Основные направления достижения техносферной безопасности
Основные направления достижения техносферной безопасности
Безопасность работающих и населения. Численность пострадавших в зоне действия источника опасностей в общем виде можно рассчитать по формуле
,
где - численность людей, находящихся в травмоопасных условиях;- численность людей, находящихся во вредных условиях;- индивидуальный риск гибели людей от травмоопасных факторов;- индивидуальный риск гибели людей от вредных факторов.
Из этого соотношения, очевидно, что численность погибших можно снижать как за счет снижения индивидуальных рискови, так и за счет уменьшения численности людей, находящихся в опасных зонах.
В первом варианте решения идут по пути совершенствования источника опасности и улучшения его обслуживания: снижают его техногенный риск за счет совершенствования объекта производственного процесса, улучшения подготовки операторов и т.п. Снижение техногенных рисков любой системы неразрывно связано со значительными материальными затратами, чем ниже риск, тем выше затраты (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Связь между величиной техногенного риска и материальными затратами на его реализацию
Во втором случае обычно используют: дистанционное управление; роботизацию вплоть до создания «безлюдного производства»; вывод производственных зон из селитебных районов и т.п.
В реальных условиях возможности снижения техногенного риска, бесспорно, ограничены, впрочем, ограниченным является и второй вариант решения проблем БЖД, так как не все технические системы можно перевести на дистанционное управление, роботизировать и т.п.
Характерное распределение численности лиц, подверженных влиянию риска опасного воздействия в примыкающем к источнику пространстве, как правило, неравномерно (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Характерное распределение индивидуального риска и численности лиц, подверженных влиянию источника опасности:
А - зона недопустимого риска; Б - зона допустимого риска; - техногенный риск источника
Высоким рискам (зона А) обычно подвержена лишь малая часть работающих (операторы, обслуживающий персонал и т.п.), находящихся вблизи источника опасностей или на промышленной площадке. В зоне Б (санитарно-защитная или селитебная зоны) риск уменьшается по мере удаления здания от аварийного объекта. Для зоны Б характерно
Полнее влияние техносферы на человека удобно анализировать, опираясь на принципиальную схему воздействия источников опасности на человека, представленную на рис. 3.3.
Рис. 3.3. Схема воздействия опасных факторов на человека в техносфере:
Источники опасности: БС - бытовая среда; ГС - городская среда; ЕФ - естественные негативные факторы; ТС - техногенная среда (объекты экономики); объекты защиты: Ч - человек (сообщество); П – природная среда; Т – техносфера
Из анализа процесса взаимодействия человека с техносферой следует, что здесь на человека негативно воздействуют:
естественные факторы, а именно: изменения климата, освещенности земной поверхности, метеоусловия и стихийные явления в природе;
техника и технологии, управляемые операторами и выделяющие в техносферу различные потоки (материальные и энергетические);
городская среда (транспорт, объекты жилищно-коммунального хозяйства и т.п.);
среда быта (технические средства, недоброкачественные продукты питания, бытовые отходы и т.п.).
В современных условиях наиболее доступным решением задачи о минимизации людских потерь в техносфере являются:
применение средств защиты от естественных опасностей;
создание источников опасностей ограниченного влияния на людей;
максимальное снижение численности лиц, подверженных воздействию источников опасности;
применение средств и методов коллективной защиты от техногенных опасностей;
применение устройств и средств индивидуальной защиты.
Защита селитебных и природных зон. На селитебные и природные зоны негативно воздействуют:
объекты экономики, выделяющие газообразные, жидкие и твердые отходы, в том числе химические и радиоактивные, при работе в штатных и аварийных ситуациях;
городская среда, выделяющая отходы жилищно-коммунального хозяйства, отходы транспортных средств, ливневые сточные воды, снежную массу и т.п.;
• бытовая среда, выделяющая жидкие и твердые отходы. Основное уравнение, связывающее массу М отходов экономики с численностью N населения и уровнем ВВП любого сообщества, а также с удельными отходами экономики т, приходящимися на единицу ВВП, можно записать в виде
.
Оценим общую тенденцию изменения массы отходов, поступающих в ОС на ближайшее будущее:
численность населения Земли в 2008 г. составила 6,6 млрд. чел. и будет непрерывно нарастать (в 2050 г. она составит примерно 9 млрд. чел.);
ВВП на душу населения практически во всех странах также прирастает в среднем на 2-4% в год;
удельные отходы экономики в природную среду зависят во многом от способа их улавливания и переработки.
Общая тенденция изменения удельных отходов показана на рис. 3.4 в долях единицы по отношению к массе отходов, зафиксированной в 1970 г.
Рис. 3.4. Общая тенденция образования удельных отходов в XX в.
