Критерии комфортности, безопасности и экологичности техносферы. Показатели ее негативности
Комфортное состояние жизненного пространства помещений и территорий по показателям микроклимата и освещения достигается соблюдением нормативных требований. В качестве критериев комфортности устанавливают значения температуры воздуха в помещениях, его влажности и подвижности (например, ГОСТ 12.1.005—88 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей юны»). Условия комфортности достигаются также соблюдением нормативных требований к естественному и искусственному освещению помещений и территорий (например, СНиП 23-05—95 «Естественное и искусственное освещение»). При этом нормируются значения освещенности и ряд других показателей систем освещения.
Критериями безопасности техносферы являются ограничения, вводимые на концентрации веществ и потоки энергий в жизненном пространстве.
Концентрации регламентируют, исходя из предельно допустимых значений концентраций этих веществ в жизненном пространстве:
Сi< ПДКi, или Сi/ПДКi < 1, (0.2)
где Сi — концентрация i-го вещества в жизненном пространстве; ПДКi — предельно допустимая концентрация i -го вещества в жизненном пространстве; n — число веществ.
Для оценки загрязнения атмосферного воздуха в населенных пунктах регламентированы класс опасности и допустимые концентрации загрязняющих веществ. Концентрация каждого вредного вещества в приземном слое не должна превышать максимально разовой предельно допустимой концентрации, т. е. С < ПДКmax, при экспозиции не более 20 мин. Если время воздействия вредного вещества превышает 20 мин, то С < ПДКсс (ПДКсс — предельно допустимая среднесуточная концентрация).
При одновременном присутствии в атмосферном воздухе нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием, их концентрации должны удовлетворять условию (0.2).
Для потоков энергии допустимые значения устанавливаются соотношениями:
Ii<ПДУ или Ii <ПДУi (0.3)
где Ii — интенсивность i -го потока энергии; ПДУ, — предельно допустимая интенсивность i -го потока энергии; n — число потоков энергии.
Конкретные значения ПДК и ПДУ устанавливаются нормативными актами Государственной системы санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации. Так, например, применительно к условиям загрязнения производственной и окружающей среды электромагнитными излучениями радиочастотного диапазона действуют Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.4/2.1.8.055—96.
ПДК и ПДУ лежат в основе определения предельно допустимых выбросов (сбросов) или предельно допустимых потоков энергии для источников загрязнения среды обитания.
Опираясь на значения ПДК и ПДУ и зная фоновые значения концентраций веществ (Сф) и потоков энергии (Iф) в конкретном жизненном пространстве, можно определить предельно допустимые выбросы (сбросы) примесей (энергии) для конкретных источников загрязнения среды обитания.
Так, например, при определении предельно допустимого выброса (ПДВ) вещества в атмосферный воздух источник загрязнения должен выполнить условие:
С < ПДК – СФ,
где С — концентрация вещества в жизненном пространстве, которая может быть создана источником загрязнения.
По значению концентрации С можно найти ПДВ для промышленного объекта. Требования к расчету содержатся в ГОСТ 17.2.302-78 и в ОНД -86.
Таким образом, наличие достаточно жесткой связи между концентрациями примесей в жизненном пространстве и потоком примесей, выделяемых источником загрязнения, позволяет реально управлять ситуацией, связанной с загрязнением жизненного пространства за счет изменения количества выбрасываемых веществ (энергии).
Предельно допустимые выбросы (сбросы) и предельно допустимые излучения энергии источниками загрязнения среды обитания являются критериями экологичности источника воздействия на среду обитания. Соблюдение этих критериев гарантирует реализацию условий (0.2), (0.3) и безопасность жизненного пространства.
В тех случаях, когда потоки масс и/или энергий от источника негативного воздействия в среду обитания могут нарастать стремительно и достигать чрезмерно высоких значений (например, при авариях), в качестве критерия безопасности принимают допустимую вероятность (риск) возникновения подобного события.
