Эволюция опасностей для человека и окружающей среды

Парадигмой современного развития цивилизации является переход мировой экономики с индустриального на постиндустриальный этап развития, когда на первый план определяющим фактором выходит принцип энергосберегающего производства с новыми, более совершенными технологиями использования сырья и энергии, основанными на высокой производительности людских ресурсов и максимальном использовании (повышении коэффициента полезного действия КПД) оборудования и механизмов на базе информационного и коммуникационного оснащения управленческих систем.

Мир, подойдя к краю экологической катастрофы, начинает искать другие, альтернативные пути развития.

И сегодня в качестве панацеи рассматривается концепция ноосферы, у истоков создания которой стоял В.И. Вернадский, и которая получила развитие в трудах последующих поколений ученых. Ноосфера обозначает такое состояние биосферы, в котором человечество играет решающую роль как в поддержании приемлемого или устойчивого состояния окружающей среды, так и в эволюции живого мира (в том числе и самого человечества).

Ноосфера – эволюционная ступень биосферы, в которой целенаправленная деятельность человека является определяющим фактором развития в противовес бессодержательной, автоматической регуляции биосферной системы.

Таким образом, можно выделить качественное различие между техносферизацией и ноосферизацией биосферы.

Техносферизация есть продукт изменения биосферы, определяемый техносферной эксплуатацией и техногенным загрязнением и ведущий к разрушению экосистем. Ноосферизация есть путь осмысления техногенных перемен и их сознательного планирования с целью устранения негативных последствий человеческой деятельности. Поскольку сознательной регуляции глобальной биосферной системы на современном этапе социоприродного развития не происходит, ноосфера еще не стала реальностью в том смысле, который ей придается учеными.

Соответствие между удовлетворением потребностей человечества и сохранением биосферы и является главной целью предлагаемых программ глобальной деятельности. Достижение этого баланса будет означать конец противопоставляемой биосфере техносферы, которая перерастет сама себя, и начало нового этапа социоприродного развития – ноосферного.

К настоящему времени созданы объективные предпосылки для перехода биосферы к антропогенной регуляции, в которую и вкладывается смысл понятия ноосферы. Но создание субъективных предпосылок для такого перехода требует огромной работы, в том числе изучения опасных и вредных техногенных факторов и их влияния не только на человека, но и на другие составляющие биосферы.

Под термином “опасность” понимается ситуация в окружающей среде (природной или производственной), в которой при определённых условиях возможно возникновение нежелательных событий или процессов (опасных факторов), воздействие которых на окружающую среду и человека (объект и систему в целом) может привести к одному или совокупности следующих последствий (рис. 29):

аварии или катастрофе в техносфере;

ухудшению состояния окружающей среды;

отклонению здоровья человека от среднестатистического значения.

Наибольшей устойчивостью к воздействиям внешних факторов, как описывалось выше, обладают открытые системы, способные под воздействием внешних, даже негативных, факторов перестраиваться, самосовершенствоваться или изменяться в рамках параметров существующей системы, при этом продолжая взаимодействовать с окружающей средой (рис. 30).

Закрытые системы, несмотря на их внутреннее совершенство как по структуре, так и по внутреннему взаимодействию объектов, ее составляющих, под воздействием внешних факторов, а, в частных случаях, и внутренних противоречий, подвержены негативному воздействию в большей степени вплоть до саморазрушения системы.

Таким образом, большей опасности внешнего воздействия подвергаются более совершенные по внутреннему строению системы и, следовательно, имеют более значительную степень риска ее деградации и разрушения.

Рис. 29. Схема реализации опасности и последствий воздействия (реализации риска) на объект

Рис. 30. Взаимодействие открытой системы с окружающей средой

Человек, как наиболее совершенный природный объект биосферы, является по сути замкнутой системой более низкого, чем сама биосфера, порядка, и из всех объектов биосферы наиболее, как это ни парадоксально, подвержен различным внешним опасностям.

Лишите его всех благ цивилизации, и он, утерявший в результате эволюционного развития многие свойства других природных объектов, начнет деградировать и опускаться все ниже по биологической лестнице развития, если не исчезнет как биологический объект.

Рис. 31. Эволюция численности населения Земли и потребления энергетических и природных ресурсов

И тому много примеров. Продукт социального развития, предоставленный самому себе, человек становится беззащитным перед природными явлениями.

Но в искусственных условиях социума, цивилизации и созданной им техносферы человечество развивается ускоренными темпами в сторону большего потребления и численного состава как биологического объекта (рис. 31).