Анализ тенденции изменения массы отходов, непрерывно поступающих от объектов экономики, свидетельствует о том, что единственным способом уменьшения их массы и перспективе является сокращение приходящихся на единицу ВВП отходов. Предварительная оценка показывает, что необходимое значение величины т к 2030 г. должно составить 0,2-0,25 от общего количества отходов 1970 г., поскольку к этому времени показатели N и ВВП неизбежно возрастут по сравнению с их значениями в 2000 г.
В современных условиях основная задача защиты окружающей среды сводится к минимизации отходов техносферы за счет рационального использования природных ресурсов, а также за счет утилизации отходов.
Анализ процессов взаимодействия систем «человек», «природа», «техносфера» и совокупностей опасностей, возникающих при этом, а также основ обеспечения безопасности, прежде всего человека и природы, позволяет сформировать основные принципы и подходы к реализации человеко- и природозащитной деятельности:
для реализации защитной деятельности целесообразно выделить следующие совокупности систем: «природа - человек», «техносфера - человек» и «техносфера - природа». Последнюю совокупность систем целесообразно рассматривать в двух вариантах: «техносфера - регион» и «техносфера - глобальное пространство земли»;
при выборе систем защиты от опасностей целесообразно все возможные негативные воздействия разделить на две принципиально отличные группы: I - постоянные (периодические), повседневно-действующие воздействия; II - чрезвычайно (спонтанно) действующие воздействия;
по размерам зон воздействия опасности нужно разделить на локальные, региональные и глобальные.
Основные направления достижения техносферной безопасности
Безопасность объекта защиты - это состояние объекта, при котором воздействие на него всех потоков вещества, энергии и информации не превышает максимально допустимых для объекта значений.
Снижение техногенных рисков любой системы неразрывно связано со значительными материальными затратами.
В техносфере на человека негативно воздействуют:
- естественные факторы (изменение климата, освещенности земной поверхности, метеоусловия и стихийные явления в природе);
- техника и технологии, управляемые операторами и выделяющие в техносферу различные материальные и энергетические потоки;
- городская среда (транспорт, объекты жилищно-коммунального хозяйства и т.п.);
- среда быта (технические средства, недоброкачественные продукты питания и т.п.).
Минимизация людских потерь в техносфере:
- применение средств защиты от естественных опасностей;
- создание источников опасностей ограниченного влияния на людей;
- максимальное снижение численности лиц, подверженных воздействию источников опасности;
- применение средств и методов коллективной защиты от техногенных опасностей;
- применение устройств и средств индивидуальной защиты.
Защита селитебных и природных зон.
На селитебные и природные зоны негативно воздействуют:
- объекты экономики, выделяющие газообразные, жидкие и твердые отходы, в том числе химические и радиоактивные;
- городская среда, выделяющая отходы жилищно-коммунального хозяйства, отходы транспортных средств, ливневые сточные воды, снежную массу и т.п.;
- бытовая среда, выделяющая жидкие и твердые отходы.
Основные принципы и подходы к реализации человеко- и природозащитной деятельности:
- целесообразно выделить следующие совокупности систем: «техносфера - человек» и «техносфера - природа»;
- при выборе систем защиты от опасностей целесообразно все возможные негативные воздействия разделить на две принципиально отличные группы: I -- постоянные (периодические), повседневно действующие воздействия; II -- чрезвычайные спонтанно действующие воздействия;
- по размерам зон воздействия опасности нужно разделить на локальные, региональные и глобальные.
Опасные зоны. Коллективная и индивидуальная защита работающих и населения от опасностей в техносфере.
Варианты взаимного положения опасных зон (ОЗ) и зоны пребывания человека (Ч) в производственных условиях:
I -- безопасная ситуация; II -- ситуация кратковременной опасности; III -- опасная ситуация; IV -- условно безопасная ситуация
Реализация коллективной защиты человека от повседневного воздействия негативных абиотических факторов достигается путем:
- устройства систем искусственного освещения;
- обеспечения допустимых параметров микроклимата;
- применения систем защиты человека от холода и перегрева;
- использования систем воздухо- и водоподготовки;
- контроля качества пищевых продуктов;
- устройства молниезащиты.
Реализация коллективной и индивидуальной защиты человека от опасностей технических средств и технологий достигается:
- защитой от вредных веществ;
- защитой от вибрации, акустического шума, инфра- и ультразвука;
- защитой от ЭМП и ЭМИ, в том числе и от лазерного излучения;
- защитой от ионизирующих излучений;
- защитой от поражения электрическим током;
- защитой от воздействий статического электричества;
- защитой от механического травмирования в бытовых и производственных условиях;
- применением средств индивидуальной защиты.
