Критерии комфортности и безопасности техносферы

Лекции по дисциплине БЖД.

Тема 1. Основные положения

Основная цель БЖД как науки: защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения, достижение комфортных условий жизнедеятельности.

БЖД – наука о комфортном и безопасном взаимодействие человека с техносферой.

Основные понятия и определения

Техногенные аварии и катастрофы

Авария – это явление антропогенной деятельности, способное вызвать необратимое явление окружающей среды, населения, зданиям и сооружениям принести ущерб, привести к гибели людей, животных, растений.

Происшествие – событие, состоящее из негативного воздействия с причинением ущерба людским, природным и материальным ресурсам.

Авария – происшествие в технической системе, несопровождающееся гибелью людей, при котором восстановление технических средств не возможно или экономически нецелесообразно.

Катастрофа – происшествие, связанное со стихийными явлениями на земле, и приводящее к разрушению биосферы, гибели или потери здоровья людей, приведение к материальному ущербу.

Негативные факторы воздействия в системе «человек – среда обитания»:

- стихийные бедствия (естественные 6 температура, снег, дождь и т.д.);

- производственная среда на работающего;

- производственная среда на окружающую среду(городскую);

- человек на производственную среду;

- городская среда на человека, производственную и бытовую среду;

- бытовая среда на городскую среду;

- бытовая среда на человека;

- человек на бытовую среду;

- городская среда(промышленная зона) на биосферу;

- биосфера на городскую, бытовую, производственную среду;

- человек на городскую среду;

- человек на биосферу;

- биосфера на человека.

Рис.1. Негативные факторы воздействия в системе «человек – среда обитания»:

1 – естественные стихийных явлений; 2 – производственной среды на работающего; 3 – производственной среды на городскую среду (среду промышленной зоны); 4 – человека (ошибочные действия) на производственную среду; 5 – городской среды на человека, производственную и бытовую среду; 6 – бытовой среды на городскую; 7 – бытовой среды на человека; 8 – человека на бытовую среду; 9 – городской среды или промышленной зоны на биосферу; 10 – биосферы на городскую, бытовую и производственную среду; 11 – человека на городскую среду; 12 – человека на биосферу; 13 – биосферы на человека

Биосфера – область распределения жизни на земле, включающая сумму всех биотических и абиотических факторов.

Производственная среда – пространство, на котором человек осуществляет производство.

Техносфера – регион биосферы, в прошлом преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях соответствия своим потребностям.

Жизнь – поток энергии, и она может существовать только в процессе движения.

1. Комфортное состояние – потоки вещества, энергии, информации создают оптимальные условия для труда и отдыха.

2. Допустимое состояние - потоки вещества, энергии, информации воздействуя не создают негативных последствий.

3. Опасное состояние - потоки вещества, энергии, информации превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на человека или окружающую среду.

4. Чрезвычайно опасное состояние - потоки вещества, энергии, информации за короткое время могут нанести травму, привести к летальному исходу, вызвать разрушение окружающей среды.

Взаимодействие человека со средой обитания может быть негативным и позитивным. Характер взаимодействия определяют потоки вещества, энергии, информации.

Опасность – негативные свойства живой и неживой материи, способное причинять ущерб самой материи (т.е. людям, окружающей среде и т.д.).

ВСЁ ВОЗДЕЙСТВУЕТ НА ВСЁ!

Факторы воздействия:

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;

Перечень вредных факторов , воздействующих на человека, примерно, составляет 100 и более факторов.

Безопасность – состояние объекта защиты, при котором воздействие на него всех потоков вещества, энергии и информации не превышает максимально допустимых значений.

Экологичность источника опасности – состояние источника, при котором наблюдается воздействие на техносферу и биосферу.

