Безпека життєдіяльності

Зміст другого етапу функціонування системи «людина -- середовище» відтворюється за конкретними потребами дійсності і не може бути представлений в загальному вигляді.

Мал. 2.13. Структура взаємодій у системі «людина -- машина -- середовище робочого місця -- сільськогосподарська продукція»

Наведена система «людина -- машина» в поглибленому варіанті є однією з найважливіших в безпеці життєдіяльності, тому що дозволяє вирішувати значну кількість існуючих проблем теоретичного і практичного характеру в напрямах забезпечення нормального існування людини.

Крім цієї системи, в дисципліні існує і використовується ще низка систем. У зв'язку з доцільністю методичного характеру зміст і структуру інших систем, що використовуються в безпеці життєдіяльності, буде викладено у наступних розділах посібника.

Таблиця 2.3 Система «людина--машина--середовище робочого місця-- с.г. продукція» (на прикладі виконання робіт у рослинництві)

Зміст підсистеми	Зв'язки підсистеми	Основні характеристики підсистеми	Зміст зв'язків відносно «людини» 1)прямий 2) зворотний
Підсистема «люди- на» -- в системі	Реалізуються зв'язки за відповідним смислом: -- на рівні роботи оператора; -- на рівні роботи конструктора	Наявність головної підсистеми забезпечує ВСІХ ІНШИХ підсистем за смислом оптимізації стану людини. Стан людини (загальний) -- визначає її психофізіологічний, антропометричні та інші можливості людини (на етапі початку роботи системи)	1) «Людина» впливає на «машину» при виконанні с.-г. робіт. 2) «Машина» впливає на «людину» через небезпечні та шкідливі чинники
Підсистема «машина» складена із сукупності «с.-г. технологія -- машина -- с.-г. продукція»	Види взаємодій: а) «Л-М» -- на рівні оператора; б) «Л-Т» -- на рівні розробника технологій; в) «Т-М-П» -- на рівні виконання виробничого авдання; г) «Т-Л» -- технологія складається з видів робіт, які впливають на людину; д) «Т-Л-М-П» -- реалізується в прямих і зворотних зв'язках, які зосереджені на елементі «П»	Існує підсистема, що складається із сукупності складових елементів, які за своєю природою формують специфічні зв'язки відповідно до суті механізованого сільськогосподар- ського виробництва *	Крім вищезгада- них, існують зв'язки з третіми елементами
Підсисте- ма -- «сільсько- госполяпськя продукція» «с.-г.П»	Реалізуються зв'язки: -- на рівні оператора; -- на рівні управління; -- на рівні агрономічної та інженерної служби; -- на рівні людини, яка споживає с.-г.П	Існує двоякий вплив на с.-г.П. Через управлінську ліяльнігть (вибіг) культури рослинництва, технологічних процесів її виробництва) і безпосередньо з боку оператора, що впроваджує цю технологію	1а) людина встановлює вид, якість бництва продукції; 16) людина, обробляючи землю і рослини, впливає на продукцію рослинництва 2. Людина споживає сільськогосподарську продукцію
Деталізація взаємодії підсистеми «людина» з підсисте- мою «с.-г.» через підсистему «М»		За попереднім змістом	За змістом пояснень «1а)» і «16)»
Взаємодія з підсисте- мою «середови- ще робочого місця» («СРМ») в умовах можливої появи чинників навко- лишнього середо- вища		Стан людини формує: чинники навколишнього середовища (можливі) і підсистема, що складається із сукупності елементів	Прямий! зворотний зв'язок залежить в основному від елементів підсистеми «м»
Деталізація взаємодій з підсисте- мою «СРМ» через підсистему «М»		Існує вплив навколишнього середовища	Прямий і зворотний зв'язок визначає: -- прийнята технологія; -- відповідно до технологій; -- обрана система машин; -- види робіт відповідно до технології; -- стан машин, кабін, систем опалювання, герметизації та ін.

Елементи теорії, що поєднують методи і засоби оцінки стану життєдіяльності

Прогнозування ситуації завжди має на увазі будь-яку мету, яка визначає, по-перше, термін часу прогнозування (так званий «горизонт прогнозування»), і, по-друге, точність, яку пред'являють до результатів прогнозу на певному інтервалі часу. Наслідком цього є необхідний ступінь деталізації уявлень про стан процесів, розгляд яких поставлено за мету.

Реальні процеси, що мають місце в природі, незрівнянно складніші, ніж будь-які їх інтелектуальні побудови дослідниками, і тому абстрактне пророкування як самоціль не має значної цінності. Використання ж деякої мети пророкування (поняття доцільності безпосередньо до конкретного дослідження) з урахуванням багатьох припущень і обмежень дозволяє побачити прогноз як наукове бачення. Необхідними етапами наукового дослідження будь-якого процесу, що має місце в природі, в тому числі і прогнозуванням його еволюції, є такі:

-- відбудова моделі процесу, який досліджується;

-- відтворення меж, які є характерними для дослідження самого процесу в термінах побудови моделі, формулювання мети дослідження.

Спільна реалізація визначених етапів дає змогу побудувати моделі досліджуваного процесу. Важливо розуміти, що модель може мати як формальний вигляд (задаватися деякими математичними відносинами), так і описувальну структуру, яка задає тільки основні закономірності, що реально спостерігають. Звісно, що чим повнішою і докладнішою інформацією ми володіємо, тим точнішим буде очікуваний прогноз.

Треба розуміти обмеженість використання прогнозу на великому інтервалі часу. Тому використання наукових методів прогнозування у вивченні природних і соціальних процесів означає неможливість передбачення розвитку реальних екологічних й інших ситуацій життєдіяльності людини, а можливим робить тільки проведення досліджень з метою аналізу окремих процесів взаємного впливу і розробки рішень про подальші шляхи розвитку.

Прогнозування пов'язане з такими труднощами:

-- по-перше -- необхідність мати можливості і засоби (матеріальні і технічні) для відновлення з необхідною точністю прогнозу розвитку середовища під впливом певних дій з боку суспільства;

-- по-друге -- необхідність знання внутрішніх закономірностей соціального розвитку, еволюції соціальних цілей, які визначають той чи інший тип впливів людини на середовище;

-- по-третє -- необхідність розуміння впливів можливих змін у навколишньому середовищі і закономірностей розвитку суспільства.

Кожне з представлених завдань є складною проблемою, можливість розв'язання якої залежить від сформульованої мети дослідження і тим самим від критерію наслідків екологічних змін на соціальні процеси.

Екологічна безпека суспільства тісно пов'язана з рівнем культури, освіченості і виховання людей цього суспільства.

