Опасности техногенного характера и защита от них. Учебное пособие

средств, в целях наилучшего соответствия социальноэкономическим потребностям человека. Таким образом, в преобразовании участвуют техника, технические системы и используемая технология.

Техника (греч. «techne» – искусство, мастерство, умение) – совокупность средств человеческой деятельности, созданных для осуществления процессов производства и обслуживания непроизводственных потребностей общества. В технике материализованы знания и производственный опыт, накопленные человечеством в процессе развития производства. Техника облегчает трудовые усилия человека и увеличивает их эффективность, позволяет преобразовывать природу в соответствии с потребностями общества. По мере развития производства техника последовательно заменяет человека в выполнении технологических функций, связанных с физическим и умственным трудом. Средствами техники пользуются для воздействия на предметы труда при создании материальных и культурных благ, для получения, передачи и превращения энергии, исследования законов развития природы и общества, передвижения и связи, сбора, хранения, переработки и передачи информации, управления обществом, обслуживания быта, ведения войны и обеспечения обороны.

В новых техносферных условиях всё чаще биологическое взаимодействие стало замещаться процессами физического и химического взаимодействия, причём уровни физических и химических факторов воздействия в XXI веке непрерывно нарастали, оказывая негативное влияние на человека и природу.

Первопричиной многих негативных процессов в природе и обществе явилась антропогенная деятельность, не сумевшая создать техносферу необходимого качества, как по отношению к человеку, так и по отношению к природе. Основная цель безопасности жизнедеятельности – защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий. Средством достижения этой цели является реализация обществом знаний и умений, направленных на уменьшение в техносфере негативных физических, химических и биологических воздействий до допустимых значений. Человек и окружающая его среда (природная, производственная, городская, бытовая) в процессе жизнедеятельности по-

11

стоянно взаимодействуют. При этом «жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии и информации («Закон сохранения жизни», сформулированный Ю. Н. Куражковским).

Человек и окружающая его природная среда гармонично развиваются и взаимодействуют, лишь в условиях, когда потоки энергии, вещества и информации находятся в пределах благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой. Любое превышение уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека и природную среду. В естественных условиях такие взаимодействия наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях.

В условиях техносферы, негативные воздействия обусловлены элементами техносферы (машины, сооружения и т. д.) и действиями человека. Изменяя величину любого потока, от минимально значимого до максимально возможного, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек – среда обитания»:

-комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным условиям и создаются наилучшие условия для деятельности и отдыха, а это является предпосылкой для проявления наивысшей работоспособности и как следствие продуктивной деятельности, эти условия гарантируют сохранение здоровья человека

ицелостности компонентов среды обитания;

-допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приводят к дискомфорту и снижают эффективность деятельности; соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует невозможность возникновения необратимых негативных процессов в организме человека и в среде обитания;

-опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье, вызывая при длительном воздействии заболевания, 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.

12

Лишь первые два состояния соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других – недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды.

Анализ реальных ситуаций, событий и фактов уже сегодня позволяет сформулировать аксиомы о безопасности жизнедеятельности в техносфере:

Аксиома 1. Техногенные опасности существуют, если повседневные потоки вещества, энергии и информации в техносфере превышают пороговые значения.

Аксиома 2. Источниками техногенных опасностей являются элементы техносферы, (опасности возникают при наличии дефектов и иных неисправностей в технических системах, а также из-за наличия отходов, сопровождающих эксплуатацию технических систем).

Аксиома 3. Техногенные опасности действуют в пространстве и во времени. Травмоопасные ситуации развиваются очень быстро и спонтанно в ограниченном пространстве. Они возникают при авариях и катастрофах, при взрывах и внезапных обрушениях зданий. Зоны влияния таких негативных воздействий, как правило, ограничены. Для воздействий негативных химических факторов характерно длительное или вредное периодическое воздействие.

Аксиома 4. Техногенные опасности оказывают негативное воздействие на человека, природную среду и элементы техносферы одновременно. Техногенные опасности не действуют избирательно, они негативно воздействуют на все составляющие, оказавшиеся в зоне влияния опасности, одновременно.