Таблица 1

Классификация систем безопасности

Вид опасности	Объект защиты	Система безопасности
1. Опасности среды деятельности человека	человек	Безопасность или охрана труда
2. Опасности среды деятельности и отдыха, города и жилища	человек	БЖД
3. Опасности техносферы	Природная среда	Охрана природной среды
4. Чрезвычайные опасности биосферы и техносферы	Человек, природная среда, материальные ресурсы	Зашита в ЧС
5. Внешние и внутренние общегосударственные опасности	Общество, нация	Система национальной безопасности
6. Опасности неуправляемый и неконтролируемые общечеловеческой деятельностью	Человечество, биосфера, техносфера	Глобальная безопасность
7. Опасности космоса	Человечество и планета Земля	Космическая безопасность

Обеспечение БЖД человека в техносфере – путь к решению проблем защиты природной среды от влияния техносферы.

Теоретические основы и практические функции БЖД

Главная задача науки основы БЖД: привентивный анализ (предварительный) источников и причин возникновения опасности, прогнозирования и оценки их воздействия в пространстве и во времени.

Состав теоретической базы БЖД:

· Методы анализа опасности генерируемых элементами техносферы;

· Основы комплексного описания негативных факторов в пространстве и во времени с учетом возможности их сочетанного воздействия на человека в техносфере;

· Основы формирования исходных показателей экологичности к вновь создаваемым или рекомендуемым элементам техносферы с учетом ее состояния;

· Основы управления показателями безопасности техносферы на базе мониторинга опасностей и применение наиболее эффективных мер и средств защиты;

· Основы формирования требований по безопасности деятельности к операторам технических систем и населению техносферы;

Основные функции БЖД:

1. Описание жизненного пространства, его зонирования по значениям негативных факторов на основе экспертизы источников негативных воздействий, их взаимного расположения и режима действия, а также с учетом климатических, географических и других особенностей региона или зоны деятельности;

2. Формирование требований безопасности и экологичности к источникам негативных факторов;

3. Назначение ПДВ, ПДС, энергетических воздействий (ПДЭВ), допустимого риска и др.;

4. Организация мониторинга среды обитания и инспекционного контроля источников негативных воздействий;

5. Разработка и использование средств экобиозащиты;

6. Реализация мер по ликвидации последствий ЧС;

7. Обучение населения основам БЖД, подготовка специалистов всех урвней к реализации требований безопасности.

Основными принципами всех наук, связанных с безопасностью являются:

· Проведение всех мероприятий проводится заблаговременно;

· Принцип дифференцированного подхода;

· Принцип разумной достаточности;

Аксиомы:

1. Техногенные опасности существуют если повседневные потоки энергии, информации, вещества превышают пороговые значения;

2. Источниками техногенных опасностей являются элементы техносферы;

3. Техногенные опасности действуют в пространстве и во времени;

4. Техногенные опасности оказывают негативное воздействие на человека, природную среду и элементы техносферы единовременно;

5. Техногенные опасности ухудшают здоровье людей, приводят к травмам, материальным потерям, деградации природной среды;

6. Защита от техногенных опасностей достигается совершенствованием защиты источников опасности, увеличение расстояние между источником опасности и объектом защиты, и применение защитных мер;

7. Компетентность людей в мире опасностей и способов защиты от них, необходимые условия достижения БЖД.

Тема 2.

Критерии комфортности и безопасности техносферы.

Рис. 2. Системы «человек –техносфера» и «техносфера – природная среда»

Критериями безопасности техносферы являются ограничения, вводимые на концентрации веществ и потоки энергии в жизненном пространстве.

Концентрации регламентируют исходя из ПДК и ПДУ. Конкретные значения ПДК и ПДУ устанавливаются нормативными актами системы СанЭпидНормирования Российской федерации.

Опираясь на значения ПДКиПДУ и зная фоновые значения концентрации веществ (С_ф) можем записать: С ≤ ПДК - С_ф. по данной формуле можно определить предельно допустимые сбросы, выбросы для конкретных источников вредных загрязняющих веществ.