Ступінь обліку майбутнього в сучасній поведінці індивіда, колективу чи держави можна зобразити у вигляді формули:

де F -- коефіцієнт майбутнього;

І -- індекс цивілізованості: рівень культури, освіченості, вихованості;

R -- ступінь ризику, імовірність негативних наслідків; Т -- час, що визначає віддаленість наслідків.

Індекс цивілізованості посідає тут головне місце. Від нього залежить положення ще одного параметра, не наведеного у формулі -- ступінь благополуччя на теперішній час, задоволеності ним. За високими значеннями індексу І благополуччя на теперішній час ставиться в чисельник, при низькому індексі І -- в знаменник. Це необхідно підкреслити, оскільки коефіцієнт майбутнього характеризує також поведінку і «простих людей», і структур управління, наприклад уряду, і суспільства в цілому. Низький рівень культури впливає на смисл формули і в цьому випадку все зводиться до співвідношення жадібності і переляку.

Коефіцієнт майбутнього відіграє велику роль в умовах розвиненої економіки, в цивілізованому бізнесі, справах страхування. Сфера його впливу в економіці може бути ще ширша. Необхідно, щоб він мав не менше значення в економічній політиці, в стратегії природокористування.

Проведення прямих експериментів з біосферою планети неможливе. Тому в цьому випадку можна використати математичне моделювання.

Для прогнозування можливостей виникнення аварій і травм в роботі [12] наведено методику, за допомогою якої ведеться розрахунок імовірності подій шляхом розглядання логіко-іміта-ційної моделі (мал. 2.11). Всі події позначені послідовно від 1-ї до 18-ї. Подія 14 характеризує виникнення аварії.

За базові події з відповідним значенням імовірності їх реалізації прийняті: Рх; Р2; Р3; Р6; Р7; Р8; Р9; Рп; Р13.

Значення імовірності близькі за практикою до реальних умов виробництва і дорівнюють:

Р1 =0,2; Р2 =0,3; Р3 =0,5; Р6=0,1;Р7 =0,05;

Р8=0,2;Р9-0,3;Р11=0,5;Р13=0,5.

За допомогою зазначеної моделі обчислено послідовні імовірності події 3; 5; 10; 14:

Р3=Р1 + Р2-Р1Р2=0,44; (2.2)

р. =р4 р3 =0,22; (2.3)

Рю = ?7 +Р8 +Р9 ~Р7 * р8 -Рт р9 -р8 Р9 +Ї7 Р8 -Р9 =0.5; (2.4)

Рі4 = Рп ' рі2 різ =0,0025. (2.5)

Здобуте значення імовірності виникнення аварії (руйнування круга) Р14 = 0,0025 характеризує те, що за наявності таких подій, які відображені у моделі, на кожній 1000 одиниць аналогічного обладнання можна очікувати 2,5 аварії.

Якщо продовжити розрахунки, то можна розрахувати імовірність травми:

Р!5 =0,2 ; Р17 =0,7;

Рів = рі4 "Рів =0,0055;

Р18 = 0,00035. (2.6)

У роботі [13] запропоновано розглядати прогноз травматизму з двоетапних позицій: «ближнього прогнозу» і «довгострокового прогнозу».

«Ближній прогноз» -- де прогноз травматизму в умовах використання існуючої техніки і технології.

«Довгостроковий прогноз» -- це прогноз травматизму у випадках використання моделей машин, механізмів, обладнання і технологічних процесів, які побудовані на основі прогнозу.

Для прогнозування травматизму в умовах «ближнього прогнозу» досить широко використовують методи математичної статистики, які ґрунтуються на обробці даних з травматизму за попередні роки і побудови прогнозної функції у вигляді

у = а-еь\ (2.7)

де є -- основа натурального логарифма; t -- час;

а і b -- параметри, що шукаються.

Параметри а і b визначаються за методом найменших квадратів:

де у. -- значення параметра, що прогнозується у будь-який момент;

п -- кількість статистичних параметрів.

Величина можливих помилок оцінюється за середньоквад-ратичною помилкою (<т2).

За допомогою цього методу можна прогнозувати показники травматизму.

Недоліком цього методу прогнозування є те, що інформація, яка здобувається, свідчить про стан безпеки лише на рівні галузі. Відсутність даних про важливість (значущість) травмуючих чинників найбільш травмонебезпечних професій, технологічних процесів і таке інше не дає можливості визначити напрями нових рішень в розробці заходів захисту. Більш привабливим у цьому плані є використання методу кореляції з побудовою рівнянь множинної регресії для тих самих показників, однак для вузьких професій:

у - а0 + а,Хі + а2х2 + ... + amxn, (2.11)

де у -- прогнозований параметр;

а0 -- вільний член;

Xjj x2; ... хп -- чинники, що передбачають величину прогнозу;

ах; а2; ... ап -- постійні коефіцієнти.

Іноді спроба використання лінійної функції не дає очікуваних наслідків, оскільки відхилення від значень модельованої функції коливається в значних межах. Тому в ряді випадків слід проводити моделювання з використанням степеневої функції вигляду

у = аохі'х^...хп« (2.12)

Як чинники х,, х2, ...хп -- беруться показники, що визначають значення функції.

Перелічені методи -- реальний «інструмент» в умовах «ближнього прогнозу» травматизму.

Слід відзначити універсалізм першого способу, можливість його використання незалежно від застосованого методу аналізу причин травматизму. З іншого боку, цей спосіб дещо обмежений, тому що результати побудови прогнозу не несуть інформації про характер травмування, травмонебезпечні обставини, специфіку виробництва, використання засобів захисту і, головне, щільність взаємозв'язків щойно перелічених чинників.

У зв'язку з цим розглянутий метод непридатний для будування прогнозів травматизму в умовах оцінки стану безпеки в межах вузьких професій. У цьому випадку доцільно використовувати методи кореляції і моделювання на основі даних, здобутих під час аналізу причин травматизму за груповим і монографічним методами дослідження.

Характеристики, використані за даними групового і монографічного методів аналізу причин травматизму, не завжди відтворюють травмонебезпечну ситуацію. Тому одним із першорядних завдань для розвитку і успішного використання методів «ближнього прогнозу» є розробки спеціальної форми обліку чинників, що визначають виникнення травм.

Для прогнозування травматизму в умовах «довгострокового прогнозу» використання математичних методів у «чистому вигляді» надто проблематичне. Визначені методи напевно слід використовувати на певних етапах прогнозування. У цьому випадку найбільш прийнятним є метод експертних оцінок. Метод експертних оцінок дозволяє передбачити подальші напрями удосконалення старих машин, механізмів, технологічних процесів чи розробку нових, а також на основі цього визначати рівень, характер, тяжкість й інші можливі показники травматизму.