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

Аксиома 6. Защита от техногенных опасностей достигается совершенствованием источников опасности, увеличением расстояния, принятием защитных мер.

Аксиома 7. Компетентность людей в мире опасностей и способах защиты от них – необходимое условие достижения безопасности техносферы.

Мир техногенных опасностей вполне познаваем, у человека есть достаточно средств и способов защиты от техногенных опас-

13

ностей. Существование техногенных опасностей и их высокая значимость, в современном обществе, обусловлены недостаточным вниманием человека к проблеме техногенной безопасности, склонностью к риску и пренебрежением опасностью.

Технические системы становятся взаимосвязанными только благодаря наличию такого основного звена, как человек. Примерно 20-30 % отказов, прямо или косвенно, связаны с ошибками человека; 10-15 % всех отказов непосредственно связаны с ошибками человека. По мнению академика В.А. Легасова, свыше 60% аварий происходит из-за ошибок персонала "рисковых" объектов. Ввиду этого, анализ надежности реальных систем должен обязательно включать и человеческий фактор.

Ошибка человека определяется как невыполнение поставленной задачи (или выполнение запрещенного действия), которое может явиться причиной повреждения оборудования или имущества либо нарушения нормального хода запланированных операций. В реальных условиях, в большинстве систем, независимо от степени их автоматизации, требуется участие человека. Можно утверждать, что там, где работает человек, появляются ошибки. Они возникают независимо от уровня подготовки, квалификации или опыта. Поэтому прогнозирование надежности оборудования без учета надежности работы человека не может дать истинной картины.

Ошибки по вине человека могут возникнуть в тех случаях, когда:

-оператор или какое-либо лицо стремится к достижению ошибочной цели;

-поставленная цель не может быть достигнута из-за неправильных действий оператора;

-оператор бездействует в тот момент, когда его участие необходимо.

Выводы

В условиях техносферы, негативные воздействия обусловлены элементами техносферы (машины, сооружения и т. д.) и действиями человека. Изменяя величину любого потока (материального, энергетического, информационного), от минимально значимого до максимально возможного, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек – среда обитания»

14

Можно утверждать, что там, где работает человек, появляются ошибки. Они возникают независимо от уровня подготовки, квалификации или опыта. Поэтому прогнозирование надежности оборудования без учета надежности работы человека не может дать истинной картины.

Контрольные вопросы

1.Что мы называем чрезвычайной ситуацией?

2.Что мы называем потенциальной опасностью?

3.Назовите элементы техносферы.

4.Что такое опасность?

5.Что такое таксономия опасностей?

6.Возможно ли, создать искусственно биосферу?

15

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ И ОПАСНЫХ СИТУАЦИЙ ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА

План

1.Классификация чрезвычайных ситуаций (ЧС) техногенного характера по масштабу распространения.

2.Классификация чрезвычайных ситуаций техногенного характера по темпу развития.

1. Классификация чрезвычайных ситуаций по масштабу распространения

Локальные (частные) чрезвычайные ситуации не выходят территориально и организационно за пределы рабочего места или участка, малого отрезка дороги, усадьбы или квартиры. К локальным относятся чрезвычайные ситуации, в результате которых пострадало не более 10 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности не более 100 человек, либо материальный ущерб составляет не более 1 тыс. минимальных размеров оплаты труда.

Если последствия чрезвычайной ситуации ограничены территорией производственного или иного объекта (т. е. не выходят за пределы санитарно-защитной зоны) и могут быть ликвидированы его силами и ресурсами, то эти ЧС называются объектовыми.

Чрезвычайные ситуации, распространение последствий которых ограничено пределами населенного пункта, города (района), области, края, республики и устраняются их силами и средствами, называются местными. К местным относятся чрезвычайные ситуации, в результате которых пострадало свыше 10, но не более 50 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности свыше 100, но не более 300 человек, либо материальный ущерб составляет свыше 1 тыс., но не более 5 тыс. минимальных размеров оплаты труда.

