Глава 1.Общие представления о техносферной и экологической безопасности.

1.1. Понятия опасности и безопасности.

В своем жизненном цикле человек и окружающая его среда обитания образуют постоянно взаимодействующую систему.

Среда обитания – окружающая человека среда, обусловленная в данный момент совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных), способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Действуя в этой системе, человек непрерывно решает, как минимум, две основные задачи:

– обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе;

– создает и использует защиту от негативных воздействий, как со стороны среды обитания, так и себе подобных.

Человеку как любому живому организму присущ обмен веществ с окружающей средой. Деятельность человеческого организма входит в круговорот веществ и подчиняется его законам, суточным и сезонным ритмам, сезонным изменениям среды обитания. Как живое существо человек подчинен законам экосистемы и является ее частью.

Однако человек не только биологическое, но и социальное существо и его жизненная среда человека определяется еще и социальными отношениями

В жизненном процессе взаимодействие человека со средой обитания и ее составляющих между собой основано на передаче между элементами системы потоков масс вещества, энергии всех видов и информации. Жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии и информации.

Человеку эти потоки необходимы для удовлетворения своих потребностей в пище, воде, воздухе, солнечной энергии, информации об окружающей среде. В то же время человек выделяет в жизненное пространство потоки энергии, связанные с его сознательной деятельностью (механической, интеллектуальной энергии), а также потоки масс вещества в виде отходов биологического процесса, потоков тепловой энергии и т.д.

Обмен потоками вещества и энергии характерен и для процессов, происходящих без участия человека. Естественная среда обеспечивает поступление на нашу планету потоков солнечной энергии, что создает в свою очередь потоки растительной и животной масс в биосфере, потоки адиабатических веществ (воздух, вода), потоки энергии различных видов, в том числе при стихийных явлениях в природной среде. 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 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, общество создаёт информационные потоки при передаче знаний, при управлении и т.д.

Характерные потоки масс, энергии и информации для различных компонентов системы «человек-среда обитания»:

• 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.

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.

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.;

• 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.

Потоки масс, энергий и информации распределяясь в земном пространстве, образуют среду обитания для живой природы – человека, фауны, флоры. 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 среду. В естественных условиях такие взаимодействия наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях. В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены её элементами и действиями человека.

Результат влияния потока на объект зависит от свойств и параметров потока, а также от свойств объекта.

Изменяя величину любого потока минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек – среда обитания»:

• комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия, создают оптимальные условия деятельности и отдыха; предпосылки доя проявления наивысшей работоспособности; гаранта, сохранение здоровья человека и целостности компонентов среды обитания;

• допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека. Соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует невозможность возникновения и развития необратимых негативных процессов у человека и в среде обитания;

• 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 (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно-опасное) – недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развитая природном среда.

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 хранят все системы, имеющие энергию, химически или биологически активные компоненты, а также характеристики среды, не соответствующие условиям жизнедеятельности человека. Говорят также, что такие системы обладают так называемым остаточным риском, т.е. способностью к потере устойчивости или длительному отрицательному воздействию на человека, окружающую среду.

Опасности носят потенциальный характер. Реализация опасностей происходит при определенных условиях, именуемых причинами. Для живых организмов опасность реализуется  в виде травмы, заболевания, смерти.

Потенциальная опасность представляет угрозу общего характера, не связанного с пространством и временем. Например, в выражениях «шум вреден для человека», «углеводородные топлива пожаровзрывоопасны» говорится только о потенциальной опасности для человека шума и горючих веществ. Наличие потенциальных опасностей находит своё отражение в аксиоме: «Жизнедеятельность человека потенциально опасна». Аксиома предопределяет, что все действия человека и все компоненты среды обитания, прежде всего технические средства и технологии, кроме позитивных свойств и результатов, обладают способностью генерировать травмирующие и вредные факторы. При этом любое новое позитивное действие человека или его результат неизбежно приводят к возникновению новых негативных факторов. Реальная опасность всегда связана с конкретной угрозой воздействия на человека, она координирована в пространстве и во времени.

Признаками, определяющими опасность, могут быть:

• угроза для жизни;

• возможность нанесения ущерба здоровью; - нарушение условий нормального функционирования органов и систем человека; 

• нарушение условий нормального функционирования экологических систем.

Количество признаков, характеризующих опасность, может быть увеличено или уменьшено в зависимости от целей анализа.

Источниками формирования опасностей в конкретной деятельности могут быть:

• сам человек  как сложная система «организм - личность», в которой неблагоприятная для здоровья человека наследственность, физиологические ограничения возможностей организма, психологические расстройства и антропометрические показатели человека могут быть непригодны для реализации конкретной деятельности;

• элементы среды обитания, которыми для любой деятельности являются: предметы, средства и продукты труда, используемая энергия, климатические условия жизни или микроклиматические условия труда (температуры, влажность и скорость движения воздуха), животный и растительный мир, коллектив людей, отдельный человек;

• процессы взаимодействия  человека и среды обитания.

Потенциальный характер опасностей проявляется также и в том, что для человека опасность может реализоваться только в тех случаях, когда зона  воздействия опасностей пересечется с зоной деятельности (нахождения) человека. Например,  человек попадает в зону действия электрического тока, шума, вибраций, криминальных структур, движения транспорта и т.д.