Як результат визначення подальшого розвитку техніки і технології виробництва, оцінку характеру і рівня травматизму доцільно вести за двома напрямами. Перший -- це вишукування діючих аналогів у нових технічних рішеннях і визначення прогнозу травматизму з використанням статистичної обробки відомих даних в умовах використання існуючих рішень. Другий (напрями в умовах відсутності аналогів) -- визначення травмуючих чинників нового обладнання і технологічних процесів за допомогою методу скоректованих думок, з послідовним їх ранжуванням. Тут слід також урахувати, що народження нових рішень, спрямованих на подальше придушення визначеної виробничої небезпеки чи шкоди, може призвести до появи нових небезпек (чи шкідливостей) іншого виду. У зв'язку з цим на цьому етапі необхідно виявити недоліки нових рішень, визначити їх значущість з точки зору можливого травмування.

За критерій оцінки травмонебезпеки нового обладнання і технологічних процесів можна використовувати С (показник травмонебезпеки). Методику розрахунку критерію травмонебезпеки наведено в роботі [14] для текстильного обладнання, однак в повному обсязі її може бути поширено для аналогічної оцінки в будь-якому виробництві. Розрахунок проводиться за формулою

С^Кц-К^, (2.13)

де R.a -- показник кількості небезпечних ситуацій за визначений відрізок часу з обслуговування і-го механізму на машині одним робітником;

Кті -- умовний показник тяжкості травм (втрати працездатності від дії цього механізму).

Під час оцінки характеристик, що визначають рівень показника травмонебезпеки, можна ґрунтуватись як на аналізі матеріально-технічних причин травматизму, що мали місце в умовах експлуатації аналогів відповідних машин, механізміві обладнання, так і на методах експертних оцінок і скоректованих думок.

Використання критерію С. дає змогу не тільки вилучити інформацію, яка свідчить про рівень травмонебезпеки, а й визначити порівняну ефективність нових рішень ще на стадії проектування.

Прогноз травматизму на основі оцінки травмонебезпеки під час використання нового обладнання і технології є неповним, оскільки не враховує фактичного стану умов праці. Цей недолік можна усунути, використавши комплексну гігієнічну оцінку умов безпеки праці за допомогою показника шкідливості та небезпеки праці, що розроблена МДУ разом з НДІ праці [15].

7-х У = х+ , (2.14)

де у -- результуючий показник; х -- найбільший (основний) показник, бал; L -- середня арифметична величина всіх чинників, бал; 7 -- максимально можлива величина оцінки, бал. Метод, який поєднує «близький і довгостроковий прогнози», є комплексним і дозволяє поширити можливості у сфері запобігання травматизму й ефективного розподілу фінансових асигнувань на безпеку життєдіяльності.

Методи оцінки травматизму

Для оцінки рівня травматизму використовують відносні статистичні показники частоти і важкості травматизму.

Коефіцієнт частоти травматизму Кч визначає кількість нещасних випадків, що мають місце на 1000 робітників за звітний період:

K4 = N1000, (2.15)

Р де N -- загальна кількість нещасних випадків на підприємстві за звітний період;

р -- середня кількість працюючих на підприємстві за той самий час.

Коефіцієнт тяжкості (Кв) травматизму встановлює тривалість тимчасової непрацездатності, що припадає на нещасний випадок, який мав місце на підприємстві за звітний період:

KB = fT, (2.16)

N

де Д -- сумарна кількість днів тимчасової непрацездатності, що сталися на підприємстві за звітний період.

Коефіцієнт непрацездатності (Кн) оцінює об'єктивний рівень виробничого травматизму:

Кн -- KuKd -- приблизно матеріальні збитки від виробничого травматизму можна визначити за формулою

П3=1,5Д-3СР, (2.18)

де П3 -- загальні матеріальні збитки; Зср -- середня заробітна плата потерпілих; 1,5 -- коефіцієнт, що дозволяє врахувати інші матеріальні збитки.

Оцінка рівня екологічної безпеки

Характер оцінки екологічної безпеки залежить від розміру території, про яку йде мова. На рівні:

-- екосфери та її частин -- біомів, регіонів, ландшафтів (більш чи менш великих територіальних природних комплексів) критерієм екологічної безпеки може бути ступінь відповідності між техногенним навантаженням на територію -- та її граничною витривалістю під час руйнування під техногенним впливом;

-- для окремих екологічних систем головними критеріями безпеки є цілісність, збереженість їх видового складу, біоріз-номанітності і структури внутрішніх взаємозв'язків. Відповідні критерії належать і до техніко-економічних систем;

-- для індивідуумів -- головним критерієм безпеки є збереження здоров'я і нормальної життєдіяльності.

Оцінка безпеки територіального природно-соціального комплексу ґрунтується на порівнянні природних і техногенних (виробничих) потенціалів території.

Основним критерієм безпеки і пов'язаних з ним понять є

U<Te, (2.19)

де U -- природоємність території виробництва -- сукупність об'ємів господарчого вилучення і враження місцевих поновлюваних ресурсів, враховуючи забруднення середовища та інші форми техногенного пригнічення реципієнтів, у тому числі і погіршення здоров'я людей;

Те -- екологічна техноємність території (ЕТТ) -- узагальнююча характеристика території, що відображає самовідновлю-вальний потенціал природної системи і за кількістю дорівнює максимальному техногенному навантаженню, який може витримати і перенести в межах тривалого терміну сукупність всіх реципієнтів і екологічних систем території без порушень їх структурних і функціональних властивостей.

Критерій (2.19) показує, що сукупне техногенне навантаження не повинне перебільшувати потенціал самовідновлення природних систем відповідної території. Критерій лежить в основі екологічної регламентації господарчої діяльності.

Ступінь напруження екологічних обставин території оцінюється кратністю перевищення ЕТТ:

Кс =UT * (2.20)

Залежно від природи чинників небезпеки існують різні градації Ке. Звичайно, коли Ке < 3, обставини вважаються благополучними, коли Ке =1 чи 1 < Ке < 2 -- критичний стан, а коли Ке > 10 -- вкрай небезпечні.

Для окремих територій їх екологічна техноємність Те об'єктивно дорівнює граничноприпустимому техногенному навантаженню (ГПТН).

Екологічна техноємність території є тільки частиною повної екологічної ємності території. Повна екологічна ємність території як природного комплексу визначається:

1) об'ємами основних природних резервуарів -- повітряного басейну, сукупності водоймищ і водотоків, земельних ділянок і запасу ґрунту, біомаси, флори і фауни;

2) потужністю потоків біогеохімічного обігу, що оновлюють вміст цих резервуарів, швидкістю місцевого масо- і газо-обігу, поповненням об'ємів чистої води, процесів ґрунтоутворення і продуктивністю біоти.

