Основні джерела та види ризику підлягають оцінці Кількісні заходи техногенних впливів і навантажень [ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати. скачати Волгоградський державний технічний університет Кафедра "Промислової екології та безпеки життя діяльності " Семестрова робота по БЖД на тему: "Основні джерела та види ризику, що підлягають оцінці. Кількісні заходи техногенних впливів і навантажень ". Виконав: студент групи ІХТ-464 Ю.В. Перевірила: Сторожікова Н.А. Волгоград 2003 Зміст: Введення. 1. Основні положення теорії ризику. 2. Методика вивчення ризику. 3. Інші прийоми аналізу ризику. 4. Порівняльні дані різних методів аналізу. 5. Необхідність захисту навколишнього середовища від небезпечних техногенних впливів промисловості на екосистеми. Список літератури. Введення. Необхідною умовою існування людського суспільства є діяльність. Існує велика кількість видів діяльності, які охоплюють практичні, інтелектуальні і духовні процеси, що протікають в побуті, громадській, культурній, виробничій, науковій та інших сферах життя. М одягнув процесу життєдіяльності в найбільш загальному вигляді можна представити що складається з двох елементів: людини і середовища її проживання. Між собою ці елементи дуже пов'язані двосторонніми зв'язками (рис.1). Прямі зв'язку людини з середовищем очевидні. Зворотні зв'язку обумовлені загальним законом реактивності матеріального світу. Система "людина - середовище" є двухцелевой: одна мета полягає у досягненні певного ефекту в процесі діяльності; друга - у виключенні небажаних наслідків від цієї діяльності. Іншими словами, навколишня природа розглядається людиною з двох протилежних позицій. З одного боку, для нормального існування нам необхідно забезпечувати стабільність всіх факторів навколишнього середовища. Наприклад, потепління, зміна тиску, вологості, рівня радіації, зменшення кількості рослин і т.д. може мати шкідливий вплив на людський організм. Наскільки важлива ця проблема, можна судити за збільшеною ролі "зелених" у політичному житті розвинених країн. З іншого боку, життєдіяльність людини неможлива без згубного впливу на природу. Витяг корисних копалин, різні забруднення грунту, вод і повітря, виділення великої кількості тепла - ось лише невелика частина "наслідків" людської діяльності, які надають шкідливий вплив на навколишнє середовище. Саме в одночасності цих двох сторін полягає протиріччя у взаємодії людини з природним середовищем. Людська практика дає підставу стверджувати, що будь-яка діяльність потенційно небезпечна (так звана "аксіома про потенційну небезпеку"). Тема взаємодії людини і навколишнього середовища виходить за межі будь-якої однієї науки або сфери людської діяльності. Це зумовило необхідність поява нової галузі знань - безпеки життєдіяльності (БЖД). БЖД - комплексна дисципліна, що вивчає можливості забезпечення безпека людини стосовно до будь-якого виду людської діяльності. БЖД вирішує три взаємопов'язані завдання: Ідентифікація небезпек, тобто розпізнавання виду небезпеки із зазначенням її кількісних характеристик і координат небезпеки. Захист від небезпек на основі зіставлення витрат і вигод. Ліквідація можливих небезпек (виходячи з концепції залишкового ризику). 1. Основні положення теорії ризику. Однією з основних завдань БЖД є визначення кількісних характеристик небезпеки (ідентифікація). Тільки знаючи ці характеристики можна на базі загальних методів розробити ефективні приватні методи забезпечення безпеки і оцінювати існуючі технічні системи та об'єкти з точки зору їх безпеки для людини. При аналізі технічних систем широко використовується поняття надійності. Надійність - властивість об'єкта виконувати і зберігати в часі задані йому функції в заданих режимах і умовах застосування, технічного обслуговування, ремонтів, зберігання і транспортування. Надійність є внутрішньою властивістю об'єкта. Воно проявляється у взаємодії цього об'єкта з іншими об'єктами всередині технічної системи, а також із зовнішнім середовищем, що є об'єктом, з яким взаємодіє сама технічна система відповідно до її призначення. Це властивість визначає ефективність функціонування технічної системи в часі через свої показники. Будучи комплексним властивістю, надійність об'єкта (залежно від його призначення та умов експлуатації) оцінюється через показники приватних властивостей - безвідмовності, довговічності, ремонтопридатності і збереженості - окремо або певному поєднанні. При аналізі безпеки технічної системи, характеристики її надійності не дають вичерпної інформації. Необхідно провести аналіз можливих наслідків відмов технічної системи в сенсі збитку, що наноситься обладнанню та наслідків для людей, що знаходяться поблизу нього. Таким чином, розширення аналізу надійності, включення до нього розгляду наслідків, очікувану частоту їх появи, а також збиток, спричинений втратами обладнання та людськими жертвами, і є оцінкою ризику. Кінцевим результатом вивчення ступеня ризику може бути, наприклад, таке твердження: "Можливе число людських жертв протягом року в результаті відмови дорівнює N людина". Таким чином, можна дати таке визначення ризику: ризик - частота реалізації небезпек. Кількісна оцінка ризику - це відношення кількості тих чи інших несприятливих наслідків їх можливого числу за певний період. Приклад. Визначити ризик загибелі людини на виробництві за рік, якщо відомо, що щорічно гине близько n = 14000 чоловік, а чисельність працюючих складає N = 140 млн. чоловік: З точки зору суспільства в цілому цікаво порівняння отриманої величини із ступенем ризику звичайних умов людського життя, для того щоб отримати уявлення прийнятному рівні ризику і мати основу для прийняття відповідних рішень. За даними американських вчених індивідуальний ризик загибелі з різних причин, по відношенню до всього населення США за рік становить: Автомобільний транспорт 3  10 -4. Падіння 