Минимизация антропогенного влияния на техносферу достигается путем:
- организации безопасного трудового процесса;
- обучения работающих и населения безопасным приемам жизнедеятельности;
- реализации требований к безопасной работе операторов технических систем и технологий.
Защита урбанизированных территорий и природных зон от опасного воздействия техносферы (региональная защита).
Внешние средства защиты - устройства, применяемые только для уменьшения влияния источника опасности на окружающую среду и не имеющие практического значения для технологии основного процесса.
Внешние средства защиты атмосферного воздуха от выбросов:
- очистка выбросов стационарных объектов от примесей в специальных аппаратах и устройствах перед их поступлением в атмосферу;
- защитное зонирование территорий около объекта;
- рассеивание очищенных выбросов в атмосферном воздухе;
- снижение и очистка выбросов автотранспорта.
Очистка выбросов стационарных объектов:
- сухие пылеуловители
- аппараты мокрой очистки (скрубберы Вентури, барботажно-пенные пылеуловители, туманоуловители, абсорберы, хемосорберы);
- аппараты термической и каталитической нейтрализации газовых выбросов.
Неорганизованные - выбросы в атмосферу в виде потоков газа, возникающие в результате нарушения герметичности оборудования в местах загрузки, выгрузки, перегрузки или хранения продукта, при работе транспортных средств с ДВС и т.п.
Пути уменьшения токсичности и объемов выбросов от автотранспорта:
- совершенствование конструкции двигательной установки, направленное на: увеличение полноты сгорания топлива; уменьшение расхода топлива; уменьшение трения в двигателе и т.п.;
- применение дополнительного оборудования для повышения экологических показателей автомобиля (нейтрализаторов, сажеуловителей, поглотителей паров);
- рациональный выбор топлива.
Внешнее снижение токсичности выбросов автотранспорта за счет применения:
1. Нейтрализаторов
2. Фильтров
3. Выбора топлива
4. Совершенствование автотранспортной инфраструктур
Системы безопасности
Научные и практические знания, используемые в БЖД, зачастую направлены только на защиту человека от опасностей в техносфере. Это сужает круг знаний и компетенций специалиста, призванного решать задачи комплексного обеспечения БЖД человека в техносфере, поскольку обеспечение человека качественными природными ресурсами рассматривается в БЖД весьма ограниченно, так как входит в задачи специалистов по защите окружающей среды от негативного влияния техносферы.
В рамках изучаемой дисциплины под защитой окружающей среды (ЗОС) понимается комплекс научных и практических знаний, направленных на сохранение качественного состояния биосферы (природной среды). Цель ЗОС - защита биосферы от негативного воздействия техносферы. Предмет исследования в ЗОС - негативные воздействия техносферы на природу, средства и системы защиты биосферы от них, а объект защиты - природная среда.
На современном этапе развития человеко- и природозащитной деятельности все более очевидно, что эти задачи БЖД и ЗОС следует рассматривать совместно как при научном подходе, так и на практическом уровне, создав учение о техносферной безопасности.
Техносферная безопасность - сфера научной и практической деятельности, направленная на создание и поддержание техносферного пространства в качественном состоянии, исключающем его негативное влияние на человека и природу.
Отметим, что учение о техносферной безопасности представляет собой совокупную систему научных знаний и практических мер ранее во многом разработанных и применяемых для достижения человеко- и природозащитных мер в таких сферах, как безопасность жизнедеятельности человека в техносфере и защита природной окружающей среды.
Переход к единой системе обеспечения человеко- и природозащитных мер в рамках понятия о техносферной безопасности логичен и оправдан, поскольку в БЖД и ЗОС источники негативного воздействия, соответственно, на человека и природу практически всегда неразделимы. Так, например, негативное влияние ТЭС, средств транспорта, промышленных предприятий и т.п. на человека и природные зоны происходит всегда одновременно. Реальная человеко- и природо-защитная ситуация в техносфере обычно сводится к решению задачи, показанной на рис. 3.
Рис. 3. Схема воздействия токсичных веществ, поступающих в атмосферу от источника выбросов:
1 - источник выбросов; 2 - селитебная зона; 3 - природная зона; 4 - факел; 5 - направление ветра
Очевидно, что при одновременном негативном воздействии источника опасности на селитебную и природную зоны позитивное решение по БЖД следует искать в ослаблении негативного влияния источника опасности на техносферу. При этом задачи ЗОС реализуются как следствие усовершенствования источника опасности по требованиям БЖД к уменьшению его воздействия на человека и техносферу.
Анализ ситуации позволяет сделать важный вывод о приоритетном значении решения задач, направленных на повышение качества техносферы, над проблемами реализации требований по БЖД и ЗОС. Бесспорно, создание техносферы высокого качества - путь к одновременному превентивному решению проблем БЖД и ЗОС.