Региональные чрезвычайные ситуации – такие ЧС, которые распространяются на территорию нескольких областей (краев, республик) или экономический район. Для ликвидации последствий таких ЧС необходимы объединенные усилия этих территорий, а также участие федеральных сил. К региональным относятся ЧС, в результате которых пострадало от 50 до 500 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности от 500 до 1000 человек, ли-

16

бо материальный ущерб составляет от 0,5 до 5 млн. минимальных размеров оплаты труда.

Национальные (федеральные) чрезвычайные ситуации охватывают обширные территории страны, но не выходят за ее границы. Здесь задействуются силы, средства и ресурсы всего государства. Часто прибегают и к иностранной помощи. К национальным относятся ЧС, в результате которых пострадало свыше 500 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности более 1000 человек, либо материальный ущерб составляет более 5 млн. минимальных размеров оплаты труда.

Глобальные (трансграничные) чрезвычайные ситуации выходят за пределы страны и распространяются на другие государства. Их последствия устраняются силами и средствами как пострадавших государств, так и международного сообщества.

2. Классификация чрезвычайных ситуаций по темпу развития

Каждому виду чрезвычайных ситуаций свойственна своя скорость распространения опасности, являющаяся важной составляющей интенсивности протекания чрезвычайного события и характеризующая степень внезапности воздействия поражающих факторов. С этой точки зрения такие события можно подразделить на:

внезапные (взрывы, транспортные аварии, землетрясения

ит.д.);

стремительные (пожары, выброс газообразных сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ), гидродинамические аварии с образованием волн прорыва, сель и др.),

умеренные (выброс радиоактивных веществ, аварии на коммунальных системах, извержения вулканов, половодья и пр.);

плавные (аварии на очистных сооружениях, засухи, эпидемии, экологические отклонения и т.п.). Плавные (медленные) чрезвычайные ситуации могут длиться многие месяцы и годы, например, последствия антропогенной деятельности в зоне Аральского моря.

Независимо от классификационной принадлежности, в развитии чрезвычайных ситуаций выделяют четыре стадии:

1. Зарождения – возникновение условий или предпосылок для чрезвычайной ситуация (усиление природной активности, накопле-

17

ние деформаций, дефектов и т.п.). Установить момент начала стадии зарождения трудно. При этом возможно использование статистики конструкторских отказов и сбоев, анализируются данные сейсмических наблюдений, метеорологические оценки и т.п.

2.Инициирования – начало чрезвычайной ситуации. На этой стадии важен человеческий фактор, поскольку статистика свидетельствует, что до 70% техногенных аварий и катастроф происходит вследствие ошибок персонала. Более 80% авиакатастроф и катастроф на море связаны с человеческим фактором. Для снижения этих показателей необходима более качественная подготовка персонала. Так, например, в США для подготовки оператора для АЭС затрачивается до 100 тыс. долларов. Необходимо поднимать престиж работы диспетчера и оператора.

3.Кульминации – стадия высвобождения энергии или вещества. На этой стадии отмечается наибольшее негативное воздействие на человека и окружающую среду вредных и опасных факторов чрезвычайной ситуации. Одной из особенностей этой стадии является взрывной характер разрушительного воздействия, вовлечение в процесс токсичных, энергонасыщенных и других компонентов.

4.Затухания – локализация чрезвычайной ситуации и ликвидация ее прямых и косвенных последствий. Продолжительность данной стадии различна, возможны дни, месяцы, годы и десятилетия.

Классификация поражающих факторов чрезвычайных ситуаций техногенного характера. Опасные и вредные факторы чрезвычайной ситуации, воздействуя на конкретную территорию с расположенными на ней населением, сооружениями, флорой и фа-

уной, образуют очаг поражения.

При этом различают: простой очаг поражения – это очаг поражения, возникший под воздействием одного поражающего фактора (например, разрушения от взрыва или пожара); сложный очаг поражения – это очаг поражения, образовавшийся в результате действия нескольких поражающих факторов (например, вследствие взрыва произошли разрушения конструкций, вызвавшие пожар и разгерметизацию емкостей с химически – опасными веществами).

