Материал:

Теоретические основы БЖД

Безопасность жизнедеятельности - это наука, которая изучает проблемы безопасного пребывания человека в среде - природной, техногенной, социальной, в процессе различных видов ее деятельности. Она является более универсальной, чем отдельные направления научных исследований, такие как охрана труда гражданская защита, ведь две последние рассматривают лишь отдельные случаи безопасности в конкретных ситуациях., в частности охрана труда изучает вопросы безопасности человека, находящегося в условиях производства, а гражданская защита в чрезвычайных ситуациях, тогда как безопасность жизнедеятельности - во всех жизненных обстоятельствах.

В основе безопасности жизнедеятельности лежат наиболее общие законы природы, прежде всего такие философские законы, как закон причин и следствий. Каждое событие (следствие) в нашем мире имеет свою причину. Во многих случаях зная последствия, особенно мно-тофакторних ситуаций очень трудно выявить основную причину, которая привела к формированию данной ситуации, тем более, что причина может возникнуть несколько лет, десятилетий или веков тому назад.

Условия, при которых реализуются потенциальные опасности, называются причинами. Они характеризуют совокупность обстоятельств, благодаря которым опасности проявляются и вызывают те или иные нежелательные события - последствия. Формы нежелательного результата разные - травмы, материальный ущерб, урон окружающей среде и др. "Опасность - причины - нежелательные последствия" - это логический процесс развития, реализующий потенциальную опасность в реальный нежелательный результат. Как правило, этот процесс является багатопричинним.

Если причина сформирована - следствие неизбежен, однако человек может изменить его, ослабить, или даже обернуть негативное последствие на положительный. Для этого необходимо изучать процесс реализации причин (причинно-следственные связи). Это легче сделать для несложных систем, например, инженерных конструкций, и т.д. Что касается человека, то выявление причин тех или иных событий в ее жизни является чрезвычайно трудной задачей, которая на сегодняшнем этапе развития науки не может быть реализована полностью.

Современная теоретическая база БЖД должна содержать, как минимум:

- методы анализа опасностей, генерируемых элементами системы "человек-среда";

- основы комплексного описания неблагоприятных факторов в пространстве и времени с учетом возможности их кумулятивного действия на человека;

- основы формирования исходных показателей безопасности в создаваемых элементов техносферы с учетом ее состояния;

- основы управления безопасностью системы "человек-среда"

на базе мониторинга (показателей) опасностей и применения наиболее эффективных мер и средств защиты;

- основы формирования требований по безопасности деятельности к операторам технических систем и населению техносферы.

Главная задача науки о безопасности жизнедеятельности - превентивные идентификация источников и анализ причин возникновения опасностей, прогнозирование, оценка и регулирование их действия в пространстве и во времени.

Основой для построения научных теорий в естественных науках является наличие объективных общих закономерностей. Есть ли такие закономерности в области, связанной с авариями, бедствиями, катастрофами? Конечно да, это иллюстрируют следующие примеры.

Первый пример связан со статистикой различных катастрофических событий. Для большинства бедствий статистика имеет степеневу зависимость, что приводит к появлению у нее ряда нетривиальных "антиінтуїтивних свойств". Идеальным степенным законам соответствуют прямые. Эти законы являются хорошим приближением для реальной статистики бедствий и катастроф. Мы имеем дело с одним и тем же законом для различных явлений. Очевидно, он обусловлен коллективным поведением одного и того же типа. Другими словами, мы получили два одинаковых решения уравнений, которых пока не знаем. Отсюда можно прийти к выводу, что много методик прогноза и подходов, апробированных при прогнозе землетрясений, могут оказаться эффективными и в других сферах в частности в социальной, экономической и т.д. Итак, мы имеем дело с одинаковыми законами для катастрофических явлений в разных областях - с объективной основой для построения теории.

Эту закономерность объясняет теория критичности, самоорганизующейся, она рассматривает такие задачи, как математическое моделирование землетрясений, лавин, биржевых обвалов, наводнений, инцидентов при хранении ядерных боеприпасов, утечка конфиденциальной информации, моделирование динамики рынка товаров, биологической эволюции и т.п. Другими словами, существует единый подход к множеству различных рисков.

Второй пример - динамика одного из основных экономических показателей, индекса Доу-Джонса, перед кризисом 1929 г. Кризис в этом случае "готовилась" по крайней мере четыре года. Для сопоставления возьмем содержание ионов хлора в источниках перед землетрясением в Кобе в 1995 г. - землетрясение "готовился" около двух лет. Обе зависимости хорошо описываются одинаковой формуле. Итак, мы имеем дело с одинаковыми законами для катастрофических явлений в разных областях - с объективной основой для построения теории.

Представим себе следующую гипотетическую ситуацию. Предположим, что на основе математических моделей и новых информационных технологий удалось в 1926 г. предсказать кризис 1929 г. Помогло бы это предотвратить ей, направить события в другое русло? Какова должна быть точность прогноза или его горизонт, чтобы можно было принять действенные меры по защите людей в случае различных бедствий?