9  10 -5. Пожежа і опік 4  10 -5. Утоплення 3  10 -5. Отруєння 2  10 -5. Вогнепальна зброя та верстатне обладнання 1  10 -5. Водний, повітряний транспорт 9  10 -6. Падаючі предмети, ел. струм 6  10 -6. Залізниця 4  10 -6. Блискавка 5  10 -7. Ураган, торнадо 4  10 -7. Таким чином, повна безпека не може бути гарантована нікому, незалежно від способу життя. При зменшенні ризику нижче рівня 1  10 -6 на рік громадськість не виражає надмірної заклопотаності і тому рідко вживаються спеціальні заходи для зниження ступеня ризику (ми не проводимо своє життя в страху загинути від удару блискавки). Грунтуючись на цій передумові, багато фахівців приймають величину 1  10 -6 як той рівень, до якого слід прагнути, встановлюючи ступінь ризику для технічних об'єктів. У багатьох країнах ця величина закріплена в законодавчому порядку. Незначою вважається ризик 1  10 -8 на рік. Необхідно зазначити, що оцінку ризику тих чи інших подій можна робити тільки при наявності достатньої кількості статистичних даних. В іншому випадку дані будуть не точні, так як тут йде мова про так званих "рідкісних явищах", до яких класичний імовірнісний підхід не застосовний. "Так, наприклад, до чорнобильської аварії ризик загибелі в результаті аварії на атомній електростанції оцінювався в 2  10 -10 в рік". Аналіз ризику дозволяє виявити найбільш небезпечні діяльності людини. За даними американських вчених частота нещасних випадків зі смертельним результатом становить (за часом доби) (рис.3): Рис. 3. Найбільш небезпечні діяльності людини. Виявлення та кількісна оцінка ризику може виконуватися за такою схемою (рис. 4). Попередня оцінка ризику Аналіз ризику Рис. 4. Виявлення та кількісна оцінка ризику. Таким чином, повинні розглядатися всі технічні та соціальні аспекти в їх взаємозв'язку. При цьому можливо забезпечити прийнятний ризик, який поєднує в собі технічні, економічні, соціальні та політичні аспекти і є певний компроміс між рівнем безпеки й можливостями її досягнення. Спрощений приклад визначення прийнятного ризику можна проілюструвати графіком (мал. 5): Рис.5. Визначення прийнятного ризику. Витрачаючи надмірні кошти на підвищення надійності технічних систем, можна завдати шкоди соціальній сфері. Величина прийнятного ризику визначається рівнем розвитку суспільства і темпами науково - технічного прогресу. Початковий імпульс до створення чисельних методів оцінки надійності був даний авіаційною промисловістю. Після першої світової війни у ​​зв'язку зі збільшенням інтенсивності польотів та авіакатастроф були вироблені критерії надійності для літаків і вимоги до рівня безпеки. Зокрема, проведено порівняльний аналіз одномоторних і багатомоторних літаків з точки зору успішного завершення польоту і вироблені вимоги щодо частоти аварій, віднесених до 1ч. польотного часу. До 1960р., Наприклад, було встановлено, що одна катастрофа припадає в середньому на 1млн. посадок. Таким чином, для автоматичних систем посадки літаків можна було б встановити вимоги за рівнем ризику, що не перевищує однієї катастрофи на 1  10 липня посадок. Подальший розвиток математичного апарату надійності стосовно до складних систем послідовного типу показало неможливість застосування старого закону "ланцюг не міцніше, ніж найслабше її ланка". Був отриманий закон твори для послідовних елементів: Таким чином, в системі послідовного типу надійність окремих елементів повинна бути значно вище для задовільного функціонування системи. У 40-і роки збільшення надійності йшов по шляху поліпшення конструкційних матеріалів, підвищення точності і якості виготовлення та складання виробів. Велика увага приділялася технічному обслуговуванню і ремонту устаткування (до тих пір, поки міністерство оборони США не виявило, що річна вартість обслуговування обладнання складає 2 $ за кожен 1 $ його вартості; тобто при 10-річний термін його експлуатації необхідно 20млн. $ на утримання обладнання вартістю 1млн. $). У подальшому від аналізу надійності технічних систем почали переходити до оцінки ризику, включивши в аналіз помилкові дії оператора. Сильний поштовх розвитку теорії надійності дала військова техніка - вимога ураження цілі "з одного пострілу". Розвиток космонавтики та ядерної енергетики, ускладнення авіаційної техніки призвело до того, що вивчення безпеки систем було виділено в незалежну окрему область діяльності. У 1969р. МО США прийняло стандарт MIL - STD - 882 "Програма щодо забезпечення надійності систем, підсистем та обладнання": Вимоги як основного стандарту для всіх промислових підрядників з військових програмах. А паралельно МО розробило вимоги по надійності, працездатності і ремонтопридатності промислових виробів. 2. Методика вивчення ризику. Вивчення ризику проводиться в три стадії Перша стадія: попередній аналіз небезпеки. Ризик найчастіше пов'язаний з безконтрольним звільненням енергії або витоками токсичних речовин (фактори миттєвої дії). Зазвичай одні відділення підприємства становлять велику небезпеку, ніж інші, тому в самому початку аналізу слід розбити підприємство, для того щоб виявити такі ділянки виробництва або його компоненти, які є вірогідними джерелами безконтрольних витоків. Тому першим кроком буде: Виявлення джерел небезпеки (наприклад, чи можливі витоку отруйних речовин, вибухи, пожежі і т.д.?); Визначення частин системи (підсистем), які можуть викликати ці небезпечні стану (хімічні реактори, ємності і сховища, енергетичні установки та ін) Засобами для досягнення розуміння небезпек в системі є інженерний аналіз і детальний розгляд навколишнього середовища, процесу роботи і самого обладнання. При цьому дуже важливо знання ступеня токсичності, правил безпеки, вибухонебезпечних умов, проходження реакцій, корозійних процесів, умов возгораемости і т.