Негативные воздействия, присущие среде обитания, существовали всегда. Источниками естественных негативных воздействий являются стихийные явления в окружающей среде: изменения климата, грозы, землетрясения и т.п.

Постоянная борьба за свое существование вынуждала человека находить и совершенствовать средства защиты от естественных негативных воздействий среды обитания. Однако, появление жилищ, применение огня и других средств защиты, совершенствование способов получения пищи – все это не только защищало человека от естественных негативных воздействий, но и влияло на среду обитания.

На протяжении многих веков среда обитания человека медленно изменяла свой облик и, как следствие, мало менялись виды и уровни негативных воздействий. Так продолжалось до середины XIX века – начала активного роста воздействия человека на среду обитания. В XX веке, на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы. Этим изменениям во многом способствовали:

– высокие темпы роста численности населения на Земле (демографический взрыв);

– рост потребления и концентрация энергетических ресурсов;

– интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;

– массовое использование средств транспорта;

– рост затрат на военные цели и ряд других процессов.

В результате активной деятельности человека во многих регионах нашей планеты биосфера была разрушена и возник новый тип среды обитания – техносфера.

Биосфера–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.

Однако созданная руками и разумом человека техносфера, призванная максимально удовлетворять его потребности в комфорте и безопасности, не оправдала во многом надежды людей.

За последние 100 лет объёмы потребления ресурсов возросли не менее чем на два порядка. Примерно 90% первоначально добытого сырья в процессе технологической переработки, как и основная масса воды, уходит в прямые отходы: из 2 т конечного продукта не менее 1 т выбрасывается.

Сырьевая и энергетическая проблемы связаны с ограниченностью запасов органических и минеральных ресурсов. За последние 100 лет человечество извлекло из недр Земли не менее 50 млрд. т углерода, 2 млрд. т железа. Только с 50-х годов ХХ в. добыто цветных и редких металлов значительно больше, чем за всю предыдущую историю человечества. Ежедневно сжигается примерно 2500 т угля, 1500 т нефти, большое количество природного газа, горючих сланцев и т. д. Эти проблемы уже приобрели всеобъемлющий характер, так как ограниченность полезных ископаемых ставит человечество перед необходимостью жесткой экономии сырья и энергии, использования новых ресурсосберегающих технологий. По оценкам специалистов, разведанных запасов нефти и газа при существующих темпах их потребления хватит лишь на 50-70 лет, а каменного угля – примерно на 300 лет, а по некоторым другим полезным ископаемым положение ещё хуже.

Кроме того, огромное количество ресурсов расходуется на непроизводительные нужды. Так, военно-промышленный комплекс потребляет значительную часть полезных ископаемых, в мире около 40 млн. человек проходят службу в армиях и службах безопасности, около 100 млн. человек трудятся на военных предприятиях. Огромны затраты на военные цели, так после 2-й мировой войны на вооружение в мире израсходовано около 6 трлн. долл.

Локальные и мировые войны, как известно, унесли многие и многие миллионы жизней на Земле.

Непродуманная вырубка лесов (ежегодная потеря тропических лесов прогнозируется на площади около 7,5 млн. га), кроме того, ежегодные лесные пожары по вине человека уничтожают многие миллионы гектаров лесных массивов; опустынивание земли (до 35% суши находится под угрозой опустынивания), загрязнение почвы, воды, воздуха наносит огромный экологический вред окружающей среде. За последние 100 лет в атмосферу выброшено около 360 млрд. тонн углекислого газа и с каждым годом добавляется ещё по 8-10 млрд. тонн, а так же большое количество твёрдых и газообразных веществ. Так, ежегодно в атмосферу выбрасывается около 145 млн. тонн двуокиси серы, 250 млн т пыли. За последнее столетие концентрация двуокиси углерода в атмосфере повысилась примерно на 15%,

В связи с загрязнением окружающей среды каждый час с лица Земли исчезает один биологический вид. В Мировой океан ежегодно попадает до 10 млн. тонн нефтепродуктов, а количество радиоактивных соединений даже не поддаётся учёту.

Социальные и экономические проблемы в мире привели к росту глобальных угроз, так как эксплуатация природных ресурсов подвела мир к такой грани, за которой их наращивание ведёт к необратимым последствиям. Мировое сообщество разделилось на две части: привилегированные и примыкающие к ним богатые развитые государства с населением около 1 млрд. человек и остальные непривилегированные страны, население которых уже превысило 5,5 млрд. человек. На долю богатых стран приходится более 70% мирового совокупного общественного продукта, а один житель этих стран потребляет за свою жизнь в 20-30 раз больше ресурсов планеты, чем житель бедных стран.

Проблема здоровья человека и человечества связана с их выживанием.

Осознание проблемы выживания привело человечество к пониманию проблемы безопасности как интегрального феномена, вбирающего в себя все виды безопасности: - военную, экологическую, экономическую, продовольственную и др.

Безопасность — это состояние деятельности, при которой с определенной вероятностью исключено проявление опасностей, а уровень риска деятельности не превышает приемлемый уровень.

Поэтому под безопасностью следует понимать комплексную систему мер защиты человека и среды его обитания от опасностей, формируемых конкретной деятельностью. Комплексную систему безопасности формируют нормативно-правовые, организационные, экономические, технические, санитарно-гигиенические и лечебно-профилактические меры.

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.

Обеспечение безопасности жизнедеятельности человека в техносфере - путь к решению многих проблем защиты природной среды от негативного влияния техносферы.