса вредных факторов, неустранимых в силу сочетания особенностей климата и технологического процесса, в связи с чем, мероприятия по профилактике и реабилитации работников должны находиться в сфере особого внимания. Новым качеством профилактики, позволяющим увеличить ее эффективность, должна стать адресность. Основной проблемой является отсутствие системы мониторинга здоровья человека, позволяющей контролировать состояние его жизненных функций, ход процесса адаптации, и выявлять негативные сдвиги в донозологической фазе с целью направления на более детальную диагностику и назначения реабилитационных мер. Необходима разработка методики экспресс-оценки психофизиологического состояния организма для систематического контроля здоровья работника в условиях субэкстремальной окружающей среды.

Различным аспектам проблемы жизни и работы, человека при отработке месторождений Севера посвящены исследования таких ученых, как Н.А. Агад-жанян, B.JI. Хрущев, С.И. Квашнина, В.П. Казначеев, А.А. Келлер, Т.Н. Шишкина, В.С.Аверьянов, Ю.В. Шувалов, С.А. Харалдсон. В работе был также использован опыт таких крупных ученых, как JI. М. Белозерова, В.П. Войтенко, А.А. Подколзин, В.Н. Крутько и др.

В настоящее время для оценки эколого-технической безопасности человека используются модели, базирующиеся на анализе отдельных групп факторов - риск травматизма, риск заболеваемости и профзаболеваемости. Разработанные на сегодняшний день методики разрозненны и не учитывают особенности взаимодействия групп факторов. Новизна предлагаемых решений заключается прежде всего в выработке единого комплексного показателя психофизиологического состояния организма.

Цель работы: Повышение эколого-технической безопасности и продление периода активной жизни и работы трудящихся горнодобывающих предприятий Севера путем обеспечения обоснованного выбора мер по защите работников от воздействия окружающей среды, по профилактике и реабилитации их здоровья.

Задачи исследования

1. Анализ современного состояния эколого-технической безопасности человека в горнопромышленных регионах Крайнего Севера, и проблемы ее количественной оценки.

2. Исследование психосоматических взаимодействий в организме человека и закономерностей его реакции на воздействие стресс-факторов окружающей среды.

3. Анализ данных о спортивных достижениях в различных возрастных группах с целью обоснования интегрального критерия оценки психофизиологического состояния организма.

4. Выбор методов суммирования многофакторного воздействия на организм и разработка методики оценки психофизиологического состояния человека на основе экспресс-тестирования психофизических возможностей организма.

5. Лабораторные исследования функционального состояния людей различных возрастов и условий жизни. Разработка системы количественного нормирования и оценки психофизиологического состояния человека. Оценка адекватности и точности методики.

6. На основе экспериментальных данных анализ зависимости психофизиологического состояния человека от природно-климатических параметров окружающей среды.

Идея работы: В основу методики оценки воздействия окружающей среды на человека должен быть заложен комплексный показатель, характеризующий результирующее функциональное (психофизиологическое) состояние его организма в данных условиях.) состояние его организма в данных условиях.

Научная новизна

• Предложен единый интегральный критерий оценки состояния организма - психофизиологический потенциал человека, позволяющий комплексно оценить состояние организма в целом, не разбивая его на отдельные функции благополучия.

• Установлена закономерность динамики психофизиологического потенциала человека в функции времени жизни, позволяющая оценивать состояние общее организма, и его изменение, зависящие от условий окружающей среды.

Защищаемые научные положения:

1. Освоение месторождений полезных ископаемых в Северных регионах связано с интенсивным изменением уязвимой природной среды и повышением ее негативного влияния на человека, которое, в сочетании со сложными климатогеографическими условиями, повышенной тяжестью и напряженностью труда, вызывает «психофизиологически неделимые» последствия для организма, выражающиеся в снижении его жизненных функций, продолжительности активного периода жизнедеятельности и самой жизни.

2. Функциональное состояние человека характеризуется психофизиологиче-^ ским потенциалом, который отражает результативность функционирования организма, а динамика его в безразмерной форме при нормальном течении жизни идентична для различных индивидуумов, что позволяет нормировать состояние организма по соответствию потенциала «эталонным» значениям.