Здесь мы сталкиваемся с эффектом Кассандры, о котором почти всегда вспоминают очевидцы величайших бедствий - многие, а иногда и большинство людей не следует оговоркой, игнорируют предупреждения об опасности и заблаговременно не предпринимают никаких мер, которые помогли бы им спастись. Теория риска создается для защиты человека, и человек должен быть в центре внимания этой теории. Мало знать закономерности, предсказывать катастрофические события, создавать механизмы предупреждения бедствий. Надо добиться, чтобы это сработало, было понятным для людей и ими заранее угодно.

Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда потоки вещества, энергии и информации находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и окружающей средой. Любое превышение привычных (сбалансированных течение эволюции) этих уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека или окружающей среды - создаются условия для угроз или непосредственно для опасностей. В природных условиях такие взаимодействия наблюдаются при стихийных явлениях и изменении климата. В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены ее элементами и действиями непосредственно человека. В общем виде воздействие потока на объект (например, человека) в каждой точке пространства определяется его интенсивностью И и длительностью экспозиции т, то есть

Е(х,у^) =/(I, т),

где Е - экспозиция фактора в точке пространства с координатами х,

Результат влияния фактора (экспозиции воздействия потока вещества, энергии и информации, или их сочетание) на объект зависит от свойств и параметров потока, а также от свойств объекта.

Например, эксплуатация технических систем является потенциально опасной, поскольку она связана с различными процессами, а последние - с использованием (производством, транспортировкой, хранением и преобразованием) химической, электрической и других видов энергии, накопленной в оборудовании и материалах, непосредственно в человеке и окружающей среде. Опасность проявляется в результате неконтролируемого выхода энергии. В определенных условиях неконтролируемый выход энергии сопровождается опасными событиями.

Изменяя величину любого потока от минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе "человек - среда жизнедеятельности":

- комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия, создают оптимальные условия деятельности и отдыха; предпосылки для проявления наивысшего трудоспособности; гаранта сохранения здоровья человека и целостности компонентов среды жизнедеятельности;

- допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду жизнедеятельности, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека. Соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует невозможность возникновения и развития необратимых негативных процессов у человека и в среде жизнедеятельности;

- опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное влияние на здоровье человека, вызывая при длительной экспозиции ее заболевания, или приводят к деградации природной среды;

- чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму человеку, или даже привести к ее летальному исходу, вызвать разрушения в природной среде.

Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) - недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды.

Анализ реальных ситуаций, событий и факторов уже сегодня позволяет сформулировать ряд аксиом науки о безопасности жизнедеятельности в техносфере. К ним относятся:

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

Пороговые или предельно допустимые значения опасностей устанавливаются за условия сохранения функциональной и структурной целостности человека и природной среды. Соблюдение предельно допустимых значений потоков создает безопасные условия жизнедеятельности человека в жизненном пространстве и исключает негативное влияние техносферы на природную среду.

Аксиома 2. Источниками техногенных опасностей являются элементы техносферы.

Опасности возникают при наличии дефектов и иных неисправностей в технических системах, при неправильном использовании технических систем, а также из-за наличия отходов, сопровождающих эксплуатацию технических систем. Технические неисправности и нарушения режимов использования технических систем приводят, как правило, к возникновению травмоопасных ситуаций, а выделение отходов (выбросы в атмосферу, стоки в гидросферу, поступление твердых веществ на земную поверхность, энергетические излучения и поля) сопровождается формированием вредных воздействий на человека, природную среду и элементы техносферы.

Аксиома 3. Техногенные опасности действуют в пространстве и во времени.

Травмоопасные действия, как правило, кратковременные и спонтанные в ограниченном пространстве. Они возникают при авариях и катастрофах, при взрывах и внезапных разрушениях зданий и сооружений. Зоны влияния таких негативных воздействий, как правило, ограничены, хотя возможно распространение их влияния на значительные территории, например, как при аварии на ЧАЭС.

Для вредных воздействий характерно длительное или периодическое негативное влияние на человека, природную среду и элементы техносферы. Пространственные зоны вредных воздействий изменяются в широких пределах от рабочих и бытовых зон до размеров всего земного пространства. К последним относятся воздействия выбросов парниковых и озоноразрушающих газов, поступление радиоактивных веществ в атмосферу и т.д.

Аксиома 4. Техногенные опасности оказывают негативное воздействие на человека, природную среду и элементы техносферы одновременно.

Человек и окружающая его техносфера, находясь в непрерывном материальном, энергетическом и информационном обмене, образуют постоянно действующую пространственную систему "человек - техносфера". Одновременно существует и система "техносфера - природная среда" (рис. 1.4). Техногенные опасности не действуют избирательно, они негативно воздействуют на все составляющие вышеупомянутых систем одновременно, если последние оказываются в зоне влияния опасностей.

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

Воздействие травмоопасных факторов приводит к травмам или гибели людей, часто сопровождается очаговыми разрушениями природной среды и техносферы. Для действия таких факторов характерны значительные материальные потери.

Действие вредных факторов, как правило, длительная, она оказывает негативное влияние на состояние здоровья людей, приводит к профессиональным или региональных заболеваний. Воздействуя на природную среду, вредные факторы приводят к деградации представителей флоры и фауны, изменяют состав компонент биосферы.

При высоких концентрациях вредных веществ или при высоких потоках энергии вредные факторы по характеру своего действия могут приближаться к травмоопасных действий. Так, например, высокие концентрации токсичных веществ в воздухе, воде, пище могут вызвать отравление.