лк1

УПРАВЛЕНИЕ
ТЕХНОСФЕРНОЙ
БЕЗОПАСНОСТЬЮ
Лектор: Извеков В.Н., доцент каф. ЭБЖ.
Лекции:24 часа
Практика:24 часа
Результат изучения: экзамен
Раздел 1. Общие положения о техносфере, техносферных опасностях,
мониторинг, оценка рисков.
Лекция 1. Человек и техносфера.
В жизненном процессе человек неразрывно связан с окружающей его
средой обитания.
Среда обитания – окружающая человека среда, обусловленная
совокупностью факторов, способных оказывать прямое или косвенное
немедленное или отдаленное воздействие на жизнедеятельность
человека, его здоровье и потомство.
Человек и среда обитания непрерывно находятся во взаимодействии в
системе “человек – среда обитания". В процессе эволюционного
развития составляющие этой системы непрерывно менялись.
Совершенствовался человек, нарастала численность населения Земли
и уровень урбанизации, изменялся общественный уклад и социальная
основа общества. Изменялась и среда обитания: увеличивалась
территория поверхности Земли и ее недра, освоенные человеком;
естественная природная среда испытывала все возрастающее влияние
человеческого сообщества, появились искусственно созданная
человеком бытовая, городская и производственные среды.
На начальном этапе своего развития человек взаимодействовал с
естественной окружающей средой, которая состоит в основном из
биосферы, а также включает в себя недра Земли, галактику и
безграничный Космос.
Биосфера - природная область распространения жизни на Земле,
включающая нижний слой атмосферы, гидросферу и верхний слой
литосферы, не испытавших техногенного воздействия.
Техносфера - регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми
с помощью прямого или косвенного воздействия технических
средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и
социально-экономическим потребностям.
Техносфера, созданная человеком с помощью технических средств,
представляет собой территории, занятые городами, поселками,
сельскими населенными пунктами, промышленными зонами и
предприятиями. Техносфера не саморазвивающаяся среда, она
рукотворна и после создания может только деградировать.
Современные масштабы развития техносферы характеризуются
следующими данными:
Континент
Территория, %
Ненарушенная
Частично
нарушенная
Нарушенная
Европа
15,6
19,6
64,8
Азия
Северная
Америка
43,5
56,3
27,0
18,8
29,5
24,9
В процессе жизнедеятельности человек непрерывно взаимодействует
не только с естественной средой, но и с людьми, образующими так
называемую социальную среду.
Структурная схема взаимодействия человека современного
индустриального общества с компонентами среды обитания биосферой, техносферой и социальной средой показана на Рис.
Выводы:
1. Современный человек непрерывно взаимодействует с
окружающей его средой обитания, компонентами которой являются
естественная, техногенная (техносфера) и социальная среды.
2. С конца XIX века и весь XX и XXI век непрерывно развиваются
техносфера и социальная среда, о чем свидетельствуют все
возрастающая доля преобразованных человеком территорий земной
поверхности, демографический взрыв и урбанизация населения.
3. Развитие техносферы происходит за счет преобразования
природной среды.
Основы взаимодействия в системе ”человек – среда обитания”.
Воздействие на человека потоков жизненного пространства.
В жизненном процессе взаимодействие человека со средой обитания
основано на передаче между элементами системы потоков масс
вещества, энергии всех видов и информации. В то же время человек
выделяет в жизненное пространство потоки энергии, связанные с его
сознательной деятельностью.
Обмен потоками вещества и энергии характерен и для процессов,
происходящих без участия человека.
Для техносферы характерны потоки всех видов сырья и энергии,
многообразие потоков продукции и людских резервов; потоки отходов
(выбросы в атмосферу, сбросы в водоёмы, жидкие и твёрдые отходы),
различные энергетические воздействия. Техносфера способна также
создавать спонтанно значительные потоки масс и энергий при
взрывах, пожарах, при разрушении строительных конструкций, при
авариях на транспорте и т.п.
Социальная среда потребляет и генерирует все виды потоков,
характерные для человека как для личности, кроме того, социум
создаёт информационные потоки.
Характерные потоки масс, энергии и информации для различных
компонентов системы «человек-среда обитания»
Характерные потоки
Основные потоки в
естественной среде.