д. Перелік можливих небезпек є основним інструментом в їх виявленні. Фірма "Боїнг" використовує наступний перелік: Звичайне паливо. Рухове паливо. Инициирующие вибухові речовини. Заряджені електричні конденсатори. Акумуляторні батареї. Статичні електричні заряди. Ємності під тиском. Пружинні механізми. Підвісні пристрої. Газогенератори. Електричні генератори. Джерела високочастотного випромінювання. Радіоактивні джерела випромінювання. Падаючі предмети. Катапультовано предмети. Нагрівальні прилади. Насоси, вентилятори. Обертові механізми. Приводні пристрої. Ядерна техніка. і т.д. Процеси та умови, що представляють небезпеку: Розгін, гальмування. Забруднення. Корозія. Хімічна реакція (дисипація, заміщення, окиснення). Електричні: ураження струмом; опік; непередбачувані включення; відмови джерела живлення; електромагнітні поля. Вибухи. Пожежі. Нагрівання і охолодження: висока температура, низька температура; зміна температури. Витоку. Волога: висока вологість, низька вологість. Тиск: висока; низька; швидка зміна. Випромінювання: термічне; електромагнітне; іонізуюче; ультрафіолетове. Механічні удари і т.д. Зазвичай необхідні певні обмеження на аналіз технічних систем і навколишнього середовища (Наприклад, нераціонально в деталях вивчати параметри ризику, пов'язаного з руйнуванням механізму або пристрою в результаті авіакатастрофи, тому що це рідкісне явище, проте потрібно передбачати захист від таких рідкісних явищ при аналізі ядерних електростанцій, тому що це тягне за собою велику кількість жертв). Тому необхідний наступний крок. Введення обмежень на аналіз ризику (наприклад, потрібно вирішити, чи буде він включати детальне вивчення ризику в результаті диверсій, війни. Помилок людей, ураження блискавкою, землетрусів і т.д.). Таким чином, метою першої стадії аналізу ризику є визначення системи і виявлення в загальних рисах потенційних небезпек. Небезпеки після їх виявлення, характеризуються відповідно до викликаються ними наслідками. Характеристика проводиться відповідно до категорій критичності: 1 клас - пренебрежимо ефекти; 2 клас - граничні ефекти; 3 клас - критичні ситуації; 4 клас - катастрофічні наслідки. Надалі необхідно намітити попереджувальні заходи (якщо таке можливо) для виключення небезпек 4-го класу (3-го, 2-го) або зниження класу небезпеки. Можливі рішення, які треба розглянути, подаються у вигляді алгоритму, званого деревом рішень для аналізу небезпек (рис.6). Рис.6. Дерево рішень. Після цього можна прийняти необхідні рішення щодо внесення виправлень у проект в цілому або змінити конструкцію обладнання, змінити цілі та функції і внести нештатні дії з використанням запобіжних і запобіжних пристроїв. Типова форма, що заповнюється при проведенні попереднього аналізу ризику має такий вигляд (рис.7.). Рис.7. Типова форма для проведення попереднього аналізу. Апаратура або функціональний елемент, піддаються аналізу. Відповідна фаза роботи системи або вид операції. Аналізований елемент апаратури або операція, що є за своєю природою небезпечними. Стан, небажана подія або помилка, які можуть бути причиною того, що небезпечний елемент викличе певне небезпечний стан. Небезпечний стан, який може бути створено в результаті взаємодії елементів у системі або системи в цілому. Небажані події або дефекти, які можуть викликати небезпечний стан, що веде до певного типу можливої ​​аварії. Будь-яка можлива аварія, яка виникає в результаті певного небезпечного стану. Можливі наслідки потенційної аварії у разі її виникнення. Якісна оцінка потенційних наслідків для кожного небезпечного стану у відповідності з наступними критеріями: клас 1 - безпечний (стан, пов'язаний з помилками персоналу, недоліками конструкції або її невідповідністю проекту, а також неправильною роботою), не призводить до суттєвих порушень і не викликає пошкоджень обладнання та нещасних випадків з людьми; клас 2 - граничний (стан, пов'язаний з помилками персоналу, недоліками конструкції або її невідповідністю проекту, а також неправильною роботою), призводить до порушень в роботі, може бути компенсовано або взято під контроль без пошкоджень обладнання або нещасних випадків з персоналом; клас 3 - критичний: (стан, пов'язане з помилками персоналу, недоліками конструкції або її невідповідністю проекту, а також неправильною роботою), призводить до суттєвих порушень у роботі, пошкодженню обладнання та створює небезпечну ситуацію, ситуацію вимагає негайних заходів з порятунку персоналу та обладнання; клас 4 - катастрофічний (стан, пов'язаний з помилками персоналу, недоліками конструкції або її невідповідністю проекту, а також неправильною роботою), призводить до подальшої втрати обладнання і (або) загибелі або масового травмування персоналу. Рекомендовані захисні заходи для виключення або обмеження виявлених небезпечних станів і (або) потенційних аварій; рекомендовані превентивні заходи повинні включати вимоги до елементів конструкції, введення захисних пристосувань, зміна конструкцій, запровадження спеціальних процедур та інструкцій для персоналу. Слід реєструвати введені превентивні заходи та стежити за складом інших дійових превентивних заходів. Таким чином попередній аналіз небезпеки являє собою першу спробу виявити обладнання технічної системи та окремі події, які можуть призвести до виникнення небезпек і виконується на початковому етапі розробки системи. Приклад попереднього аналізу небезпеки хімічного реактора: Підсистема або операція Ситуація Небезпечний елемент Подія, що викликає небезпечний стан Небезпечні умови Подія, що викликає небезпечні умови Потенціального  ва аварія Наслідки Клас небезпеки Заходи Ємність для зберігання лугу 1. Експлуатація 1, Сильний окислювач 1. Луг забруднена мастилом 1. Можливість сильної реакції від відновлення або окислення 1. Виділення достатньої кількості енергії для початку реакції 1. Вибух 1. Поранення персоналу, пошкодження прилеглих будівель IV Зберігання лугу на достатній відстані від усіх джерел забруднення. Контроль чистоти елементів обладнання