3. Мультипликативная модель сложения функций благополучия организма с удовлетворительной точностью описывает результирующее состояние здоровья человека и является рациональной основой для предлагаемой методики комплексной оценки психофизиологического состояния работника, учитывающей влияние природных и техногенных факторов окружающей среды и эффективность реабилитационных мероприятий. Методы исследований включали:

• Анализ литературных, фондовых данных и данных статистики о заболеваемости, травматизме и условиях жизнедеятельности на предприятиях ОАО "Газпром", ОАО "Воркутауголь".

• Математическую обработку данных о спортивных достижениях в различных возрастных группах и видах спорта.

• Лабораторные исследования и тестирование выборки трудоспособных работников. Статистический и математический анализ результатов, и сопоставление их с данными об условиях жизни обследуемых.

Практическая значимость работы

• Использование полученной зависимости динамики «эталонного» психофизиологического потенциала человека в течение жизни позволяет выявлять нарушения в функционировании организма работника, связанные с воздействием факторов эколого-технической среды, в донозологической стадии и обоснованно разрабатывать меры по защите и реабилитации здоровья трудящихся.

• Предлагаемая методика экспресс-оценки состояния организма позволяет осуществлять эту оценку при наличии пропусков и неполноты исходных данных, а также разрешает гибкий выбор состава обследования, в зависимости от задач и индивидуальных характеристик испытуемой группы.

Реализация результатов работы: Методика оценки эколого-технической опасности окружающей среды принята к внедрению на ООО «Уренгойгазпром» для создания системы контроля воздействия природно-технических условий на здоровье работников.

Достоверность и обоснованность научных положений и результатов подтверждается значительным объемом фактического материала и экспериментальных наблюдений, использованием современных методов математического анализа и компьютерной обработки, подтверждением результатов исследований сходимостью данных о психофизиологическом состоянии обследуемых, полученных разными методами.

Апробация диссертации: содержание и основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных конференциях молодых ученых и студентов С1111 И «Полезные ископаемые России и их освоение» (СПб, 19992003 г.г.), Всероссийских конференциях МТТУ «Неделя горняка» (Москва, 2002-2004 гг.), «Безопасность и экология технологических процессов и производств» (п.Персиановский, 2004), , Международных конференциях «Севергео-экотех» (Ухта, 2004), «Перспективы развития естественных наук в высшей школе» (Пермь, 2004), и др. Личный вклад:

• Постановка задач и разработке методов исследований;

• Анализ состояния экологической и производственной безопасности в горнопромышленных регионах Севера;

• Разработка «эталонной» модели оценки состояния организма, обоснование показателя психофизиологического потенциала человека;

• Проведение лабораторных исследований и обработка результатов;

• Разработка методики оценки психофизиологического потенциала человека и основ его прогноза под воздействием негативных факторов;

• Разработка рекомендаций по применению методики, защите и реабилитации здоровья работников горнодобывающих предприятий Севера.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ.

Z73

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 236 страницах машинописного текста, содержит 4 главы, 6 приложений, введение и заключение, список использованной литературы из 114 именований, 97 рисунков и 41 таблицу.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Михайлова, Надежда Викторовна

Выводы

1. Последствия воздействия негативных факторов при работе в Заполярье являются "психофизиологически неделимыми" и проявляются в возникновении психосоматических изменений и расстройств, что требует введения единого комплексного показателя для оценки состояния психических, вегетативных и соматических функций организма.

2. В качестве меры эколого-технической опасности окружающей среды для работника может быть использован безразмерный показатель, отражающий способность организма эффективно функционировать - психофизиологический потенциал человека, численно определяемый как отношение реального психофизиологического потенциала организма в данных условиях к эталонному (максимально возможному для данной популяционной группы): Ппф=Ппф/Пэ.

3. Исследования показали, что динамика изменения психофизиологического потенциала человека в течение жизни в отсутствие экстремальных внешних воздействий и резкой декомпенсации функционирования систем организма идентична для индивидуумов и количественно описывается «эталонной» кривой изменения психофизиологического потенциала, обезразмеренной по времени, с заданным градиентом на любом временном отрезке.

4. Полученная зависимость психофизиологического потенциала от возраста подтвердила наличие в онтогенезе «переломных» периодов, в которые происходит перестройка функционирования организма, и выявить соответствующий им возраст: 20, 30, 45 и 58 лет. В указанные периоды функционирование организма наиболее неустойчиво, поэтому в этот момент рекомендуется более тщательный медицинский контроль, дополнительные щадящие компенсационные мероприятия, избегание сильных стрессов и резкой смены условий.