Солнечное излучение,
излучение звёзд и планет;
Космические лучи, пыль,
астероиды;
Электрическое и магнитное
поля Земли;
Круговороты веществ в
биосфере в экосистемах, в
биогеоценозах;
Атмосферные, гидросферные и
литосферные явления, в т.ч. –
стихийные;
Другие.
Основные потоки в социальной
сфере.
Информационные потоки
(обучение, государственное
управление, международное
сотрудничество и т.п.);
Людские потоки
(демографический взрыв,
урбанизация населения);
Потоки наркотических средств,
алкоголя и др.;
Другие.
Основные потоки в техносфере.
Потоки сырья, энергии;
Потоки продукции отраслей
экономики;
Отходы отраслей экономики;
Бытовые отходы;
Информационные потоки;
Транспортные потоки;
Световые потоки (искусственное
освещение);
Потоки вещества и энергии при
техногенных авариях;
Другие;
Основные потоки, потребляемые и
выделяемые человеком в процессе
жизнедеятельности.
Потоки кислорода, пищи, воды и
иных веществ (алкоголь, табак,
наркотики);
Потоки энергии (механической,
тепловой, солнечной и др.);
Информационные потоки;
Потоки отходов процесса
жизнедеятельности;
Другие;
Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и
развиваются лишь в условиях, когда эти потоки находятся в
пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и природной
средой. Любое превышение привычных уровней потоков
сопровождается негативными воздействиями на человека и/или
среду.
В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены её
элементами и действиями человека. В общем виде воздействие
потока на объект (человек и др.) в каждой точке пространства
определяется его интенсивностью I и длительностью экспозиции τ,
т.е.
E(X,Y,Z) = f (I, τ), где Е – фактор воздействия в точке пространства с
координатами x,y,z.
Результат влияния фактора воздействия потока на объект зависит от
свойств и параметров потока, а также от свойств объекта. Изменяя
величину любого потока, можно пройти ряд характерных состояний
взаимодействия в системе «человек – среда обитания»:
- комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют
оптимальным условиям взаимодействия;
- допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду
обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но
приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности
человека;
- опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и
оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая
при длительном воздействии заболевания, и/или приводят к
деградации природной среды;
- чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за короткий
период времени могут нанести травму, привести человека к
летальному исходу, вызвать разрушения в природной среде.
Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со
средой обитания лишь первые два соответствуют позитивным
условиям жизнедеятельности, а два других недопустимы для
процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития
природной среды.
Пример воздействия на человека акустических колебаний
Пример зависимости жизненного потенциала человека от
температуры окружающего воздуха при длительном выполнении
легких работ.
Выводы по вопросу:
1. Взаимодействие человека с живой и неживой природой, с
социальной средой и техносферой основано на обмене потоками
веществ, энергий и информации.
2. Потоки отличаются многообразием и в большинстве случаев
жизненно необходимы.
3. Ряд потоков (техногенные отходы, потоки при стихийных
явлениях, при взрывах и пожарах и т.п.) носят негативный характер
представляя
угрозу жизни человека, социальной среде, устойчивому состоянию
биосферы и техносферы.
4. Взаимодействие человека со средой обитания может быть
негативным и позитивным, характер взаимодействия определяют
потоки веществ, энергий и информации.
5. Результаты негативного воздействия потоков на человека зависят
в основном от интенсивности и продолжительности воздействия этих
потоков, а также от способности человека воспринимать потоки
воздействия.
Опасности и их источники. Безопасность, системы безопасности.
Негативный результат взаимодействия человека со средой обитания
определяют опасности - негативные воздействия, внезапно возникающие, периодически или постоянно действующие в системе «человек среда обитания».
Опасность - негативное свойство живой и неживой материи, способное
причинить ущерб самой материи: людям, природной среде, материальным ценностям. Опасность - центральное понятие в безопасности
жизнедеятельности. Различают опасности естественного, техногенного и
антропогенного происхождения. Естественные повседневные опасности,
обусловленные климатическими и природными явлениями, возникают
при изменении погодных условий и естественной освещенности в
биосфере. Для защиты от них (холод, слабая освещенность и т.д.) человек
использует жилище, одежду, системы вентиляции, отопления и
кондиционирования, системы искусственного освещения. Защита от
естественных опасностей - стихийных явлений, происходящих в
биосфере (наводнения, землетрясения и т.д.) - более сложная задача,
часто не имеющая высокоэффективного решения.