Риск

1. Событие – авария на промышленном предприятии;

2. Последствие – ущерб окружающей среде, травмы и т.д.;

3. Число катастроф, которые могут произойти по указанному сценарию за определенный промежуток времени

Управление риском включает:

- рациональное размещение предприятия за чертой населенного пункта;

- своевременная замена изношенного оборудования;

- своевременное мониторирование.

Задача оценки и управления риском имеет экономические, экологические и социальные аспекты.

Таблица 2

Видовая классификация рисков и катастроф и способы управления ими

Виды катастроф	Риски	Способы(факторы) управления
Видовые	Утеря видовых качеств. Устойчивое психическое расстройство, физическая и умственная деградация	Ограничение влияния техносферы, видовой образ жизни, культурное совершенствование
Бытовые	Травмы, болезни	Правила поведения, техника безопасности, санитарная гигиена
Национальные	Национальная обделенность, утеря национальной культуры, демографическая деградация	Сохранение культурных ценностей, власть, конституция
Социальные	Нищета. Недовольство состоянием международных условий. Природная, техногенная, военная безопасность	Нормативноправовая база, развитие технологий, внутренняя и внешняя политика
Природные	Землетрясения, , новоднения, вулканизм и т.д.	Система управления рисками, предупреждения и ликвидация чрезвычайных ситуаций
Техногенные	Радиационные, технические, биологические, химические и т.д.	Технологическая дисциплина, надзор, система управления рисками, управление и ликвидация чрезвычайных ситуаций
Экологические	Окружающая среда, различные виды состояний	Программа устойчивого развития, рациональное природопользование
Демографические	Перенаселение	Государственное регулирование рождаемости и численности, миграции населения
Военные	Применение оружия массового уничтожения, вторичные последствия применения оружия	Гражданская оборона, международное сотрудничество
Планетарные	Глобально изменение параметров окружающей среды, генная деградация, воздействие космических воздействий	Принятие единых правил игры в планетарном масштабе
Галактические	Орбитальные, астероидные, солнечные	Развитие науки, философская мысль
Вселенские	Зависимость существования Земли от состояния других планет и галактик

Риск – вероятность реализации негативного воздействия в зоне пребывания человека.

R = (N_ч.с./N_o) ≤ R_доп (1)

N_ч.с – число чрезвычайных ситуаций в году;

N_o – общее число событий в году;

R_доп – допустимый риск;

R – риск.

Неприемлемый риск имеет вероятность реализации негативного события более чем 10^-3, приемлемый – более 10^-6.

При значении риска от 10^-3 до 10^-6 различают переходную область значений риска.

Таблица 3

Зоны риска

Величина риска	Риск	Зоны
10-2     10-3	Сердечнососудистые заболевания   Злокачественные опухоли	Зона неприемлемого риска   R > 10-3
10-4   10-5     10-6	Автомобильные аварии, несчастные случаи на производстве   Аварии на железных дорогах, водном и воздушном транспорте, пожары, взрывы и т.д.   Проживание вблизи ТЭС при нормальном режиме работы	Переходная зона действия риска   10-3 > R > 10-6
10-7   10-8	Все стихийные бедствия   Проживание вблизи АЭС при нормальном режиме работы	Зона приемлемого риска   R ≤ 10-6

Показатели негативности техносферы

Показатели негативности техносферы используются для интегральной оценки влияния опасности на человека и среду обитания.

К ним относят:

- численность пострадавших Т_тр;

- показатель травматизма К_ч:

К_ч = Т_тр∙1000/ с (2)

Формула (2) позволяет определить число несчастных случаев, приходящихся на 1000 работающих за определенный период;

- Показатель тяжести травматизма К_т:

К_т = Д / Т_тр

Д – суммарное число дней нетрудоспособности по всем несчастным случаям;

- Численность пострадавших, получивших заболевания Т_з;

- Региональная смертность детей в возрасте до 1 года на 1000 новорожденных;

- Материальный ущерб (национальная валюта).

Тема 3.