Эти факторы принято называть поражающими. По меха-

низму своего воздействия они могут быть первичными или вторичными, а также носить комбинированный характер (так, в результате воздействия ударной волны, первичный поражающий

18

фактор, разрушаются объекты народного хозяйства, возникают пожары, затопления, которые являются вторичными поражающими факторами). В отдельных ЧС возможно одновременное воздействие нескольких поражающих факторов (ударная волна, световое излучение, воздействие ионизирующего излучения), в данных случаях поражения людей и повреждения объектов народного хозяйства будут носить комбинированный характер.

Основные поражающие факторы ЧС:

1. Ударная волна. Возникает при взрывах боеприпасов, при технических взрывах (взрывы котлов, газо-, продуктопроводов, опасных грузов и др.), а также при воздействии сейсмических волн при землетрясениях и прорывах плотин.

Ударная волна – область резкого сжатия среды, которая в виде сферического слоя распространяется во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. В ударной волне возникает избыточное давление – разность между нормальным атмосферным давлением и максимальным давлением во фронте ударной волны. Избыточное давление измеряется в паскалях (Па) или килограммсилах на квадратный сантиметр (1 кГс/см2 =100 кПа). Ударная волна имеет две фазы – фазу сжатия и фазу разрежения.

Взависимости от того, в какой среде ударная волна возникает

ираспространяется – в воздухе, воде или грунте, – ее называют воздушной, гидродинамической или сейсмовзрывной волной.

Поражающее действие ударной волны зависит от степени давления сжатой среды (избыточного давления), ее скорости, времени воздействия и положения человека или объекта по отношению к фронту ее распространения, их устойчивости и защищенности.

Взависимости от величины избыточного давления во фронте ударной волны возникают четыре зоны разрушений: полных, сильных, средних и слабых разрушений.

Как правило, в этих зонах возникают вторичные поражающие факторы, например, поражения людей вызываются как первичным воздействием ударной волны, так и летящими обломками сооружений, падающими деревьями, осколками стекол, камнями, грунтом.

Травмы, получаемые пострадавшими, принято разделять на

легкие, средние и тяжелые. При давлении во фронте ударной волны свыше 1 мГс/см2 травмы могут быть крайне тяжелыми и смертельными.

19

2. Ионизирующее излучение. В основе радиационных поражений лежит воздействие ионизирующего излучения на организм. Радиация становится ионизирующей и опасной в тех случаях, когда она способна разрывать химические связи молекул, составляющих живой организм.

Возникновение этого поражающего фактора возможно при авариях на АЭС, взрывах ядерных боеприпасов, при нарушении технологических процессов на производстве и техники безопасности при работе с источниками ионизирующего излучения и в ряде других случаев. При этом возможно облучение людей в момент возникновения чрезвычайной ситуации и при заражении радиоактивными веществами окружающей среды, при выбросе их в атмосферу. Так, при аварии на Чернобыльской АЭС имело место непосредственное облучение персонала и спасательных формирований в момент аварии и ее ликвидации. Кроме того, значительная часть территории Белоруссии, Украины и Российской Федерации подверглась заражению радиоактивными веществами. И сегодня продолжается их вредное воздействие на человека, животный и растительный мир.

Воздействие ионизирующих излучений первоначально человеком почти не ощущается. Степень их воздействия определяется величиной полученной человеком дозы, измеряемой дозиметрическими приборами. Ионизирующие излучения вызывают радиационные поражения, которые способствуют возникновению острой или хронической лучевой болезни.

Как уже отмечалось, человек способен подвергнуться воздействию ионизирующих излучений при нахождении непосредственно у источника ионизирующего излучения или на зараженной радиоактивными веществами местности. В первом случае воздействие ионизирующих излучений будет носить характер внешнего облучения.

При нахождении на местности, зараженной радиоактивными веществами, кроме внешнего облучения, серьезную опасность представляют РВ, попадающие в организм с вдыхаемым воздухом, с водой и пищей, а также через кожу.

При дозе облучения в 100 рад и выше развивается острая лучевая болезнь различной степени тяжести. Доза облучения в 600 – 700 рад практически считается смертельной.

20