Муравьева Е.В., Романовский В.Л. Прикладная техносферная рискология. Экологические аспекты

Подождите немного. Документ загружается.

уменьшить возможность работы «липовых специалистов» в опасных сферах и

повысить качество образования.

Если принять во внимание, что содержание образования – это специально

отобранная и признаваемая обществом (государством) система элементов объ-

ективизированного опыта человечества, усвоение которой необходимо для ус-

пешной деятельности индивида в избранной им сфере общественно полезной

практики, то имеются субъективные и объективные факторы, влияющие на со-

стояние технического образования, в зависимости от потребностей общества.

В таком случае, субъективными факторами, влияющими на содержание

образования, будут политические установки мирового сообщества, которое по-

следнее время ориентированы на устойчивое развитие и экологическую безо-

пасность.

К объективным факторам можно отнести возрастание антропогенных и

техногенных нагрузок на окружающую среду, что требует вмешательства уже

на государственном уровне, недаром в России была принята Федеральная це-

левая программа «Снижение рисков и смягчение последствий ситуаций при-

родного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010 года». Це-

левая ориентация Программы направлена на продвижение и ускоренную реа-

лизацию современных технологий безопасного развития, таких, как снижение

риска и уменьшение последствий природных и техногенных катастроф и соз-

дание системы жизнеобеспечения и защиты человека, входящих в перечень

критических технологий, утвержденный Президентом Российской Федерации.

Какие же выводы можно сделать из всего вышесказанного? Во-первых,

для чёткого понимания экологических последствий чрезвычайных ситуаций,

будущие специалисты должны иметь достаточно глубокие знания по экологии

(науке о взаимосвязи живых организмов между собой и средой обитания), эко-

логическому менеджменту и другим предметам экологической направленно-

сти.

Во-вторых, для расчётов рисков, необходимо владение математическим

аппаратом и методами математического моделирования, знание теории веро-

ятности и взаимосвязей в современных технико-экологических комплексах.

В-третьих, в связи с усилением совместных действий мирового сообще-

ства по преодолению негативных экологических последствий, студентам про-

сто необходимо ориентироваться в современных политических тенденциях и

регулярно обновляющейся нормативно-правовой базе, т.к. будущему инженеру

невозможно организовывать свою деятельность не имея представления о Киот-

ских соглашениях, Конвенции о трансграничных воздействиях и т.д. и т.п.

Однако, основным требованием в экологической подготовке будущего

инженера является междисциплинарность – сложные системные тенденции в

науке и технологиях, которые оказывают всё более многостороннее воздейст-

вие на окружающую среду и общество (Глобалистика: Энциклопедия / Гл. ред.

И.И. Мазур, А.Н. Чумаков; Центр научных и прикладных программ «Диалог».

– М.: ОАО Издательство «Радуга», 2003. – 1328с.), и системообразующую роль

в этом процессе должна сыграть прикладная техносферная рискология.

Глава 1. Экологические аспекты прикладной техно-

сферной рискологии

1.1 Экологические проблемы в формировании понятия «при-

кладная техносферная рискология»

Современный этап развития человечества характеризуется совместной

эволюцией человека и окружающей среды. Решение каждодневных проблем

приводит ко все возрастающему антропогенному воздействию на природу. В

системе «человек-техника-среда» появился третий равноправный компонент -

техника, с одной стороны, облегчающая жизнь людей, а с другой - усу-

губляющая и без того сложные взаимоотношения человека с природой. Путь

решения проблемы, вероятно, один: осознание человеком того, что он не вла-

стелин мира, а лишь один из компонентов триединой системы «человек-

техника-среда». Эта система любого масштаба (от глобального до региональ-

ного различного уровня и совсем малого: жилище человека, место его трудо-

вой деятельности, учебы и т.д.) должна функционировать внутренне непроти-

воречиво, слаженно.

Триединость системы «человек-техника-среда» подразумевает та-

кую организацию этой системы, при которой обеспечивается достаточная

безопасность не только человеку со стороны техники, среды обитания (окру-

жающей, бытовой, производственной), других людей, но и всем элементам

системы друг от друга. Деятельность человека, работа технических систем

должна быть безопасна для среды обитания (т.е. окружающей среды в

обычном понимании). Техн

ика, в свою очередь, не должна подвергаться

опасному или вредному воздействию со стороны людей или окружающей сре-

ды. Любые опасности, которые возникают или могут возникнуть в системе

«человек-техника-среда», приводят (или могут привести) к пагубным по-

следствиям в функционировании системы и к катастрофическим последств

и-

ям для окружающей среды.