За трьома компонентами середовища існування -- повітрям, водою і ґрунтом ЕТТ може бути приблизно розрахований за формулою

(і =1,2,3), (2.21)

де (1, 2, 3) -- це індекси, що відповідають повітрю, воді і ґрунту;

Те -- оцінка ЕТТ в одиницях масового техногенного навантаження умов, т/ ;

Е. -- оцінка екологічної ємності і-го середовища, т/ ік;

Х( -- коефіцієнт варіації для природних коливань змісту основних субстанцій у середовищі;

X -- коефіцієнт переведення маси в умовні тонни (коефіцієнт відносної небезпеки домішок, умов, т/т).

Екологічна ємність кожного з трьох компонентів середовища розраховується за формулою

E = VCF, (2.22)

де V -- екстенсивний параметр, що визначений розміром території, площа чи об'єм (км2, км3);

С -- зміст головних екологічно значущих субстанцій у цьому середовищі ( 2 , з ); наприклад С0„ в повітрі чи

щільність розподілу біомаси на поверхні землі;

F -- швидкість кратного оновлення об'єму чи маси середовища (рік ').

Стан здоров'я населення розраховується за допомогою інтегрального показника. Цей показник ґрунтується на загальних уявленнях змісту критерію, який пов'язує узагальнені показники системи «природа -- підприємство -- людина». чи в загальному вигляді Н = J (R, F, Д). (2.23)

Індекс запасу природних ресурсів (R) визначається за формулою де R0J -- початковий запас природних ресурсів у регіоні в незворотному стані;

Ru -- об'єм вилучених на момент оцінки стану природних ресурсів;

Wj -- ваговий коефіцієнт j-ro ресурсу.

Під незворушним станом j-ro ресурсу RoJ регіону розуміється деякий його природний стан у середовищі, ізольованому від впливів антропогенних факторів. Незворушний стан ресурсів оцінюється експертно чи за них береться такий стан, котрий характеризується максимальними запасами за аналізований термін.

Індекс якості середовища F оцінюється на основі даних про забруднення природних середовищ за допомогою рівняння де М -- індекс забруднення середовища де С., С.ф -- відповідно концентрація і-ої домішки під час оцінки і фонова концентрація, m -- кількість домішок забруднення;

К, -- введена експертна вага, яка характеризує різницю в характері впливів будь-яких речовин.

Значення індексу F може змінюватися від 0 до 1.

Індекс рівня життя оцінюється за формулою де flj -- валовий прибуток на одну людину для певного регіону під час оцінки ситуації;

До -- максимальний прибуток на одну людину для всіх регіонів держави.

Величина індексу здоров'я населення (Н) визначається за формулою де Xt -- чисельна кількість населення в регіоні на час оцінки стану;

Xddt -- середня кількість хворого населення за обраний рік, яка може бути розрахована за формулою де і -- номер нозологічної одиниці чи групи захворювань; Xti -- чисельність населення вікової групи; AtJ -- чисельність випадків захворювань на 1000 людей населення регіону; tti -- тривалість хвороби.

Значення індексу здоров'я може змінюватися в межах від 0 ДО 1.

Оцінка рівня забруднення атмосфери

Як основний показник -- встановлення ГДК береться масова концентрація домішок. Встановлені до цього часу і діють ГДК, які визначені виключно за умовами їх дії на організм людини. ГДК встановлені «на рівні дихання людини», щоб забруднення не здійснювали на людину прямого чи скісного впливу і не знижували працездатності.

ГДК встановлені за значеннями: максимально разова, разова, тригодинна, середньодобова і середньорічна.

Враховується як вплив окремого домішку, так і їх сумарний вплив декількох домішок. У випадку одночасної присутності в атмосфері п шкідливих речовин односпрямованої дії їх безрозмірна сумарна концентрація Q не повинна перевищувати одиниці

Під час викидів в атмосферу оцінюється гранично допустимий викид ГДВ домішок в середовище.

Гранично допустимий викид джерела чи групи джерел -- це кількість викидів домішок, при якій досягається гранично допустима концентрація певної речовини.

ГДВ для викидів продуктів згоряння обчислюється за формулою де А -- функція характеристик поверхні підстилаючої взаємодії поверхні з атмосферою й основним напрямком вітру (для України = 160); F -- коефіцієнт осадження; Н -- висота джерела над рівнем поверхні; Vj -- об'єм викидів джерела; m і п -- коефіцієнти, що визначаються шляхом інтерполяції.

ЛТ слід визначити, беручи температуру атмосферного повітря Тп -- за середньою температурою зовнішнього повітря о 13-й годині найбільш жаркого місяця року за даними глави СНІП «Строительная климатология и геофизика», а температуру викидів в атмосферу газоповітряної суміші Тг -- за діючими для певного виробництва технологічними нормативами.

Для холодних викидів розрахунок ведеться за формулою де Ду -- діаметр труби в горлі (вихідному перерізі).

З поняттям ризику часто пов'язують уявлення про можливі чи загрожуючі події. Тому існує точка зору, що такої події треба уникнути за будь-яку ціну.

Взагалі в літературі зустрічається різне розуміння терміна «ризик» і в нього іноді вкладають зміст, який вельми відрізняється один від одного. Однак загальним у всіх цих уявленнях є те, що ризик містить якусь невпевненість -- відбудеться ця небажана подія і виникне цей неблагополучний стан.

Ризик -- це міра очікуваної невдачі, неблагополуччя в діяльності й існуванні; небезпеки, пов'язаної з погіршенням здоров'я людини, змінами в довкіллі, матеріальними витратами.

Щодо ризиків екологічної небезпеки, то вона пов'язана з такими групами чинників:

техногенними; природними; військовими; соціально-економічними; політичними; терористичним.

Найбільший інтерес в межах дисципліни «Безпеки життєдіяльності» становлять чинники техногенні і природні.

Техногенний екологічний ризик виникає у зв'язку з аваріями на АЕС, танкерах, небезпечних хімічних виробництвах, руйнуванням гребель водосховищ та іншого. Отже, причинами аварій є інтенсивність технологічних процесів, висока концентрація виробництва, ресурсоємність і багатовідхідність технологій, слабке обладнання очисними утилізаційними пристроями.

Природний екологічний ризик пов'язаний з імовірністю проявлення багатьох несприятливих природних явищ.