Друга стадія: виявлення послідовності небезпечних ситуацій.

Друга стадія починається після того, як визначена конфігурація системи та завершено попередній аналіз небезпек. Подальше дослідження проводять за допомогою двох основних аналітичних методів:

1. побудови дерева подій;

2. побудови дерева відмов.

Розглянемо побудову дерева подій і дерева відмов на прикладі ядерного реактора.

Нехай на першій стадії (попередній аналіз небезпеки) було встановлено, що найбільший ризик пов'язаний з радіоактивними витоками, а підсистемою, з якої починається ризик, є система охолодження реактора (рис.8).

Р
іс.8. Сім головних завдань, що вирішуються при аналізі безпеки реактора.

Аналіз ризику на другій стадії починається з простеження послідовності можливих подій, починаючи від ініціюючого події (руйнування трубопроводу холодильної установки), імовірність якого дорівнює Р _А.

Звернемося до блоку 1 і розглянемо дерево подій (рис.9). Аварія починається з руйнування трубопроводу, що має ймовірність виникнення Р _А. Далі аналізуються можливі варіанти розвитку подій, які можуть піти за руйнуванням трубопроводу.

На основі аналізу можливих подій будується дерево відмов (рис.9). При цьому виконується правило: верхня гілка відповідає бажаному події ("успіх"), нижня небажаного ("відмова").

А
- Поломка трубопроводу; У - електроживлення; С - автоматична система охолодження реактора; D - видалення радіоактивних продуктів; Е - цілісність замкнутого контуру.

Рис.9. Спосіб спрощення дерева подій.

На практиці дерево відмов аналізують за допомогою звичайної інженерної логіки і спрощують, відкидаючи "непотрібні" події.

Наприклад, якщо відсутнє електроживлення (В), то ніякі дії, передбачені на випадок аварії, не можуть проводитися (не працюють насоси, системи охолодження і т.д.). У результаті, спрощене дерево відмов не містить вибору у разі відсутності електроживлення і т.д.

Таким чином, друга стадія закінчується визначенням всіх можливих варіантів відмов у системі та перебуванням значень ймовірності для цих варіантів.

Третя стадія: аналіз наслідків.