Подходя к рассмотрению проблемы с точки зрения экологии, мы долж-

ны в данном случае, заострить внимание на влиянии двух первых компонентов

на окружающую среду. Сейчас, основной экологической проблемой признана

проблема нарушения экосистем. Это может происходить и в результате нера-

ционального использования природных ресурсов и в результате техногенных

катастроф. Сложившая в современном мире ситуация требует научного подхо-

да к разрешению проблем между природой и обществом, но в реальной жизни

невозможно учесть все составляющие этих отношений, следовательно, особую

роль в природоохранной деятельности начинает играть математическое моде-

лирование и анализ рисков.

РИСК В ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИИ - вероятность неблагоприятных

последствий того или иного решения в глобальной, региональной или ло-

кальной эксплуатации природных ресурсов и в процессе использования ес-

тественных условий, функционирования сооружения, технологической ли-

нии и т.п., потребляющих эти ресурсы, в пределах и за пределами нор-

мативного срока их работы. Для хозяйственно-территориальных решений

обычно снижается со временем, а для сооружений растет с их старением (на-

пример, в строительстве ГЭС из-за снижения прочности основания плотины и

всех сооружений гидроузла). Рассматривают экономические, социальные и

экологические критерии.

РИСК СОЦИАЛЬНЫЙ - возможность или невозможность адаптации

населения к тому или ин объекту (боязнь жить вблизи АЭС — радиофобия

рядом с химическим заводом). Р.с. тесно связан с риском технологическим.

РИСК ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ - опасность производственной аварии,

пожара, взрыва, транспортной аварии, вследствие которых подвергаются уг-

розе не только жизнь и здоровье человека, но и наносится ущерб окружаю-

щей среде. Характеризует степень надёжности технологий.

РИСК ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЙ - 1) ожидаемая частота эффектов в

результате определенного воздействия загрязнителя; 2) математическое поня-

тие выражающее ожидаемую выраженность и(или) частоту неблагоприятных

реакций в ответ на воздействие вещества.

РИСК ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ - вероятность деградации окружающей сре-

ды или перехода её в неустойчивое состояние (Кризис экологический. Катаст-

рофа

экологическая) в результате текущей или планируемой хозяйственной

деятельности; возможность потери контроля за происходящими экологиче-

скими событиями (Экологический энциклопедический словарь. Около 11000

слов. Под ред. Гимадеева. – Казань: «Природа», 2000. – 544 с.)

Первым человеком, связавшим с помощью математики природные ре-

сурсы и человечество был Т. Мальтус. В своём труде «Опыт о законе народона-

селения», изданном в 1798 году, он теоретическими математическими расчёта-

ми предсказал истощение природных ресурсов при росте численности человече-

ства. В дальнейшем применение методов математического моделирования и

анализ риска сыграли огромную роль в пропаганде работ Римского клуба. Про-

ведение работ в сфере глобального моделирования, построение первых компью-

терных моделей мира, критика негативных тенденций человеческой цивилиза-

ции, развенчание мифа об экономическом росте как наиболее эффективном

средстве решения всех проблем, поиск гуманизации мира и человека – всё это

составляет позитивные стороны деятельности Римского клуба.. Вот основные

цели, которые поставили перед собой деятели "Римского Клуба":

• дать обществу методику, с помощью которой можно было бы на-

учно анализировать "затруднения человечества", связанные с физической огра-

ниченностью ресурсов Земли, бурным ростом производства и потребления -

этими "принципиальными пределами роста";

• донести до человечества тревогу представителей Клуба относи-

тельно критической ситуации, которая сложилась в мире по ряду аспектов;

• "подсказать" обществу, какие меры оно должно предпринять, что-

бы "разумно вести дела" и достичь "глобального равновесия".

Наиболее известные из докладов, вызвавшие бурные научные дискуссии

«Пределы роста» . 1972г. (руководитель Д. Медоуз), "Стратегия выжива-

ния", 1974г. (рук. М.Месарович и Э.Пестель), «Пересмотр международного по-

рядка", 1976 (рук. Я.Тинберген), "Цели для человечества". 1977г. (рук. Э.Ласло),

"Нет пределов обучению", 1979г. (рук. Дж.Боткин, М.Эльманджра, М.Малица).

"Маршруты, ведущие в будущее", 1980г. (Б.Гаврилишин), "Микроэлектроника и

общество", 1982г. (рук. Г.Фридрихс. Л.Шафф), "Революция босоногих" 1985г.

(Б.Шнейдер) и др.

Целью этих докладов является стремление добиться понимания трудно-

стей, названных Римским клубом "глобальными проблемами", возникающих на

пути развития человечества, оказать влияние на общественное мнение по поводу

этих проблем и во всех этих работах базовыми являются математические модели

происходящего процесса.

