Критерии комфортности, безопасности и экологичности техносферы

Человек может в определённых пределах управлять процессом в системе «человек – среда обитания». Характер такого управления является двухцелевым. Одной целью является достижение определённого хозяйственного или другого эффекта. Другая цель – исключение нежелательных последствий в процессе реализации первой цели. Одновременная реализация обеих целей может быть сопряжена с необходимостью преодоления множества трудностей и противоречий и в общем случае является сложной задачей.

Возможны следующие характерные состояния взаимодействия человека и техносферы:

- комфортное (оптимальное), когда потоки вещества, энергии и информации соответствуют оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха, гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонент 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 дДопус­тимоего взаимодействиявзаимодействие 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, 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.

Существуют критерии комфортности, безопасности и экологичности.

В качестве критериев комфортности жизненного пространства помещений устанавливают значения параметров микроклимата (температура воздуха, его влажность и подвижность) и естественного и искусственного освещения.

Критериями безопасности техносферы являются ограничения, вводимые на концентрации веществ и потоки энергий в жизненном пространстве. При этом для веществ с учётом их вредности и особенности воздействия на организм устанавливаются предельно допустимые значения концентраций ПДК, которые недопустимо превышать:

C_i < ПДК _i,

где C_i – концентрация i -го вещества в жизненном пространстве;

ПДК _i – предельно допустимая концентрация i -го вещества в жизненном пространстве.

Для потоков энергии допустимые значения устанавливаются соотношениями:

I_i < ПДУ _i,

где I_i – интенсивность i -го потока энергии;

ПДУ _i – предельно допустимая интенсивность i -го потока энергии.

Конкретные значения ПДК и ПДУ устанавливаются нормативными актами. Государственной системы санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации.

Критериями экологичности источника воздействия на среду обитания являются предельно допустимые выбросы (сбросы) и предельно допустимые излучения энергии источниками загрязнения. Соблюдение этих критериев гарантирует безопасность жизненного пространства.

Опираясь на значения ПДК и ПДУ и зная фоновые значения концентраций веществ (С_ф) и потоков энергии (I_ф) 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 выполнять условие:

C < ПДК - С_ф,

где С – концентрация вещества в жизненном пространстве, которая может быть создана источником загрязнения.

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 безопасность жизненного пространства.

В тех случаях, когда потоки масс 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 – это 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 = (N_ЧС / N_О ) ≤ R_ДОП ,

где R – риск; N_ЧС – число чрезвычайных событий в год; N_О – общее число событий в год; R_ДОП – допустимый риск.

В настоящее время сложились представления о величинах приемлемого (допустимого) и неприемлемого риска. Концепция приемлемого риска состоит в стремлении к такой малой опасности, которую приемлет общество в данный период времени. Приемлемый риск сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями её достижения.

Риск естественной и принудительной смерти людей от воздействия условий жизни и деятельности имеет следующие значения:

- сердечно-сосудистые заболевания – 10^-2;

- злокачественные опухоли, автомобильные аварии – 10^-3;

- несчастные случаи на производстве – 10^-4;

- аварии на ж/д, водном и воздушном транспорте, пожары и взрывы – 10^-5;

- проживание вблизи ТЭС (при нормальном режиме работы) – 10^-6;

- все стихийные бедствия – 10^-7.;

проживание вблизи АЭС (при нормальном режиме работы) – 10^-8.

Риск с уровнем 10^-6 за год считается пренебрежимо малым, при этом дальнейшее снижение риска считается нецелесообразным. Риск с уровнем более 10^-3 считается неприемлемым.

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.

Показатели негативности техносферы

В тех случаях, когда состояние среды обитания не удовлетворяет критериям комфортности, безопасности и экологичности, неизбежно возникают негативные последствия. Для интегральной оценки влияния опасностей на человека и среду обитания используют ряд показателей негативности. К ним относят:

- численность пострадавших Т_ТР от воздействия травмирующих факторов;

- показатель частоты травматизма К_Ч, определяющий число несчастных случаев за один год, приходящихся на 1000 работающих:

К_Ч = 1000(Т_ТР /С),

где С – среднесписочное число работающих;

- показатель тяжести травматизма К_Т, характеризующий среднюю длительность нетрудоспособности, приходящуюся на один несчастный случай: К_Т = Д/Т_ТР,

где Д – суммарное число дней нетрудоспособности по всем несчастным случаям;

- показатель травматизма со смертельным исходом К_СИ, определяющий число пострадавших со смертельным исходом за один год (Т_СИ), приходящихся на 1000 работающих: К_СИ= 1000(Т_СИ /С).

Из приведенных показателей можно определить риск работающего получить травму R_ТР =К_Ч / 1000 и риск гибели работающего R_СИ = = К_СИ /1000 в течение года.

Для оценки уровня нетрудоспособности вводят:

- показатель нетрудоспособности К_Н = 1000(Д/С) = К_Ч К_Т;

- численность пострадавших Т_З, получивших профессиональные или региональные заболевания;.

- показатель сокращения продолжительности жизни (СПЖ) при воздействии вредного фактора или их совокупности. Абсолютные значения СПЖ оцениваются в сутках, а относительные – 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.