В период собирательства и охоты на человечество воздействовали естественные природные опасности, которые сдерживали рост численности людей как популяции и заставляли их мигрировать на больших пространствах при изменении климатических и погодных условий. В данный период человек, в основном, подвергался риску реализации опасных природных явлений и процессов R_пр:

R_пр = Σ g_i ·k_ус ·Δt · X_R, (10)

где:

g_i – i-я природная опасность;

k_ус – коэффициент (степень, мощность) воздействия;

Δt – временной интервал воздействия на объект;

X_R – вероятностный фактор гибели от непредвиденной опасности (форс-мажорные обстоятельства).

Опасности, воздействовавшие на человека и природную среду в период «сельскохозяйственной» революции, перехода человечества от собирательства к земледелию и скотоводству, носят характер естественных опасностей с риском их реализации R_пр.

В этот период степень естественные опасности возрастает за счет негативного воздействия человека на природные среды за счет:

вырубки лесов;

ухудшения состояния плодородных земель в результате интенсивного земледелия и выпаса скота на лугах и пастбищах;

использования огня с началом «огневой» революции.

В этот же период появляются техногенные опасности, которые явились следствием:

использования примитивных орудий труда;

использования открытого огня и выплавки металла для изготовления орудий труда, охоты и ведения военных действий;

применения огня в быту (пожароопасность);

появления домашнего скота (болезни и инфекции биологического происхождения).

Отсюда в период аграрной цивилизации человечество подвергалось уже комбинированному риску природного и техногенного характера R_комб, включающему в себя риск реализации опасных природных явлений и процессов R_пр и риск реализации опасностей техногенного характера доиндустриального развития R^доинд_тех:

R_комб = R_пр + R^доинд_тех, (11)

при этом:

R^доинд_тех = R_ортр + R_fire + R^быт _ог + R_инф, (12)

где:

R_ортр – риск реализации опасности, связанной с изготовлением и использованием примитивных орудий труда, войны и охоты (начальный трудовой травматизм);

R_{fire –} риск реализации опасности применения огня в ремесле и производстве (пожарная опасность в производстве);

R^быт _ог – риск реализации пожарной опасности в быту;

R_инф – риск инфекционных заболеваний животных и людей.

С дальнейшим развитием производственных и экономических отношений у человечества появились новые опасности, связанные с негативным воздействием человека и технических средств на природную среду. Постепенно природная среда преобразуется за счет вхождения в нее техногенных объектов (гидротехнических сооружений – каналов, плотин, ветряных сооружений, примитивных производственных объектов) в окружающую человека среду. Вместе с тем характер и масштаб техногенных опасностей является ограниченным и локальным с преобладанием природных опасностей до начала промышленной революции – индустриализации общества.

Пиком развития индустриальной цивилизации явилась научно-техническая революция, когда начинают активно развиваться горнодобывающая промышленность, производство чугуна и стали, появляются паровые машины, начинают использоваться нефтепродукты и электроэнергия, появляются летательные аппараты. В связи с этим количество опасностей техногенного характера резко возрастает, происходят первые волнения и недовольства, выливающиеся в стихийные движения (поломка ткацких станков и др.) среди работников в связи с травматизмом, потерей здоровья и несоблюдением элементарных правил пожарной и технической безопасности.

При этом при возросших антропогенной нагрузке на окружающую среду и техногенном воздействии на человека значительного роста уровней естественных и техногенных опасностей до ХХ века не происходит за счет незначительного относительно предыдущих и последующих периодов прироста населения на земном шаре. Как видно из графика (рис. 31), прирост численности населения Земли с 40-х годов XIX до 30-х годов ХХ века произошел всего в 2 раза – с 1 до 2 млрд. человек.

Со второй половины ХХ века возникают условия для крупномасштабных аварий и катастроф (таблица 2), которые по отдельным параметрам уже приближаются к разрушительным силам природы или в результате воздействия на нее могут привести к значительным качественным ее изменениям (трагедии в Чернобыле, Бхопале). Но человечество не сразу определило размеров своего негативного воздействия от хозяйственной деятельности и техносферы на природу и значительно поздно приступило к решению проблем, самими же и созданными.

Толчком к этому, в значительной мере, послужили изменения, произошедшие в овладении новыми видами энергии в 50-е, и в мировом сознании в 60-е годы ХХ века (ядерное оружие и последствия применения, молодежные протестные движения, в том числе с экологическим уклоном, война во Вьетнаме с применением напалма и других новых средств поражения, приводящих к массовым поражениям и заражениям, диссидентские движения в СССР и социалистическом лагере). Именно тогда человечество стало осознавать свое место в окружающей среде и меру ответственности за негативное воздействие на нее. В это время начинает формироваться и нормативная правовая база в области охраны окружающей среды (1969 год США; 1977-1980 годы – СССР).

Уровни энергии, потребляемые человечеством из природы, вышли на более высокий уровень, а процессы, связанные с ними, стали принимать все более угрожаемые масштабы.