5. В качестве удобного способа оценки функционального состояния работника при минимальном числе обследований рекомендуется сравнение линейного градиента его психофизиологического потенциала Э с градиентом линейных зависимостей на эталонной кривой. Участки резкого отклонения градиента психофизиологического потенциала от «эталонного» (увеличения скорости падения Ппф) сигнализируют об угрозе для жизни, даже в отсутствие видимых серьезных заболеваний.

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

4.1 Экспериментальная проверка интегрального метода оценки состояния здоровья человека

Для исследования изменения функционального состояния организма и проверки экспресс-методики его оценки, были обследованы 2 группы людей: студенты СПГТИ (180 человек) и преподаватели СПГГИ различных возрастных групп (30 человек).

Фиксировались следующие показатели:

1. ВРИ (Весово-размерный индекс) - отношение вес/рост, г/см;

2. Систолическое артериальное давление, мм рт. ст.;

3. Диастолическое артериальное давление, мм рт. ст.;

4. Систолическое артериальное давление на пике нагрузки, мм рт. ст.;

5. Диастол ическое артериальное давление на пике нагрузки, мм рт. ст.;

6. ЧСС (частота сердечных сокращений), уд/мин;

7. Сила кисти правой и левой руки, кг;

8. ЖЕЛ (жизненная емкость легких), мл;

9. Проба Штанге (задержка дыхания после вдоха), с;

10. ЗМР (простая зрительно-моторная реакция) или реакция выбора, мс;

11. Расстояние, покрытое за 5 минут на велотренажере в произвольном режиме при нагрузке 1 Вт/1 кг массы тела, м;

12. Расстояние, покрытое с максимально возможной скоростью за 5 минут на велотренажере при нагрузке 1,4 Вт/1 кг массы тела L2, м;

13. Показатель физической работоспособности при частоте сердечных сокращений 170 уд/мин PWCno;

14. Восстановление пульса за 2 мин после нагрузки длительностью 5 мин ~1 Вт/кг массы тела;

15. МПК (максимальное потребление кислорода);

16. Тест на умственную работоспособность (проба Шульте), с;

17. дистанция, преодолеваемая с максимальной скоростью в присутствии сенсорных и психических стрессоров (за 5 минут при нагрузке 1 Вт/кг) Lb м.

Для измеренных показателей исследовалась зависимость их значения от функционального состояния человека (психического и физического). Выбраны следующие относительные характеристики состояния здоровья:

1. Количество дней с нетрудоспособностью;

2. Группа здоровья;

3. Наличие и число хронических заболеваний;

4. Частота возникновения простудных заболеваний;

5. Успеваемость студентов;

6. Частота обращения к врачу;

7. Уровень физического развития и тренированности.

Данные о состоянии здоровья обследуемых получены на основании анкетирования (прил. 1) и при анализе медицинских карт испытуемых.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой решена актуальная задача создания методики количественной оценки воздействия эколого-технической среды на человека при добыче топливно-энергетических ресурсов Севера.

Результаты исследований позволяют сделать следующие выводы.

1. ООО «Уренгойгазпром» и ОАО «Воркутауголь» являются мощными добывающими предприятиями, и формируют особое эколого-техническое пространство, характеризующееся, с одной стороны, негативным воздействием на природные экосистемы, с другой - сложными, близкими к экстремальным условиями жизнедеятельности человека. Это делает данные природно-антропогенные комплексы репрезентативными модельными объектами для оценки влияния эколого-технической среды на здоровье работников северных горнодобывающих предприятий.

2. Реакция организма на негативное воздействие окружающей среды является «психофизиологически неделимой», в связи с чем, выявление чрезмерной напряженности и истощения регуляторных механизмов требует комплексного подхода.

3. Определение направлений снижения эколого-техногенной нагрузки на работников добывающих предприятий следует осуществлять в следующих направлениях: 1) профессиональный отбор; 2) систематический мониторинг состояния здоровья; 3) минимизация действия стресс-факторов; 4) разработка реабилитационных и компенсационных мероприятий при невозможности ликвидации негативного воздействия.

4. Основным свойством защитных и реабилитационных мероприятий на предприятии должна стать их адресность — то есть направленность на конкретного работника с учетом его индивидуального статуса. Для обоснования целесообразности и обеспечения своевременности разработки каких-либо мер необходимо создание экспресс-методики оценки психофизиологического состояния сотрудника.

