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.