Таблица 2.

Основные показатели развития техносферы в ХХ веке

(по С.В.Белову, 2011)

Период времени развития техносферы (годы)	Основные наименования признаков этапа развития	Передовые страны
1900-1950	электрический двигатель, ТЭС, сталь	США, Германия
1950-1980	нефть, газ, ДВС, АЭС, авиация, космонавтика	СССР, США
1980-2000	ЭВМ, нанотехнологии	Япония, США

Таблица 3.

Рост уровня опасности (по С.В.Белову, 2011)

Периоды	Численность населения. млн. человек	Виды и уровень опасностей
Собирательство, охота (-700 000 – 12 000 лет)	< 10	естественные – обычный уровень; антропогенные – зачатки; техногенные - предпосылки
Сельское хозяйство и аграрная цивилизация (- 12 000 лет – XIX век)	10-1000	естественные – обычный уровень; антропогенные – низкий уровень; техногенные - зачатки
Индустриальная цивилизация (XIX век – 30-е годы ХХ века)	1000 - 2000	естественные – обычный уровень; антропогенные – низкий уровень с ростом; техногенные – низкий уровень
Научно-техническая революция (1930-2000 годы)	2000 – 6 000	естественные – рост опасностей; антропогенные – высокий уровень; техногенные – высокий уровень
Постиндустриальное развитие (2000 -2010 годы)	более 6 000	естественные – высокий уровень; антропогенные – высокий уровень с ростом в новых сферах; техногенные - возрастание опасностей во всех сферах

Строительство каскада гидротехнических сооружений на крупнейших реках, гигантских нефтеперерабатывающих и химических производств в крупных городах, опасных производств и оросительных систем в жизненно важных для природы водных узлах (озера Байкал, Арал) без учета проблем защиты окружающей среды и обеспечения безопасности жизнедеятельности населения привели к развитию опасных процессов, затронувших интересы всего человечества (таблица 3).

Важнейшим стратегическим просчетом человечества в ХХ веке явилось пренебрежение законами природы и рост негативного воздействия человека на окружающую среду без контроля со стороны государственных и международных структур и несвоевременное реагирование на произошедшие изменения равновесия природных процессов и антропогенной нагрузки на нее. Человечество оказалось не готовым к ускорению развития происходящих в окружающей среде процессов с отставанием адаптации и реагирования на эти изменения с принятием защитных мер.

Зависимость между ростом опасностей и степенью защиты от них (принятием адекватных мер) можно выразить через формулу:

R_real = Σ Р^оп _i / Σ J_{мер j}, (13)

где:

R_real – риск реализации опасностей;

Р^оп _i - вероятность реализации i-й опасности;

J_{мер j} - степень выполнения j-тых защитных мероприятий.

Экологическая и техногенная безопасность – состояние действительности, при котором с определенной вероятностью исключено проявление опасности. Опасная ситуация возникает при нахождении человека в опасной зоне, т. е. в пространстве, где постоянно, периодически или эпизодически возникают опасности, обусловленные опасными или вредными факторами. Опасные ситуации реализуются вследствие совокупности причин, обусловливающих воздействие опасных или (и) вредных факторов на человека, что приводит к постепенному или мгновенному повреждению его здоровья.

В связи с возросшим в последние годы аварийным характером обстановки в производственных процессах при осуществлении хозяйственной деятельности (износ производственного и промышленного оборудования и установок, ослабление влияния государства на хозяйственную деятельность и др.) прогнозированию и предупреждению опасностей и осуществлению контрольно-надзорных функций в последние годы стало уделяться все больше внимания, несмотря на сопротивление и столкновение интересов бизнеса и государства в этих сферах.

Негативное воздействие техносферы на человека оценивается поэтапно:

как на отдельную личность (индивид), ограниченные производственные коллективы, семейные группы (первичные социальные ячейки);

на социумы населенных пунктов (городов, промышленных и градообразующих зон урбанизированных территорий);

на биосферу и население континентов и всего населения Земли (глобальное воздействие на человеческий социум в целом).

Крайним проявлением негативного воздействия на человека являются чрезвычайные ситуации, приводящие к значительным жертвам, разрушениям, причинению ущерба и нарушающему естественные жизненные процессы на определенный периодом их ликвидации отрезок времени.

Чрезвычайная ситуация (далее - ЧС) – это совокупность событий и опасностей, внезапно нарушающих сложившиеся условия жизнедеятельности, создающих угрозу жизни и здоровью людей, среде их обитания, элементам техносферы.

Техногенная чрезвычайная ситуация (техногенная ЧС) - состояние, при котором в результате возникновения источника техногенной чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, экономике территории и окружающей среде.