Техногенные опасности создают элементы техносферы - машины,
сооружения, вещества и т.п., а антропогенные опасности возникают в
результате ошибочных или несанкционированных действий
человека или групп людей. Техногенные опасности во многом
определяются наличием отходов, неизбежно возникающих при
любом виде деятельности человека. Количественные и качественные
показатели отходов, а также регламент обращения с ними, определяют уровни и зоны возникающих при этом опасностей.
Значительным техногенным опасностям подвергается человек при
попадании в зону действия технических систем, к которым относятся транспортные магистрали, зоны излучения радио- и телепередающих систем, промышленные зоны. Уровни опасного воздействия на
человека в этом случае определяются характеристиками
технических систем и длительностью пребывания человека в
опасной зоне. Энергетические уровни техногенных опасностей
существенно возросли в XX столетии, когда человек получил в своё
распоряжение мощную технику огромные запасы углеводородного
сырья, химических и бактериологических веществ.
Уровни энергии, которыми владеет человек
Антропогенные опасности в XX столетии также неуклонно нарастали и
продолжают нарастать. Статистика свидетельствует, что
неблагоприятные психологические качества человека все чаще
становятся причиной несчастных случаев, достигая на отдельных
производствах 40% от общего комплекса причин.
Анализ данных по принудительной гибели людей свидетельствует, что
человеческий фактор во многом влияет на возникновение негативных
событий
и в быту.
Слайд 10. Смертность на 100 тысяч населения от потребления алкоголя в
литрах на человека в год в России в 1984-1994 г.г.
В настоящее время в перечень реально действующих негативных
факторов (опасность) значителен и насчитывает более 100 видов.
Вредный фактор - негативное воздействие на человека, которое
приводит к ухудшению самочувствия или заболеванию.
Травмирующий (травмоопасный) фактор - негативное воздействие
на человека, которое приводит к травме или летальному исходу.
В производственных, городских, бытовых условиях на человека
воздействуют одновременно, как правило, несколько негативных
факторов. Комплекс негативных факторов, действующих в
конкретный момент времени зависит от текущего состояния
системы «человек - среда обитания». Все опасности
классифицируют по ряду признаков (см. Слайд).
№
1
Признак классификации
По видам источников опасности
2
По видам потоков в жизненном пространстве
3
По величине потоков в жизненном пространстве
4
По моменту возникновения опасности
5
По длительности воздействия опасности
6
По объектам негативного воздействия
7
По количеству людей, подверженных опасному
воздействию
8
По размерам зоны воздействия
9
По видам зон воздействия
10
По способности человека идентифицировать
опасности органами чувств
По виду негативного воздействия на человека
11
12
По вероятности воздействия на человека и среду
обитания
Вид (класс)
Естественные
Антропогенные
Техногенные
Энергетические
Массовые
Информационные
Допустимые
Предельно допустимые
Опасные
Чрезвычайно опасные
Прогнозируемые
Спонтанные
Постоянные
Переменные, периодические
Кратковременные
Действующие на человека
Действующие на природную
среду
Действующие на материальные
ресурсы
Комплексного воздействия
Личные
Групповые (коллективные)
Массовые
Локальные
Региональные
Межрегиональные
Глобальные
Действующие в помещении
Действующие на территориях
Ощущаемые
Неощущаемые
Вредные
Травмоопасные
Потенциальные
Реальные
Реализованные
Потенциальная опасность представляет угрозу общего характера, не
связанного с пространством и временем. Реальная опасность всегда связана с
конкретной угрозой воздействия на человека, она координирована в
пространстве и во времени. Реализованная опасность - факт воздействия
реальной опасности на человека и/или среду обитания, приведший к потере
здоровья или к летальному исходу человека, к материальным потерям.
Виды реализованных опасностей:
Происшествие - событие, состоящее из негативного воздействия с
причинением ущерба людским, природным и материальным ресурсам.