В обох випадках необхідно урахувати особливості геологічного устрою (властивості надр, наявність чи відсутність порушень та інше), рельєфу (наприклад, посилення ризику забруднення в котловинах), ландшафтів (ступінь їх стійкості до техногенних навантажень). Необхідно також ураховувати сусідство цінних і унікальних природних об'єктів.

Урахування геологічного устрою дає змогу оцінити ризик еко-лого-геологічної небезпеки у вигляді сумарного показника за основними складовими (оціночними блоками, напрямами) -- літо-геохімічному. гигаогеологічному та інженеоно-геодинамічному;

РЛГХ -- ризик літогеохімічний;

РГГ -- ризик гідрогеологічний;

РІГД -- ризик інженерно-геодинамічний.

У більшості випадків «ризик» еквівалентний заподіяній шкоді і може бути представлений у вигляді показників економічної шкоди.

Види ризиків

У виробничих умовах розрізняють індивідуальний і колективний ризик.

Індивідуальний ризик характеризує реалізацію небезпеки відповідного виду діяльності для конкретного індивідуму.

Таблиця 2.4 Класифікація джерел та рівнів ризиків загибелі людини в промислово розвинутих країнах (R -- кількість смертельних випадків люд ' * рік ')

Джерела	Принципи	Середнє значення
1	2	3
Внутрішнє середовище організму	Генетичні і соматичні захворювання, старіння	Rcep=0,6-110-2
Природне середовище існування	Нещасні випадки від стихійних лих (землетруси, урагани, повені та ін.)	Rcep = i ю-6 повені 4 * 10" землетруси 3 10" грози 6 ¦ 10~ урагани 1*10
Техносфера	Нещасні випадки в побуті, на транспорті, захворювання від забруднення оточуючого середовища	Keep = 110-3
Професійна діяльність	Професійні хвороби, нещасні випадки на виробництві (під час професійної діяльності)	Професійна діяльність безпечна Rcep < 10" відносно безпечна Rcep = 10-4 - 10-3 небезпечна Rcep = 10-3 - 10-2 особливо небезпечна Rcep > і<г2
Соціальне середовище	Самогубства, каліцтва, злочинні дії, військові дії тощо	Rcep =(0,5-1,5) -10-4

Колективний ризик -- це травмування чи загибель двох чи більше людей від впливу небезпечних та шкідливих виробничих чинників.

Класифікації джерел небезпек та рівнів ризику загибелі людини за даними літературних джерел наведено в табл. 2.4.

Прийнятний ризик сполучає в собі технічні, економічні, соціальні і політичні аспекти та є деяким компромісом між рівнем безпеки і можливим її досягненням.

Перш за все треба мати на увазі, що підвищення рівня захисту від небезпеки автоматично підвищує загальну вартість виробництва. Вимоги досягнення нульового ризику можуть повернутися до людей соціальною трагедією за сценаріями безробіття.

На мал. 2.14 наведено спрощений варіант визначення прийнятного (допустимого ризику). При підвищенні витрат на удосконалення обладнання технічний ризик знижується, але зростає соціальний. Сумарний ризик має мінімум, коли створено необхідне співвідношення між інвестиціями в технічну і соціальну сферу. Ці обставини треба ураховувати під час вибору прийнятного ризику.

Рівень прийнятного ризику за міжнародною домовленістю вирішено рахувати в межах 10 7-10~в (смертельних випадків люд1 ¦ рік '), а величина 10 * є максимально прийнятим індивідуальним ризиком.

Мотивований (обґрунтований) і немотивований (необґрун-тований) ризик. У випадках виробничих аварій, пожеж, з метою рятування людей, які постраждали від аварій тощо, людині доводиться йти на ризик. Обґрунтованість такого ризику пов'язана з необхідністю надання допомоги потерпілим людям, бажанням урятувати від руйнування цінне обладнання чи споруди піприємства.

Невиконання з боку робітників правил безпеки, технологічних процесів, невикористання засобів захисту і таке інше формують необґрунтований ризик, що, як правило, складає передумови виникнення травм і аварій на виробництві.

У технічній сфері поняття ризику визначають дещо інакше в порівнянні зі звичайними оцінками. Так, за ризик мають кількісну характеристику дії небезпек, які формуються за конкретною діяльністю людини, чи інакше -- кількість смертельних випадків, кількість випадків захворювання, кількість випадків тимчасової і стійкої непрацездатності (інвалідності), які спричинені дією на людину конкретної небезпеки і належать до певної кількості жителів (робітників).

У літературі [16] запропоновано формулювання ризику як величини, що визначає добуток величини події на міру можливого її початку.

Наслідок А в практиці небажаної події чи стану може відповідно до своєї величини описуватися й оцінюватися своїми специфічними параметрами. Діапазон його може бути досить широким -- від економічних до етичних цінностей. Мірою можливого початку подій є ймовірність до його настання. Розрахунок ведеться за формулою

R = Aq (2.29)

У джерелах ризиків треба розбиратися шляхом систематичного аналізу. Допоміжним засобом тут є «дерево помилок», яке будують за аналогією з «деревом рішень».

Одним із методів оцінки ризику є метод порівняння цієї ризикованої ситуації з аналогічною, що мала місце в минулому. Таке порівняння дає більш надійні вихідні передумови.

Загроза безпеки людей найчастіше складається з багатьох складових ризику, наприклад з основного існуючого ризику, ризику як результату помилок, і ризику, на який ідуть свідомо під час відповідних подій.

Усі групи рішень, що беруть відповідно до змісту ризиків, складаються з трьох варіантів:

1) зменшення ризику;

2) мінімізація ризику;

3) оптимізація ризику.

Висновки

¦ Твердження будь-якої теорії ґрунтується на:

-- фундаментальних законах чи властивостях об'єкта, що і складає основи теорій (перша група);

-- використанні другої групи законів і властивостей, які залежні від фундаментальних (першої групи);

-- щільності логічної ув'язки тверджень другої групи відносно першої.

Щодо користувача теорії:

-- які він має здібності щодо розгалуження -- що належить до першої групи, а що -- до другої;

-- наскільки в нього розвинене розуміння змісту «щільності логіки».

¦ В основу розуміння теорії покладено базові уявлення дисципліни (науки) БЖ та те, що впливає на кінцеву мету -- забезпечення безпеки життя і діяльності людини.

¦ Зміст основних елементів, що формують систему знань і теоретичні основи БЖ, становлять:

-- структуру і зміст предметної сфери дисципліни;

-- загальні і часткові закони, принципи, аксіоми, правила класифікації та ін.;

-- логіко-інформаційні та ін. моделі;

-- системні уявлення;

-- методи і засоби оцінки стану та ін.