Риск — вероятность реализации негативного воздействия в зоне пребывания человека.
Вероятность возникновения чрезвычайных происшествий применительно к техническим объектам и технологиям оценивают на основе статистических данных или теоретических исследований. При использовании статистических данных величину риска определяют по формуле
R= (NЧC/NО) < RДОП (0.4)
где R – риск; NЧC – число чрезвычайных событий в год; NО – число событий в год; RДОП – допустимый риск.
В настоящее время сложились представления о величинах приемлимого (допустимого) и неприемлемого риска. Неприемлемый риск имеет вероятность реализации негативного воздействия более 10-3, приемлемый — менее 10-6. При значениях риска от 10-3 до 10-6 принято различать переходную область значений риска.
Характерные значения риска естественной и принудительной смерти людей от воздействия условий жизни и деятельности приведены ниже:
Величина риска |
Причина риска |
10-2 |
Сердечно-сосудистые заболевания |
10-3 |
Злокачественные опухоли |
10-3 |
Автомобильные аварии |
10-4 |
Несчастные случаи на производстве |
10-5 |
Аварии на железнодорожном, водном и воздушном транспорте; пожары и взрывы |
10-6 |
Проживание вблизи ТЭС (при нормальном режиме работы) |
10-7 |
Все стихийные бедствия |
10-8 |
Проживание вблизи АЭС (при нормальном режиме работы) |
Следует заметить, что несмотря на то, что потоки масс и энергий при авариях технических систем формируются, как правило, спонтанно, на их величину и вероятность возникновения можно оказывать влияние ограничением запасов масс веществ и энергий в одном объекте, контролем за состоянием объекта, введением защитных зон, использованием предохранительных средств и др.
В тех случаях, когда состояние среды обитания не удовлетворяет критериям безопасности экологичности и комфортности, неизбежно возникают негативные последствия. Для интегральной оценки влияния опасностей на человека и среду обитания используют ряд показателей негативности. К ним относят:
— численность пострадавших Ттр, от воздействия травмирующих факторов.
Для оценки травматизма в производственных условиях кроме абсолютных показателей используют относительные показатели частоты и тяжести травматизма.
Показатель частоты травматизма Кч определяет число несчастных случаев, приходящихся на 1000 работающих за определенный период:
(0.5)
где С — среднесписочное число работающих.
Показатель тяжести травматизма Кт характеризует среднюю длительность нетрудоспособности, приходящуюся на один несчастный случай:
(0.6)
где Д — суммарное число дней нетрудоспособности по всем несчастным случаям.
Показатель травматизма со смертельным исходом Кси определяет число несчастных случаев из расчета на 1000 работающих за определенный период времени (обычно год):
(0.7)
где Тси — численность пострадавших со смертельным исходом.
Показатели Кч, Кт и Кси обычно используют в Госкомстате РФ для представления сведений о производственном травматизме.
Из соотношений (0.4), (0.5), (0.6) можно показать, полагая Nо = С, a Nчс = Ттр или Nчс = Тси, что Rтр = Kч/1000, Rси= Kси/1000, где Rтр — риск работающего получить травму в течение года; Rси — риск гибели работающего в течение года.
Для оценки уровня нетрудоспособности вводят показатель нетрудоспособности Кн=Д 1000/С; нетрудно видеть, что Кн = КчКт;
— численность пострадавших Тз, получивших профессиональные или региональные заболевания;
— показатель сокращения продолжительности жизни (СПЖ) при воздействии вредного фактора или их совокупности. К показателям СПЖ относятся абсолютные значения СПЖ в сутках и относительные показатели СПЖ, определяемые по формуле СПЖ = (П – СПЖ/365)/П, где П — средняя продолжительность жизни, лет;
— региональная младенческая смертность определяется числом смертей детей в возрасте до 1 года из 1000 новорожденных;
— материальный ущерб.