При аналізі наслідків використовуються дані, отримані на стадії попередньої оцінки небезпеки і на стадії виявлення послідовності небезпечних ситуацій.

П
про даними дерева відмов і отриманим значенням ймовірності можливих відмов можна побудувати гістограму частот для різних величин витоків (на прикладі ядерного реактора).

Рис.10. Гістограма частот для різних величин витоків.

Якщо за даними гістограми побудувати криву, то ми отримаємо граничну криву частоти аварійних витоків (крива Фармера). Вважається, що крива відокремлює верхню область неприпустимо великого ризику від області прийнятного ризику, розташованої нижче і лівіше кривої.

Рис.11. Крива Фармера.

3. Інші прийоми аналізу ризику

1. Аналіз видів відмов і наслідків.

За допомогою аналізу видів відмов і наслідків систематично, на основі послідовного розгляду одного елемента за іншим аналізуються всі можливі види відмов або аварійні ситуації та виявляють їх результуючі впливу на систему. Окремі аварійні ситуації та види відмов елементів виявляються і аналізуються для того щоб визначити їх вплив на інші сусідні елементи і систему в цілому.

Аналіз видів відмов і наслідками значно більш детальний, ніж аналіз за допомогою дерева відмов, тому що при цьому необхідно розглянути всі можливі види відмов або аварійні ситуації для кожного елемента системи

Наприклад, реле може відмовити з наступних причин:

• контакти не розімкнулися або не зімкнулися;

• запізнювання в замиканні або розмиканні контактів;

• коротке замикання контактів на корпус, джерело живлення, між контактами і в колах керування;

• дребезг контактів (нестійкий контакт);

• контактна дуга, генерування перешкод;

• розрив обмотки;

• коротке замикання обмотки;

• низький або високий опір обмотки;

• перегрів обмотки.

Для кожного виду відмови аналізуються наслідки, намічаються методи усунення або компенсації відмов.

Додатково для кожної категорії повинен бути складений перелік необхідних перевірок.

Наприклад, для баків, ємностей, трубопроводів цей перелік може включати наступне:

• змінні параметри (витрата, кількість, температура, тиск, насичення і т.д.);

• системи (нагрівання, охолодження, електроживлення, управління і т.д.);

• особливі стани (обслуговування, включення, виключення, заміна вмісту і т.д.);

• зміна умов або стану (дуже великі, занадто малі, гідроудар, осад, незмішуваності вібрація, розрив, витік і т.д.)

Використовувані при аналізі форми документів подібні застосовуваним при виконанні попереднього аналізу небезпек, але значною мірою деталізований.

2. Аналіз критичності.

Цей вид аналізу передбачає класифікацію кожного елемента відповідно зі ступенем його впливу на виконання спільного завдання системою. Встановлюються категорії критичності для різних видів відмов:

категорія 1 - відмова, що призводить до додаткового незапланованого обслуговування;

категорія 2 - відмова, що призводить до затримок в роботі або втрати працездатності;

категорія 3 - відмова, потенційно призводить до невиконання основного завдання;

категорія 4 - відмова, потенційно призводить до жертв.

Даний метод не дає кількісної оцінки можливих наслідків або збитків, але дозволяє відповісти на наступні питання:

• який з елементів має бути підданий детальному аналізу з метою виключення небезпек, що призводять до виникнення аварій;

• який елемент вимагає особливої ​​уваги в процесі виробництва;

• які нормативи вхідного контролю;

• де слід вводити спеціальні процедури, правила безпеки та інші захисні заходи;

• як найбільш ефективно витратити кошти для запобігання аварій.

4. Порівняльні дані різних методів аналізу.

1. Попередній аналіз небезпек - визначає небезпеки для системи і виявляє елементи для проведення аналізу за допомогою дерева відмов і аналізу наслідків. Частково збігається з методом аналізу наслідків і аналізом критичності.

Переваги: ​​є першим необхідним кроком.

Недоліки: немає.

2. Аналіз за допомогою дерева відмов - починається з ініціювання події, потім розглядаються альтернативні послідовності подій.

Переваги: ​​широко застосовний, ефективний для опису взаємозв'язків відмов, їх послідовності та альтернативних відмов.

Недоліки: великі дерева відмов важкі в розумінні, потрібно використання складної логіки. Непридатні для детального вивчення.

3. Аналіз видів відмов і наслідків - розглядає всі види відмов по кожному елементу. Орієнтований на апаратуру.

Переваги: ​​простий для розуміння, широко застосуємо, непротиворечив, не вимагає застосування математичного апарату.

Недоліки: розглядає безпечні відмови, вимагає багато часу, часто не враховує поєднання відмов і людського фактора.

4. Аналіз критичності - визначає і класифікує елементи для вдосконалення системи.

Переваги: ​​простий для користування і розуміння, не вимагає застосування математичного апарату.

Недоліки: часто не враховує ергономіку, відмови з загальної причиною і взаємодія системи.

На прктики, при дослідженні небезпеки системи, найчастіше послідовно застосовуються різні методи (наприклад, попередній аналіз, потім - дерево відмов, потім - аналіз критичності та аналіз видо вотказов і наслідків).