Чрезвычайное происшествие (ЧП) - событие, происходящее кратковременно
и обладающее высоким уровнем негативного воздействия на людей,
природные ресурсы и материальные ресурсы. К ЧП относятся крупные
аварии, катастрофы и стихийные бедствия.
Авария - происшествие в технической системе, не сопровождающееся
гибелью людей, при котором восстановление технических средств
невозможно или экономически нецелесообразно.
Катастрофа - происшествие в технической системе, сопровождающееся
гибелью или пропажей без вести людей.
Стихийное бедствие - происшествие, связанное со стихийными явлениями
на Земле и приведшее к разрушению биосферы, техносферы, к гибели или
потере здоровья людей.
Основное, желаемое состояние объектов защиты - безопасное. Оно
реализуется при полном отсутствии воздействия опасностей.
Состояние безопасности достигается также при условии, когда
действующие на объект защиты опасности снижены до предельно
допустимых уровней воздействия.
Безопасность - состояние объекта защиты, при котором воздействие
на него всех потоков вещества, энергии и информации не превышает
максимально допустимых значений.
Следует отметить, что термин «безопасность» часто используют для
оценки качества источника опасности, говоря о неспособности его
генерировать опасности. Настало время, когда для описания такого
свойства источников опасности необходимо найти иной термин.
Такими терминами могут быть: «неопасность», «совместимость»,
«экологичность» и т.п.
Экологичность источника опасности - состояние источника, при
котором соблюдается его допустимое воздействие на человека,
биосферу и/или техносферу.
Реально существующие сегодня системы безопасности показаны на
слайде.
Слайд. Системы безопасности.
№
Вид безопасности
Поле безопасности
Опасности среды
деятельности
Опасности среды
деятельности и отдыха,
города и жилища –
опасности техносферы
Опасности техносферы
Объект защиты
4
Чрезвычайные опасности
биосферы и техносферы, в
том числе пожары, взрывы,
ионизирующие воздействия
Человек
Природная среда
Материальные
ресурсы
5
Внешние и внутренние
общегосударственные
опасности
Общество
Нация
6
Опасности
неконтролируемой и
неуправляемой
общечеловеческой
деятельности (рост
населения, оружие
массового поражения,
потепление климата и т.п.)
Опасности космоса
Человечество
Биосфера
Техносфера
1
2
3
7
Человек
Человек
Природная среда
Человечество
Планета Земля
Система
безопасности
Безопасность (охрана
труда)
Безопасность
жизнедеятельности
человека
Охрана природной
среды
Защита в
чрезвычайных
ситуациях, пожарная
и взрывозащитная,
радиационная
защита.
Системы
безопасности страны
Национальная
безопасность
Глобальная
безопасность
Космическая
безопасность
По объектам защиты реально существующие в настоящее время
системы безопасности распадаются на следующие виды:
систему личной и коллективной безопасности человека в процессе
его жизнедеятельности;
систему охраны природной среды;
систему государственной безопасности;
систему глобальной безопасности.
Задачи науки о техносферной безопасности сводятся к:
-идентификации опасности техносферы;
-разработке и использованию средств защиты от опасностей;
-их непрерывному контролю и мониторингу в техносфере;
-обучению работающих и населения основам защиты от опасностей;
-разработке мер по ликвидации последствий проявления опасностей.
Важнейшую роль в деле сохранения здоровья населения в ближайшем
будущем будет играть информация об опасностях среды обитания.
Ее реализуют системы мониторинга.
Мониторинг - слежение за состоянием среды обитания и
предупреждение о создающихся негативных ситуациях.
Информационная стратегия государства по укреплению здоровья и
профилактика болезней населения должна включать:
- регулярную информацию населения об опасностях среды обитания, в
т.ч. о токсичных выбросах и сбросах, выделяемых объектами
экономики в окружающую среду;
- регулярную информацию работающих о негативных факторах
производства и их влияния на здоровье;
- информацию о состоянии здоровья населения региона и
профессиональных заболеваниях;
- информацию о методах и средствах защиты от опасностей;
- информацию об ответственности руководителей предприятий за
безопасное состояние среды обитания.