Модель никогда не бывает тождественной рассматриваемому объекту, не

передаёт его свойств и особенностей, но, благодаря замене реальн

ого объекта

соответствующей ему моделью появляется возможность математически сфор-

мулировать задачу его изучения и воспользоваться для анализа его свойств ма-

тематическим аппаратом, который не зависит от конкретной природы данного

объекта.

Складывающаяся обстановка в связи с возрастающим количеством еже-

годно возникающих чрезвычайных ситуаций природного и техногенного харак-

тера, увеличением их масшт

абов требует принятия мер по совершенствованию

управления безопасностью.

Техногенные угрозы в настоящее время приобретают комплексный ха-

рактер. Объект или субъект подвергается воздействию нескольких факторов сра-

зу, что намного опаснее, чем независимое воздействие этих же факторов [Про-

токол совместного совещания экспертов проекта «ТАСИС» и экспертов Россий-

ского научного общества ан

ализа риска (24 мая 2005 г.)].

К особенностям современных чрезвычайных ситуаций и негативных воз-

действий относится и то, что последствия реализовавшихся опасностей могут

сохраняться длительное время и влиять на несколько поколений людей.

Все это приводит к необходимости осмысленного и разумного подхода к

анализу комплексных территориальных рисков, характеризующих реальное со-

стояние безопасности населения и окружающей среды в каждом конкретном ре-

гионе.

Любой живой организм реагирует на изменение окружающей среды, на

внешние воздействия. Ему свойственны обратные связи как отрицательные, так

и положительные. Первый тип обратных связей обеспечивает стабильность ор-

ганизма. Положительные обратные связи содействуют поддержанию нужного

уровня изменчивости, помогают организму найти новые «локальные экстрему-

мы» своего поведения, новые способы использования внешней энергии и мате-

рии [Моисеев Н. И. Экология человеч

ества глазами математика: (Человек, при-

рода и будущее цивилизации). — М.: Мол. гвардия, 1988.]

Антропогенное воздействие на биоту имеет важные особенности [Нико-

лайкин Н. И. Экология: Учеб. для вузов / Н. И. Николайкин, Н. Е. Николайкина,

О. П. Мелехова. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2003.]:

• нелинейность дозового эффекта различных чуждых веществ или излуче-

ний на би

ологические системы, т. е., как правило, действие малых доз зачастую

является несоразмерно сильным;

• кумулятивный эффект любых долговременных воздействий на природ-

ные объекты (организмы, экосистемы и пр.), т. е. существенное увеличение и

накопление действия со временем, зачастую приводящее к резким качественным

изменениям путем суммирования слаб

ых количественных сдвигов;

• синергическое (совместное) действие различных факторов среды на жи-

вое, которое нередко приводит к неожиданным эффектам, не являющимся сум-

мой ответов на оказанные действия. Действие одного фактора может как усили-

вать, так и ослаблять либо качественно изменять эффекты воздействий других. В

некоторых случаях возможен неожиданный результат;

• индивидуальные различия живых существ (в том числе и людей) в чув-

ствительн

ости к действию факторов среды и в сопротивляемости неблагоприят-

ным изменениям;

• многим загрязнениям характерно триггерное действие (то или иное за-

грязнение может вызвать цепную реакцию, начинающуюся с какого-то одного

наиболее чувствительного вида; далее реакция передается по трофической сети

и ведет к тому или иному поражению целой экосистемы).

Указанные особенности свойственны и техническим системам (мелкие от-

казы могут в итоге провоцировать значительные последствия; накопление скры-

тых повреждений, старение материалов, усталостные динамические процессы в

конструкциях могут приводить к резким качественным изменениям; совместное

действие различных факторов в зависимости от их сочетания и последователь-

ности воздействия может приводить к различным последствиям; индивидуаль-

ные различия даже однотипных технических систем в силу «возраста» и особен-

ностей эксплуатации к действию факторов среды; то или иное воздействие,

«нашедшее» уязвимое звено в технической системе может привести к цепной

реакции отказов и т. д.).

Характерной особенностью синергетических процессов, помимо взаимо-

усиления негативных эффектов, является некоторое запаздывание во времени их

проявления по сравнению с возбуждающим фактором-процессом [Оценка и

управление природными рисками. Тематический том / Под ред. А.Л.Рагозина. —

М.: Издательская фирма «КРУК», 2003.].

Нарастание негативных последствий антропогенного воздействия на тер-

ритории является результатом наложения и синергетического усиления несколь-

ких, часто независимых друг от друга факторов-условий и факторов-процессов

природного, техногенного и социального характера, которые совместно могут

приводить к более тяжелым последствиям, чем при их раздельном проявлении.