Для оцінки ефективності витрат, пов'язаних зі зменшенням ризику, можна використовувати спрощений підхід, розглянутий раніше (графік R _т + R _се) або скористатися іншими.

Одним із способів оцінки зменшення ризику є порівняння оцінюваних витрат з очікуваними результатами в грошовому вираженні. Цей вид аналізу суперечливий, так як вимагає оцінки безпеки для людського життя у вартісному вираженні.

У дослідницькій лабораторії "Дженерал моторс" розроблено спосіб оцінки, не стосується цієї проблеми, зосереджуючи увагу на тривалості життя. Вихідна передумова: кошти для скорочення ризику призначені збільшити тривалість життя.

У методі використовуються дані по всіх категоріях смертельного ризику і визначається їх вплив на тривалість життя незалежно для кожної категорії. Таким способом визначається можливість збільшення тривалості життя в роках або днях завдяки впровадженню заходів щодо зменшення ризику. У поєднанні з оцінками витрат це допомагає визначити ефективність таких заходів (рис.3).

Головною метою при вивченні небезпек, властивих системі, є визначення причинних взаємозв'язків між вихідними аварійними подіями, що відносяться до обладнання, персоналу і навколишнього середовища і приводять до аварій в системі, а також відшукання способів усунення шкідливих впливів шляхом перепроектування системи або її удосконалення.

Причинні взаємозв'язку можна встановити за допомогою одного з розглянутих методів, а потім піддати якісному і кількісному аналізах. Після того, як поєднання вихідних аварійних подій, що ведуть до виникнення небезпечних ситуацій в системі виявлено, система може бути вдосконалена і небезпеки зменшені.

Необхідно зазначити, що використання деяких з спрощено розглянутих вище методів вимагає роботи зі складними логічними структурами, їх побудова та кількісний аналіз вимагає, щонайменше, твердих знань математичної логіки, булевої алгебри, теорії множин та інших складних розділів сучасної математики.

5. Необхідність захисту навколишнього середовища від небезпечних техногенних впливів промисловості на екосистеми.

Екологічний стан багатьох районів нашої країни викликає законну тривогу громадськості.

У численних публікаціях показано, що в багатьох регіонах нашої країни спостерігається стійка тенденція до багаторазового, у десятки і більше разів перевищення санітарно-гігієнічних норм по вмісту в атмосфері окислів вуглецю, азоту, пилу, токсичних з'єднань металів, амінів і інших шкідливих речовин. Є серйозні проблеми з меліорацією земель, безконтрольним застосуванням у сільському господарстві мінеральних добрив, надмірним використанням пестицидів, гербіцидів. Відбувається забруднення стічними водами промислових і комунальних підприємств великих і малих річок, озер, прибережних морських вод. Через постійне забруднення атмосферного повітря, поверхневих і підземних вод, грунтів, рослинності відбувається деградація екосистем, скорочення продуктивних можливостей біосфери.

Забруднення середовища проживання шкідливо відбивається на здоров'ї людей, приносить значні збитки народному господарству. Останнім часом обстановка погіршилася настільки, що багато районів оголошені районами екологічного лиха.

Загальні викиди двоокису азоту оцінюються в 6,5 * 10 ⁸ т / рік, викиди сірки складають 2,4 * 10 ⁸ т / рік, промисловість викидає 5,2 * 10 ⁷ т / рік усіляких відходів. Викиди вуглекислого газу, сірчистих з'єднань в атмосферу в результаті промислової діяльності, функціонування енергетичних, металургійних підприємств ведуть до виникнення парникового ефекту і зв'язаного з ним потепління клімату. За оцінками учених глобальне потепління без уживання заходів по скороченню викидів парникових газів складе від 2-х до 5 градусів протягом наступного сторіччя, що з'явиться безпрецедентним явищем за останні десть тисяч років. Потепління клімату, збільшення рівня океану на 60-80 см до кінця наступного сторіччя приведуть до екологічної катастрофи небаченого масштабу, що загрожує деградацією людському співтовариству.

Інша небезпека пов'язана з дефіцитом чистої прісної води. Відомо, що промисловість споживає 3000 куб. км прісної води в рік, з яких приблизно 40% повертається в цикл, але з рідкими відходами, що містять продукти корозії, відпрацьоване масло, органіку, частинки золи, смол, технологічні скиди, у тому числі шкідливі компоненти типу важких металів і радіоактивних речовин. Ці рідини розтікаються по водних системах, причому шкідливі речовини депонуються у фітоценозах, донних відкладеннях, рибах, поширюються по трофічних, тобто харчових ланцюгах, попадають на стіл людини. Витрата прісної води на сільськогосподарські потреби - зрошення, іригацію став у деяких районах настільки великий, що викликав великі необоротні зрушення в екологічній рівновазі цілих регіонів. Серед інших екологічних проблем, пов'язаних з антропогенним впливом на біосферу, варто згадати ризик порушення озонового шару, забруднення Світового океану, деградацію грунтів і спустошення зернопроизводящих районів, закислення природних середовищ, зміна електричних властивостей атмосфери.