5. В качестве меры эколого-технической опасности окружающей среды для работника предложен показатель, отражающий благополучие организма в данных условиях - результативность функционирования - безразмерный психофизиологический потенциал человека, численно определяемый как отношение реального психофизиологического потенциала организма в данных условиях к эталонному (максимально возможному для данной популяционной группы): Ппф=ппф/пэ.

6. Исследования показали, что динамика изменения психофизиологического потенциала в течение жизни в отсутствие экстремальных внешних воздействий и резкой декомпенсации работы систем организма идентична для индивидуумов и количественно описывается «эталонной» кривой, обезразмеренной по времени, с заданным градиентом на любом временном отрезке.

7. Экспериментальные данные свидетельствуют об удовлетворительной точности описания функционального состояния человека мультипликативной моделью сложении факторов, о состоятельности предложенной на ее основе методики и пригодности ее для контроля изменения состояния организма работников под воздействием стрессоров внешней среды до развития выраженного заболевания.

8. Выявлены количественные закономерности между психофизиологическим состоянием человека и природно-климатическими условиями жизни. В частности, наиболее тесная связь установлена с контрастностью смены астроклиматогеографических параметров, особенно по фактору «нестабильность».

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Михайлова, Надежда Викторовна, Санкт-Петербург

1. Крючков В.В. Север на грани тысячелетий. - М.: Мысль, 1987. - 220 с.

2. Малышев Ю.Н. Минерально-сырьевая база угольной промышленности как основа ее рентабельной работы // Доклад на общем собрании РАН 24 марта 1998 г., Москва, 1998. - 15 с.

3. Чочиа Н.Г. Стратегия нефтегазопоисковых работ в пределах России и СНГ до 2000 года. // Международный симпозиум «Топливно-энергетические ресурсы России и других стран СНГ», СПб.: СПГГЩТУ), 1995. - с.23-30.

4. Козловский Е.А., Щадов М.И. Минерально-сырьевые проблемы национальной безопасности России. М.: МГУ, 1997. - 189 с.

5. Газпром. Годовой отчет 2003. М., 2004. - 56 с.

6. Гриценко А.И, Истомин В.А., Кульков А.Н., Сулейманов Р.С. Сбор и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России М., 1999.-307 с.

7. Агранат Г.А. Использование ресурсов и освоение территории зарубежного Севера. М.: Наука, 1984. - 170 с.

8. Вяхирев Р.И. Состояние и перспективы развития газовой промышленности России. // Учебное пособие. СПб.: СПГГЩТУ), 1998 - с.76-82.

9. Богомазов В.М., Кирюков В.В. Ресурсная база угольно промышленности России и сопредельных государств. // Международный симпозиум «Топливно-энергетические ресурсы России и других стран СНГ», СПб.: СПГГЩТУ), 1995. - С. 99-105.

10. Торлопов В.А. Печорский угольный бассейн. Стратегия развития // Уголь, № 08-2002. С. 54-58.

11. Экгардт В.И. Организация добычи, переработки и использования ресурсов Воркутского угольного месторождения в условиях новой энергетической политики: Дисс. докт. техн. наук СПб., 2003. - 378 с.

12. Крылов Д.А. Угольная и газовая промышленность России: воздействие на человека и природу // «Энергия», 2003. N 9. С. 16-22.

13. Государственная сводная программа экономического и социального развития Севера России. М.: Госкомстат, 1993. - 46 с.

14. Агранат Г.А. Север: Новые проблемы и возможности. Наука о земле. О развитии высокоширотных районов. М., 1984. - 107 с.

15. Агранат Г.А. Возможности и реальности освоения Севера: глобальные уроки. М.: ВИНИТИ, 1992. - 157 с.

16. Григорьев А.А. Типы географической среды. Избранные теоретические работы. М.: Знание, 1970. - 211 с.

17. Западная Сибирь: итоги вахтово-экспедиционного метода за 10 лет // Нефтяное хозяйство, 1988. № 1. С. 27-38.

18. Каганович С.Я., Опаловская Л.А. Вахтово-экспедиционный метод организации работ при глубоком разведочном бурении на нефть и газ. М.: ВИЭМС, 1998.-350 с.192223,24,25,25,26,27,28,29,30,31,32.