Терміни та їх визначення

Вражаючий чинник -- певний вид негативного впливу під час аварійної ситуації.

Зовнішній захист (людини) -- комплекс засобів і заходів з метою збереження життя та дієздатності певної особи, що можуть бути реалізованими без її активної участі.

Індивідуальне поле діяльності -- простір, в якому відбувається діяльність певної особи з метою задоволення потреб.

Критерій -- ознака, на основі якої реалізується порівняння альтернатив, класифікація об'єктів і явищ.

Небезпека (небезпечні умови) -- явище, процес, об'єкт, властивість, або їх сукупність, що діють постійно і здатні за певних умов завдавати шкоди кому (чому)-небудь.

Небезпечна ситуація -- певна сукупність небезпек(-и) та умов існування, що обов'язково призводять до небажаного наслідку, якщо не вжити превентивних заходів.

Небезпечна ситуація -- процес реалізації небезпеки.

Параметр -- показник, який характеризує систему (модель). Розрізняють параметри, котрі описують поведінку системи і котрі управляють нею.

Ризик -- величина кількісна і визначається як добуток ймовірності негативної події на величину можливого збитку від неї. Термін ризик вживається з доповненням (чого?): ризик отруєння тощо.

Ризик -- усвідомлення можливості виникнення події з певними небажаними наслідками.

Шкідливий чинник -- певний вид негативного впливу під час дії небезпечної ситуації.

Види шкідливих чинників для людини -- це відмінність умов існування від нормальних: тиск, температура, фізико-хімічний склад атмосфери, або їжі, рівень електромагнітного випромінювання, психологічний подразник тощо.

Контрольні запитання

1. Навіщо потрібні теоретичні основи БЖ?

2. Які базові уявлення формують зміст БЖ?

3. За яким змістом і напрямами здійснюється класифікація чинників середовища?

4. Яка структура СЗБЖ?

5. З якими середовищами взаємодіє людина?

6. За якими співвідношеннями формується понятійне поле БЖ?

7. Що дає використання основних і похідних логічних категорій у визначенні елементів теорії БЖ?

8. Які основні закони дають змогу побудувати теоретичні основи БЖ?

9. Які основні ознаки системи?

10. За якими оціночними показниками характеризується стан БЖ?

11. Які є наслідки закону збереження інформації?

12. Які умови виконання закону вільного вибору інформації?

13. Який закон інформаційного середовища є наслідком універсального закону внутрішньої динамічної рівноваги?

14. Як пов'язані закони та закономірності функціонування інформаційного середовища?

Розділ III. Людина як об'єкт, який потребує захисту в умовах середовища, що оточує виробництво

Ознайомившись із змістом розділу, ви маєте змогу:

¦ Сформулювати склад, структуру, зміст характеристик, ознак і основних властивостей середовища, де реалізується діяльність людини.

¦ Всебічно уявити стан людини і зміни в ньому під час виконання будь-яких робіт, а також визначити відповідні засоби і заходи безпеки.

* Визначити, яким чином впливають конкретні небезпечні чинники і як їх сприймають органи та системи людини.

Середовище, де реалізується діяльність людини

Біосфера -- сфера життя, простір на поверхні земної кулі, в якому поширені живі істоти.

Фундаментальною відмінністю живої речовини від чогось іншого є те, що вона охоплена еволюційним процесом, який безперервно створює нові форми живих істот. Різноманітні форми життя та їх багатофункціональність будують основу стійкого обігу речовин і каналізованих потоків енергії. У цьому специфіка і застава стійкої біосфери як унікальної оболонки земної кулі.

«Таким чином, біосфера (за В. І. Вернадським) є однією з геологічних оболонок земної кулі, глобальною системою Землі, в якій геохімічні й енергетичні перетворення визначаються сумарною активністю всіх живих організмів -- живої речовини.

Активна діяльність живих організмів охоплює порівняно невеликий прошарок поверхонь оболонок нашої планети. Його межі визначаються комплексом умов, які забезпечують стійке існування спілки живих організмів. До складу біосфери входять: нижня частина атмосфери, гідросфера і верхні шари літосфери, яка переважно змінилася під дією вивітрювання за участю живих організмів. Цей прошарок максимальних змін є ґрунтом.

Кожна з цих геологічних оболонок планети має свої специфічні властивості, які визначають не тільки набір форм живих організмів, що мешкають у конкретній частині біосфери, а й їх основні фізіологічні особливості, які формують своїм впливом принципові шляхи еволюції і становлення фундаментальних ознак життєвих форм організмів, у тому числі й людини.

Таким чином, повітряна, водна оболонки і прошарок ґрунту, заповнені життям, виступають як основні середовища життя, активно формуючи його склад і біологічні властивості.

Біосферні зв'язки складалися упродовж тривалого часу. В природі не існує нічого зайвого і непотрібного. Саме існування підтримується завдяки зв'язкам у біосфері. їх суть у біосфері надзвичайно складна і визначена практично тільки у загальних рисах. Неживою частиною біосфери керують продуценти. Продуцентами керують консументи. Діяльність останніх визначають зворотні зв'язки, що йдуть від продуцентів.

Продуценти, або автотрофи, -- це організми, що створюють органічну речовину, утилізуючи сонячну енергію, воду, вуглекислий газ та мінеральні солі. До цього типу належать рослини (їх близько 350 000 видів, за масою складають 2,4 * 1012 т).

Консументи, або гетеротрофи, -- організми, що отримують енергію, живлячись консументами. До їх складу входять рослиноїдні тварини, хижаки і паразити, а також хижі рослини та гриби (їх близько 1,5 млн, за масою складають близько 2,4 * 1012т).

Редуценти -- мікроорганізми, що розкладають органічну речовину продуктів і консументів до простих сполук -- води, вуглекислого газу і мінеральних солей. Взагалі їх налічується 75 тис. видів, а сумарна маса дорівнює 1,8 * 108т.

Як результат здійснення біотичного кругообігу речовин у біосфері мають місце такі процеси:

1. Продуценти (рослини) в межах реалізації механізму фотосинтезу виробляють органічну речовину, споживаючи сонячну енергію, воду, вуглекислий газ і мінеральні солі. Хемопро-дуценти, використовуючи енергію хімічних реакцій, наприклад окислення сполук заліза або сірки, теж виробляють органічну речовину.

2. Консументи (травоїдні тварини) живляться органічною масою рослин, консументи другого та третього порядків (хижаки, паразити, хижі рослини і гриби) споживають інших консументів.

3. Редуценти споживають частину поживних речовин, розкладають мертві тіла рослин і тварин до простих хімічних сполук (води, вуглекислого газу та мінеральних солей), замикаючи таким чином кругообіг речовин у біосфері.