Задачи повышения уровня безопасности существования человека и сохранения природы в условиях развития техносферы привели к необходимости распознавать, оценивать и прогнозировать опасности, действующие на человека и природу в условиях их непрерывного взаимодействия с техносферой. Стало очевидным, что человеко- и природозащитную деятельность необходимо вести не только в практической области, но и на научной основе, создавая прежде всего теоретические предпосылки к формированию новой области научного знания - ноксологии.
Тест№3. Взаимодействие человека с окружающей средой.
1.Какие параметры влияют на интенсивность тепломассообмена тела человека с окружающей средой, в процессе которого отводится вырабатываемая организмом теплота, а температура тела поддерживается на определенном уровне, обеспечивающем нормальное протекание обменных реакций в организме человека:
А) давление и температура;
Б) температура и относительная влажность;
В)давление, температура, относительная влажность;
Г) давление, температура, относительная влажность, скорость движения окружающего воздуха.
2. Как меняется температура тела у пожилых людей?
А) снижается до 35,0-36,0;
Б) температура не меняется с возрастом;
В) повышатся до 37,0-37,5
3. Как влияет на организм человека обезвоживание на 15-20%?
А) организм легко переносит такое обезвоживание;
Б) приводит к нарушению умственной деятельности;
В) приводит к снижению остроты зрения;
Г) приводит к смертельному исходу.
4. Погружение в воду на какую глубину считается безопасным без специальных средств?
А) нельзя погружаться в воду без специальных средств даже на 1 м;
Б) на глубину 2-3 метра;
В) на глубину 3-5 метра;
Г) безопасно погружаться на любую глубину.
5. Устойчиво сформировавшаяся в прежнем осознанном опыте рефлекторная дуга, выводимая в пограничную зону «сознание-подсознание»:
А)память;
Б) стереотип;
В) сознание;
Г) мнение.
Тест №4. Безопасность объекта защиты.
1.Безопасность объекта защиты ,это:
А) состояние объекта, при котором воздействие на него всех потоков вещества, энергии и информации не превышает максимально допустимых для объекта значений;
Б) наука об опасностях, являющаяся составной частью экологии и рассматривающая взаимоотношения живых организмов между собой и окружающей их средой на уровнях,
В) Негативное свойство систем материального мира, приводящее природу к деградации и разрушению.
Г) ) сфера научной и практической деятельности , направленная на создание и поддержание техносферного пространства в качественном состоянии, исключающем его негативное влияние на человека и природу.
2.Состояние объекта, при котором воздействие на него всех потоков вещества, энергии и информации не превышает максимально допустимых для объекта значений:
А) толерантность объекта защиты;
Б)беспомощность объекта защиты;
В) безопасность объекта защиты;
Г) опасность объекта защиты.
3. Где используется термин «безопасность»?
А) термин используется только в узких технических специальностях;
Б) термин используется только в социологии и праве;
В) термин широко используется в технике, социологии, праве и т.п.
4. Что имеют ввиду, когда говорят «безопасность АЭС», когда рассматривают совокупность систем «человек-АЭС?
А) безопасность эксплуатации АЭС по отношению к человеку и окружающей среде;
Б) обеспечение безопасной эксплуатации АЭС , т.е. как регламентированное проведение работ на АЭС;
В) словосочетание «безопасность АЭС» никогда не используется.
Тест№5. Основные направления достижения техносферной безопасности.
1.Что не является вариантом снижения техногенного риска:
А) Совершенствование объекта производственного процесса;
Б) улучшение подготовки операторов;
В) увеличение персонала на производстве;
В) дистанционное управление.
2.Что используется для мониторинга протяженных объектов и объектов, занимающих большие площади:
А) неразрушающий контроль;
Б) аэрокосмический мониторинг;
В) глобальный мониторинг;
Г) мониторинг окружающей среды.
3. В каком году Международный совет научных союзов впервые сформулировал принципы построения глобальной системы мониторинга состояния биосферы и определил показатели, за которыми следует установить постоянные наблюдения и контроль?
А) 1950;
Б) 1971;
В)1990;
Г) 2001.
4.Для чего проводится «неразрушающий контроль»?
А) для мониторинга протяженных объектов и объектов, занимающих большие площади;
Б) для исключения эксплуатации оборудования, не соответствующего требованиям безопасности;
В) для наблюдения за состоянием сложных и энергоемких технических систем;
Г)для наблюдения за здоровьем населения.
5. Свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, бенз(а)пирен ДДТ и др. пестициды, биогенные элементы(фосфор,азот,кремний)- являются приоритетными загрязнителями чего?
А) воздуха;
Б) атмосферных осадков;
В) пресных вод, донных отложений и почвы;
Г) биоты.