Всі техногенні впливи на навколишнє середовище можна розділити на незначущі, прийнятні і неприпустимі.

В області незначущих впливів всі види діяльності дозволені без обмежень. Це зона невтручання в процеси, що протікають в навколишньому середовищі. Мабуть, межею цій області можуть бути санітарно-гігієнічні нормативи щодо вмісту шкідливих речовин у воді, повітрі, харчових продуктах. Вважається, що ці нормативи відповідають порогах будь-яких неприємних впливів речовин на здоров'я людей. Однак при цьому не враховується можливість накопичення, сорбуванні цих речовин в інших компонентах екосистем. Тому окрім санітарно-гігієнічних норм, що дають кордон неістотності концентрацій речовин з точки зору захисту здоров'я людини, повинні бути встановлені та екологічні нормативи концентрацій, що розмежовують значущі й незначущі області впливів на екосистеми.

В області значимих концентрацій, де очікується, що інтенсивність впливів може перевищити деякий прийнятний рівень - повинні прийматися заходи захисту для обмеження наслідків впливів. У цій області Санітарна Інспекція і Контрольні органи Держкомприроди повинна мати владу для примусу організацій-забруднювачів вживати необхідних заходів до скорочення кількості викидаються забруднювачів. В області неприпустимих впливів, де ймовірний шкоду, шкоду та інші наслідки впливів занадто великі, діяльність, гроз екологічними катастрофами, не повинна допускатися або навіть повинна заборонятися. У випадках порушення заборони винуватців слід залучати до суворої відповідальності.

Для встановлення границь цієї важливої ​​галузі повинні бути відомі величини критичних впливів, які призводили б до деградації, пригнічення біологічних процесів в елементах екосистем, виводили б екосистеми з динамічної рівноваги з переходом у менш сприятливі стану.

З іншого боку потрібно знати і репараційні здатності екосистем, можливості відновлення чисельності популяцій, видового різноманіття за рахунок адаптивних та міграційних явищ.

Техногенні впливи на навколишнє середовище при будівництві й експлуатації атомних електростанцій різноманітні. Зазвичай кажуть, що є фізичні, хімічні, радіаційні й інші фактори техногенного впливу експлуатації АЕС на об'єкти навколишнього середовища.

Відзначимо найбільш істотні фактори -

• локальний механічний вплив на рельєф - при будівництві,

• пошкодження особин в технологічних системах - при експлуатації,

• стік поверхневих і грунтових вод, що містять хімічні і радіоактивні компоненти,

• зміна характеру землекористування й обмінних процесів у безпосередній близькості від АЕС,

• зміна мікрокліматичних характеристик прилеглих районів.

Виникнення могутніх джерел тепла у виді градирень, водойм-охолоджувачів при експлуатації АЕС звичайно помітним образом змінює мікрокліматичні характеристики прилеглих районів. Рух води в системі зовнішнього тепловідводу, скидання технологічних вод, що містять різноманітні хімічні компоненти надають травмуючу вплив на популяції, флору і фауну екосистем.

Особливе значення має поширення радіоактивних речовин в навколишньому просторі. У комплексі складних питань по захисту навколишнього середовища велику суспільну значимість мають проблеми безпеки атомних станцій (АС), що йдуть на зміну тепловим станціям на органічному викопному паливі. Загальновизнано, що АС при їхній нормальній експлуатації набагато - не менш ніж у 5-10 разів "чистіше" в екологічному відношенні теплових електростанцій (ТЕС) на куті. Однак при аваріях АС можуть робити істотний радіаційний вплив на людей, екосистеми. Тому забезпечення безпеки екосфери і захисту навколишнього середовища від шкідливих впливів атомних електростанцій - велика наукова і технологічна задача ядерної енергетики, що забезпечує її майбутнє.

Відзначимо важливість не тільки радіаційних факторів можливих шкідливих впливів АС на екосистеми, але і теплове і хімічне забруднення навколишнього середовища, механічний вплив на мешканців водойм-охолоджувачів, зміни гідрологічних характеристик прилеглих до АС районів, тобто весь комплекс техногенних впливів, що впливають на екологічне благополуччя навколишнього середовища.

Видно, що всі питання захисту навколишнього середовища складають єдиний науковий, організаційно-технічний комплекс, який варто називати екологічною безпекою. Слід підкреслювати, що мова йде про захист екосистем і людини, як частини екосфери від зовнішніх техногенних небезпек, тобто що екосистеми і люди є суб'єктом захисту. Визначенням екологічної безпеки може бути твердження, що

екологічна безпека - необхідна і достатня захищеність екосистем і людини від шкідливих техногенних впливів

Звичайно виділяють захист навколишнього середовища як захищеність екосистем від впливів атомних станцій при їхній нормальній експлуатації і безпека як система захисних заходів у випадках аварій на них.