Найголовнішою ланкою управління в біосфері є енергія. Первинним тут є енергія Сонця, а другорядним -- енергія внутрішнього тепла Землі і радіоактивного розпаду елементів.

Сонячна радіація характеризується щільністю світлового потоку, який досягає земної атмосфери як сонячна константа (R дорівнює 1352 Вт/м2). На одиницю площі всієї поверхні атмосфери припадає в середньому 1/4 сонячної константи.

В цілому близько 56 % R цієї енергії йде на випаровування води. Під час конденсації вологи ця теплота, що вилучається разом із залишком -- 44 %, витрачається на підігрівання повітря, води, ґрунту. Зумовлені цим нагріванням конвекційні процеси в атмосфері і гідросфері реалізуються в природі, як вітри та течії. Менш від 1 % сумарної радіації вилучається за будь-яких фотохімічних реакцій в нижніх прошарках атмосфери, верхніх прошарках води і в клітинах рослин. Головна складова цих фотохімічних реакцій -- фотосинтез. Світловий чинник є основним джерелом енергії для фотосинтезу. Тому світло має фундаментальне екологічне значення.

Основними чинниками, що впливають на рослинний світ (крім світлового), є достатня температура, наявність високої концентрації СО2, тривалість світлового дня.

Тривалість світлового дня визначається як фотоперіодизм.

Зміни фотоперіоду в середніх широтах випереджають зміни температури і пов'язані з ними «хвилі життя». Вони є сигналом для початку періодичних сезонних змін життєдіяльності рослин, тварин і людини. Цей початок здійснює коригування шляхом впливу тривалості світлового дня на сигнальну систему з виробництва визначених гормонів, які викликають відповідні фізіологічні зміни в організмі.

Усі живі організми мають потребу в їжі. Ця потреба має два значення:

1) як джерело енергії для підтримки життя і здійснення своїх функцій;

2) як матеріал для побудови й оновлення своїх клітинних структур, для продукції і розмноження.

Кількість їжі на Землі визначається чистотою первинної продукції рослин. Це приблизно 140 млрд т на рік сухої речовини фітомаси, в якій міститься енергія у кількості 2,3 * 1021 Дж. Таку кількість їжі за рік використовують гетеротрофи, в яких біомаса на порядок менша. Відповідно до правила одного відсотка на частку кінцевих консументів -- в основному великих тварин -- повинно припадати менше, ніж один відсоток об'єму деструкції. Використання біомаси і біогенних продуктів не для споживання в природі порівняно невелике, але це є надзвичайно важливим до людського господарства.

Вибірне споживання поживних речовин має місце й у рослин, й у тварин. Будь-яка їжа -- набір різних елементів в продуктах споживання, які є завжди обов'язкові і незамінні. В умовах відсутності будь-якого з цих елементів (лімітуючого чинника) виникає порушення життєдіяльності аж до загибелі організму. Для нормального розвитку в їжі повинна бути відповідна кількість амінокислот, вітамінів і мікро-елементів. Вплив на фізіологічний стан окремих особин, якісний і кількісний вміст їжі дає можливість відповідно впливати і на стан тварин, людей як в цілому, так і на їх динамічні характеристики -- народження, інертність, темпи розвитку й якість потомства.

Кліматичні чинники, що спричиняються потоками сонячної енергії, реалізуються тепловими процесами атмосфери. Виявлення цих процесів має місце у формуванні показників клімату.

До еколого-кліматичної характеристики місцевості входять: середньорічні величини і сезонні (помісячні) коливання температури, її добовий хід, мінімуми та максимуми, термін переходу температури через 0°, кількість опадів, випаровування вологи, сила та напрями вітру, вологість повітря, термін сонячного сяйва, сумарна сонячна радіація, радіаційний баланс та інші показники.

Температура з усіх кліматичних чинників, пов'язаних з енергетикою біосфери, має найбільше екологічне значення. Вона регулює перетворення потоку енергії біля поверхні Землі та в свою чергу суттєво впливає на енергетику біоти.

Генеральна закономірність впливу температури на живі організми виражається дією її на швидкість обмінних процесів. Відповідно до загального правила для всіх хімічних реакцій, що встановлене Вант-Гоффом, підвищення температури пропорційно підвищує швидкість реакції. Різниця полягає в тому, що в живому організмі хімічні процеси завжди відбуваються за участю складних ферментних систем. Активність цих систем і швидкість біохімічних реакцій кількісно змінюється залежно від зовнішньої температури.

Величину температурного прискорення хімічних реакцій зручно виражати коефіцієнтом Q10. Коефіцієнт показує, у скільки разів підвищується швидкість реакції, коли підвищилася температура на 10 °С.

де Kt+10oc -- швидкість реакції при температурі t+10°C;

Kt -- швидкість реакції при температурі t.

Коливання коефіцієнта температурного прискорення Q10 здійснюється в межах 2--3.

В одному і тому ж організмі величина температурного прискорення біохімічних реакцій неоднакова для будь-яких процесів. Ця закономірність часто визначає межі температурної стійкості організму в цілому.

Життєві функції можуть мати місце у певному інтервалі температур. У зв'язку з цим розрізняють температурні пороги життя, вище і нижче за яких життя неможливе.

Верхній температурний поріг життя теоретично визначається температурою «згортання білку», що відповідає стану «теплової загибелі». У більшості тварин теплова загибель настає раніш, ніж починають коагулювати білки.

Досягнення нижнього температурного порогу життя супроводжується порушенням процесів, що діють в організмі. Наприклад, порушення діяльності серця під час слабкого охолодження проявляється у змінах ритмів скорочень серцевих м'язів, а за більш сильного -- в її провідності і збудженні. Важливу роль у визначенні нижнього температурного порогу життя відіграють структурні зміни в клітинах і тканинах, що пов'язано із замерзанням позаклітинної та внутрішньоклітинної рідини. Під час утворення кристалів льоду відбувається механічне ушкодження тканин, що часто є безпосередньою причиною холодової загибелі. Крім того, утворення льоду руйнує обмінні процеси: збезвожує організм, підвищує концентрацію солей, руйнує білок.

Атмосфера. Сучасна атмосфера Землі за хімічним складом належить до азотно-кисневого типу.

Газовий склад атмосфери Землі складається з (вміст, об'ємні %): N2 -- 78,09; О2 -- 20,95; СО2 -- 0,03 та інертні (залишок).