Положение дел еще более усугубляет повышение уровня сейсмичности

платформенных территорий в последние годы, в связи с чем, здесь возрастает

"неучтенный" риск возникновения случаев нарушения устойчивости и техниче-

ского состояния любых объектов, оказавшихся в зоне влияния геодинамических

аномалий [Касьянова Н.Л. Экологические риски и геодинамика. - М.: Научный

мир, 2003.]

Говоря о безопасности территорий, не надо забывать, что они относятся,

с термодинамической точки зрения, к открытым системам, поскольку в принци-

пе их нельзя оградить от перетоков массы, энергии и информации, которые, в

свою очередь, могут являться как стабилизирующими, так и дестабилизирую-

щими факторами уровня безопасности.

При анализе и оценке рисков необходимо учитывать и различать потен-

циальную и ситуационную опасности [Пушкина Ю., Емельянов А. Учет синер-

гизма потенциальной и ситуационной опасности при управлении техногенными

рисками. В сборнике научных докладов и статей 1-й Международной конферен-

ции «Безопасность. Технологии. Управление». Ч. I /Под науч. ред. д.п.н., про-

фессора Л.Н. Гориной, Тольяттинский государственный университет. - Тольят-

ти, 2005.].

Потенциальная опасность – это возможность реализации цепочки собы-

тий, прив

одящей к нежелательным последствиям. От того, в какой, на данный

момент времени, ситуации это будет происходить, тяжесть последствий будет

различной. Ситуация, способствующая в той или иной степени развитию подоб-

ных событий, и есть ситуационная опасность. Возможн

о совершенно противо-

положное развитие событий – от мгновенного защищающего реагирования на

реализацию потенциальной опасности до провоцирующего тяжелые последст-

вия.

Наличие ситуационной опасности является дестабилизирующим факто-

ром, влияющим на безопасность людей, среду обитания и экономику. В этой

связи необходим более полный анализ и учет формирующих ситуационную

опасность факторов (антропогенного, природного или комбинированного харак-

тера) с целью возможности организации процесса управления ими.

Основная трудность будет заключаться в выстраивании возможных цепо-

чек событий, которые могут быть реализуемы лишь на конкретной территории

при конкретном стечении обстоятельств. Среди множества возможных сценари-

ев развития чрезвычайных ситуаций могут быть как довольно очевидные, так и

трудно прогнозируемые. Почувствовать и предугадать это по силам лишь вы

со-

коквалифицированным специалистам, поскольку первопричиной последних мо-

гут быть, на первый взгляд, «пустяшные события».

«Курирует» решение подобных проблем в различных областях нашей

жизни теория риска. Теория риска есть теория принятия решений в условиях ве-

роятностной неопределенности. С математической точки зрения она является

разделом теории вероятностей, а приложения теории риска практически безгра-

ничны. Наиболее продвинута финансовая область приложений: банковское дело

и страхование, управление рыночными и кредитными рисками, инвестициями,

бизнес-рисками. Развиваются и нефинансовые приложения, связанные с угроза-

ми здоровью, окружающей среде, рисками аварий и экологических катастроф, и

другими направлениями [http://riskconsulting.narod.ru/

В исследованиях по проблеме риска возникло отдельное направление ра-

бот под общим названием "Управление риском".

В техносфере управление риском (risk management) - это часть системного

подхода к принятию решений, процедур и практических мер в решении задач

предупреждения или уменьшения опасности промышленных аварий для жизни

человека, заболеваний или травм, ущерба материальным ценностям и окружаю-

щей природной среде.

Для процесса управления ри

ском существует несколько названий как в

нашей стране (обеспечение промышленной безопасности), так и за рубежом

("safety management", "management of process hazards"), которые фактически яв-

ляются синонимами.

Под этими терминами понимается совокупность мероприятий, направлен-

ных на снижение уровня технологического риска, уменьшение потенциальных

материальных потерь и других негативных последствий аварий.

Необходимо так же понимать основное различие между понятиями «Оцен-

ка риска» и «Управление риском». Оценка риска строится на фундаментальном,

прежде в

сего естественнонаучном и инженерном, изучении источника (напри-

мер, химического объекта) и факторов риска (например, загрязняющих веществ с

учетом особенностей конкретной технологии и экологической обстановки) и ме-

ханизма взаимодействия между ними. Управление риском опирается на эконо-

мический и социальный анализ, а также на законодательную базу, которые не

нужны и не используются при оценке риска. Упра

вление риском имеет дело с

анализом альтернатив по минимизации риска, т.е. является, по сути дела, част-

ным случаем класса многокритериальных задач принятия решения в условиях

неопределенности. Оценка риска служит основой для и

сследования и выработки

мер управления риском.