Атомні електростанції роблять на навколишнє середовище - тепловий, радіаційний, хімічний і механічний вплив. Для забезпечення безпеки біосфери потрібні необхідні й достатні захисні засоби. Під необхідним захистом навколишнього середовища будемо розуміти систему заходів, спрямованих на компенсацію можливого перевищення припустимих значень температур середовищ, механічних і дозових навантажень, концентрацій токсикогенних речовин в екосфері. Тоді захист не потрібна, якщо

Т (r, t) <T _д, В (r, t) <У _д, М (r, t) <M _д, З _i (r, t) <З ⁱ _д.

В іншому випадку, при невиконанні нерівностей необхідні заходи, які будуть компенсувати перевищення параметрів над допустимими значеннями. Ці заходи суть управляючі дії для повернення системи в область нормального функціонування. Достатність захисту досягається в тому випадку, коли температури в середовищах, дозові і механічні навантаження середовищ, концентрації шкідливих речовин у середовищах не перевершують граничних, критичних значень, тобто

Т (r, t) <T _кр, В (r, t) <У _кр, М (r, t) <M _кр, З _i (r, t) <З ⁱ _кр.

Тут і вище Т - температура, T _д, T _кр - допустиме і критичне значення температури, В - дозове навантаження, У _д, У _кр - допустима і критична дозове навантаження, M _д, M _кр - допустиме і граничне значення механічної, наприклад, шумовий, навантаження, З _i - концентрація i-тої речовини в біосфері, З ⁱ _д - гранично-допустима концентрація (ГДК), З ⁱ _кр - критична концентрація i-тої речовини.

Різноманітні техногенні впливи на навколишнє середовище характеризуються їх частотою повторення й інтенсивністю. Наприклад, викиди шкідливих речовин мають деяку постійну складову, відповідної нормальної експлуатації, і випадкову компоненту, що залежить від ймовірностей аварій, тобто від рівня безпеки розглянутого об'єкта. Ясно, що чим важче, небезпечніше аварія, тим імовірність її виникнення нижча. Ці дії і відповідні їм наслідки можуть бути розбиті на незначущі, допустимі і недопустимі області. Мабуть, розумно ввести деякі відносні коефіцієнти шкідливості впливів на дані елементи екосистем по відношенню до деяких еталонам. Зрозуміло, як еталон міг би бути взятий чоловік. Наприклад, нам відомо зараз по гіркому досвіді Чорнобиля, що соснові ліси мають радіочутливість схожу на те, що характерно для людини, а змішані ліси і чагарники - у 5 разів меншу. Враховуючи, що впливу АС на біосферу не обмежуються лише радіаційними чинниками, ясно, що реальний захист навколишнього середовища слід будувати на основі нормативного ешелонування захистів від усіх впливів, що впливають на стан екосистем. Заходи попередження небезпечних впливів, їхнього запобігання при експлуатації, створення можливостей для їхньої компенсації і керування шкідливими впливами повинні прийматися на стадії проектування об'єктів. Це припускає розробку і створення систем екологічного моніторингу регіонів, розробку методів розрахункового прогнозування екологічного збитку, визнаних методів оцінювання екологічних ємностей екосистем, методів порівняння різнотипних збитків. У межі ці заходи повинні створити базу для активного керування станом навколишнього середовища.

В даний час прийнято обгрунтовувати екологічну безпеку атомних електростанцій при їх проектуванні в кілька стадій.

На початку робіт, до реального проектування АС розробляється т.зв. Концепція екологічної безпеки АС, в якій оцінюється стан навколишнього середовища в районі передбачуваного будівництва АС і визначається рівень допустимих впливів на природне оточення, тобто той рівень, який

• узгоджується з природоохоронним і санітарно-гігієнічним законодавством,

• враховує соціальні аспекти екологічної безпеки - збереження цінних природних комплексів, можливі зміни в життєвому укладі населення, структурі землекористування регіону, а також передбачувану реакцію населення,

• забезпечує відсутність значного втручання у природні процеси і серйозних впливів на біогеоценози на прилеглих до АС територіях.

Потім, у рамках Техніко-економічного обгрунтування - ТЕО розробляється Оцінка впливів АС на навколишнє середовище - АВОС АС, а далі, вже на стадії проекту АС розробляється т.зв. Обгрунтування екологічної безпеки - ОЕБ АС, в якому підтверджується відповідність технічних рішень вимогам Концепції охорони навколишнього середовища в регіоні.

Ці матеріали ретельно аналізуються в рамках Екологічної експертизи, проведеної незалежними експертами.

Список літератури:

1. «Аналіз ризику - основа для вирішення проблем безпеки населення і навколишнього середовища», Internet - http://www.admhmao.ru/committe/upr_prsr/Sayt/ht01.htm

2. Бабаєв Н.С., Кузьмін І.І. Абсолютна безпека або "прийнятний ризик". М., 1992.

3. Дьомін В.Ф., Шевельов Я.В. Розвиток основ аналізу ризику та управління безпекою. М., 1989.

4. «Тема 4. Ядерна енергетика та навколишнє середовище », Internet - http://www.wdcb.ru/mining/book/cap4.html