Властивості газової оболонки Землі неоднакові за вертикаллю. Велике значення має зменшення атмосферного тиску. На висоті 6200 м його значення зменшується удвічі відносно рівня моря. Цей чинник важливий для фотосинтезу через залежність цієї реакції від парціального тиску СО2, а також для аеробних організмів, бо процес газообігу напряму залежить від/величини парціального тиску кисню. Велике значення для життя на Землі має озоновий шар. Він знаходиться на висоті 10--100 км; максимальна концентрація на висоті близько 20 км. Озоновий екран багато важить для зберігання життя на Землі. У шар озону поглинається більша частина сонячного ультрафіолетового випромінювання (особливо це стосується короткохвильової частини, яка дуже небезпечна для живих організмів). В умовах існування озонового шару до поверхні Землі доходить тільки м'яка частина потоку цього випромінювання, що необхідна для нормального розвитку і функціонування живих організмів без заподіяння їм шкоди. Повітря як середовище життя має певні особливості у впливі на еволюційний розвиток механізмів Землі. Високий зміст кисню (близько 21 % у повітрі) визначає високі енергетичні показники організмів.

З іншого боку -- наявність зниженої і непостійної вологості впливає на водно-сольовий обмін і роботу легенів. Атмосфера є носієм тепла та вологи. Через неї відбувається також фотосинтез і обмін енергією. Атмосфера впливає на характер і динаміку всіх процесів на Землі. Газова оболонка захищає все, що є на Землі від «зоряних уламків». Метеорити, що не перевищують розміру горошини, під впливом земного тяжіння з великою швидкістю (від 11 до 64 км/с) потрапляють в атмосферу планети, нагріваються там унаслідок тертя об повітря і на висоті 60--70 км згоряють. Атмосфера захищає Землю і від великих космічних уламків.

Велике значення має атмосфера і в розподілі світла. Повітря атмосфери розбиває сонячні промені на мільйони малих променів, розсіює їх і утворює те рівномірне освітлення, до якого ми звикли. Наявність повітряної оболонки дає нашому небосхилу голубий колір.

Атмосфера є середовищем, в якому розповсюджуються звуки, без повітря на Землі була б невимовна тиша і не чутно було б людського спілкування.

Літосфера -- це «кам'яна оболонка» Землі, верхня частина земної кори. Літосферу розглядають як частину біосфери. Звичайно, в першу чергу, мають на увазі її поверхню, яка подрібнена в процесі фізичного, хімічного і біологічного вивітрювання і містить поряд з мінеральними також і органічні речовини. Ця частина літосфери, що має особливі властивості і функції, зветься ґрунтом.

Ґрунт -- складна полідисперсна трифазна система, що містить тверду (мінеральні частини), рідку (ґрунтова волога) і газоподібну фазу. Співвідношення цих трьох складових визначає основні фізичні властивості ґрунту як середовища помешкання живих істот. Хімічні властивості ґрунту суттєво залежать від органічної речовини, яка також є невід'ємною складовою часткою ґрунту.

Склад і розмір мінеральної частки (тверда фаза) визначає механічні властивості ґрунту. За розмірами тверді частки в ґрунті поділяються на великі (понад ЗО мм в діаметрі) уламки материнської породи, гальку та хрящ (діаметр 3--ЗО мм), гравій (З--1 мм), пісок (1--0,25 мм), пил (0,25--0,01 мм) та мул (частки діаметром, меншим від 0,01 мм). Співвідношення цих категорій часток формує механічний (гранулометричний) склад ґрунту . За цими ознаками розрізняють ґрунти піщані (вміщують понад 99 % піску), супіщані (90--80 %), легкі, середні і важкі суглинки (відповідно 80--70 %, 70--55 % і 55--40 %) і глини -- легкі (40--ЗО %), середні (30--20 %) і важкі (менше від 20 % піску). Тип ґрунтів залежно від їх механічного складу розподіляють за ступенем важливості їх обробітку. Окремі мінеральні частки в складі ґрунту звичайно склеюються одна з одною, формуючи більш чи менш великі агрегації, простір між котрими заповнений повітрям (газоподібна фаза) і водою (рідина). Співвідношення різних за величиною агрегацій мінеральних часток і відповідно розміри простору між ними (ступінь пористості чи бурильності ґрунту) визначають структуру ґрунту: брилоподібна, комкувата, горіхувата, крупнозерниста, дрібнозерниста, пилувата тощо. За ступенем пористості розподіляють ґрунти на тонкопористі (діаметр пор менший за 1 мм), пористі (1 -- 3 мм), губчасті (3--5 мм), ніздрюваті (мають пори діаметром 5--10 мм), коміркуваті (понад 10 мм), трубчасті (пори чи порожнеча з'єднуються в канальці).

Механічний склад і структура ґрунту -- провідний чинник формування їх властивостей як середовища помешкання живих організмів: аерації ґрунту, їх вологості і вологоємності, теплоємності і термічного режиму, а також умов переміщення в ґрунті тварин, розподіл коріння рослин та ін.

Мінеральні частки займають 40--70 % загального об'єму ґрунту. Залишки простору -- це система пор, порожнечі і ка-нальців, які зайняті повітрям та водою. Вода (ґрунтова волога) може знаходитися в ґрунті у трьох станах: гравітаційному, капілярному і міцнопов'язаному (гігроскопічному). Гравітаційна вода заповнює відносно великі (які не мають властивостей капілярності) пори і порожнечі в ґрунті; вона доступна для рослин. Потрапляючи в ґрунт з поверхні головним чином унаслідок атмосферних опадів, ця частка рідини -- складний розчин, властивості якого залежать від складу розчинених речовин. Наприклад, рН ґрунтового розчину може коливатися від 3--3,5 (болота) до 10--11 (солонці). Від складу розчинених речовин залежить і роль ґрунтової вологи у водному режимі і харчуванні рослин.

Коли ґрунтові води знаходяться порівняно неглибоко, ближня до них частина гравітаційної вологи через підпір залишається нерухомою (підперта нерухома волога). Непов'язана з ґрунтовими водами гравітаційна волога знаходиться в рухомому стані, рухаючись під дією сили тяжіння у вертикальному напрямі.

Вода, що заповнила пори малого діаметра, підпадає під вплив сил поверхневого натягнення капілярного меніску і «підсмоктується» доверху на відстань обернено пропорційну до діаметра капіляра. На цьому механізмі засновано зволоження ґрунту знизу (від горизонту підземних вод), а також втрата вологи випаровуванням її з ґрунтової поверхні. Останній процес у відповідних умовах (в посушливу, спекотну пору року, особливо в степових, напівпустельних і пустельних регіонах) призводить до підняття солевого горизонту. Цю частину ґрунтової вологи звуть капілярною; вона утворює зволожений горизонт ґрунту.