Каждую чрезвычайную ситуацию можно рассматривать как крупномасштабную опасную ситуацию, создающую угрозу одновременно большому числу людей и объектам техносферы. Стадии зарождения и развития чрезвычайной ситуации протекают, как правило, скрытно и связаны с накоплением разрушительного потенциала. На кульминационной стадии образуется множество опасных и вредных факторов, объединяемых в один или несколько поражающих факторов.

Как естественные, так и техногенные опасности носят потенциальный, т.е. скрытый характер. Количественной мерой опасности является риск, т.е. частота реализации опасности. Риск выражает возможную опасность, вероятность нежелательного события.

Оценка риска включает в себя анализ частоты, анализ последствий и их сочетание. В случае, когда последствия неизвестны, то под риском понимают вероятность наступления определенного сочетания нежелательных событий. Техногенный риск включает как вероятность чрезвычайной ситуации, так и величину ее последствий, оцениваемых величиной ущерба.

Опасность выражается в возможности осуществления некоторых условий технического, природного и социального характера, при наличии которых могут наступить неблагоприятные события и процессы (природные катастрофы или бедствия, аварии на промышленных предприятиях, экономические или социальные кризисы).

Источники опасности - это условия и факторы, которые таят в себе и при определенных условиях сами по себе либо в различной совокупности обнаруживают враждебные намерения, вредоносные свойства, деструктивную природу. По своему генезису имеют естественно-природное, техногенное и социальное происхождение.

По степени вероятности различаются реальная и потенциальная опасности.

По характеру адресной направленности, кроме субъективного фактора в возникновении неблагоприятных условий, можно выделить:

вызов - совокупность обстоятельств, необязательно конкретно угрожающего характера, но, безусловно, требующих реагировать на них;

риск - возможность возникновения неблагоприятных и нежелательных последствий деятельности самого субъекта;

опасность- вполне осознаваемая, но не фатальная вероятность нанесения вреда кому-либо, чему-либо, определяемая наличием объективных и субъективных факторов, обладающих поражающими свойствами.

Угроза - наиболее конкретная и непосредственная форма опасности или совокупность условий и факторов, создающих опасность интересам граждан, общества и государства, а также национальным ценностям и национальному образу жизни.

По уровню (размаху и масштабам возможных негативных последствий) опасности могут быть:

международные (глобальные и региональные);

национальные;

локальные (или региональные в смысле регионов страны);

частные (хозяйствующих субъектов, личности).

Безопасность – это результат социальной деятельности по обеспечению безопасности личности, общества, государства и, как результат – имеет множественную предметность. В одном случае она есть способность системы предотвращать ущерб жизненно важным устоям личности, общества и государства, в другом – состояние их защищенности, в третьем – свойства развитой системы мер безопасности. Все зависит от конкретного исторического периода существования государства, силы или слабости его властных, исполнительных и судебных структур, инвестиционной политики, характера общественных отношений, производственных сил, внешних и внутренних дестабилизирующих нагрузок.

В качестве единиц измерения безопасности предлагается использовать показатели, характеризующие состояние здоровья человека и состояние (качество) окружающей среды. Соответственно, целью процесса обеспечения безопасности является достижение максимально благоприятных показателей здоровья человека и высокого качества окружающей среды.

Так, сущность процесса обеспечения экологической безопасности предприятия можно представить в виде функции следующего вида:

f (C,P,m) → min, (14)

где:

С - издержки предприятия по соблюдению экологических норм по технологическим процессам и выпускаемой продукции;

Р - потери от штрафных санкций за нарушение указанных норм;

m - потери от недоступности для продукции данного предприятия рынков государств с жесткими нормами экологической чистоты товаров.

Основными факторами возникновения опасностей и чрезвычайных ситуаций техногенного характера являются:

• неустойчивое (напряженное) состояние объекта (личности, общества, государства, системы), при котором воздействие на него всех потоков вещества, энергии и/или информации превышают максимально допустимые значения (это снижает способности предупреждения, ослабления, устранения и отражения опасностей);

• увеличение энергоемкости, внедрение новых технологий и материалов, опасных для природы и человека;

• несовершенство и устарелость оборудования, снижение технологической и трудовой дисциплины;

• накопление отходов производства и энергетики, в т. ч. химических и радиоактивных;

• недостатки организации и осуществления контроля надзорных органов и государственных инспекций;

• нехватка квалифицированных кадров, обладающих культурой безопасности на производстве и в быту;

• недостаточный уровень предупредительных мероприятий по уменьшению масштабов и последствий чрезвычайных ситуаций, снижению риска их возникновения.

Перечисленные факторы повышают риск возникновения опасных ситуаций, аварий и катастроф техногенного характера во всех сферах хозяйственной деятельности.