Анализ эффективности систем мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера на примере Москвы

УДК 614.8:656.1

Анализ эффективности систем мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера на примере Москвы

© Технологии гражданской безопасности, 2009

А.С. Шапошников

Аннотация

В статье представлены и проанализированы необходимые системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций, а так же реально существующие в Центре мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера Главного управления МЧС России по г. Москве.

Ключевые слова: мониторинг, системы мониторинга, виды угроз.

Efficiency Analysis of Natural and Technological Emergency Monitoring and Forecast Systems

© Civil Security Technology, 2009

A. Shaposhnikov

Abstract

The article describes and discusses the necessary systems for emergency monitoring and forecast, as well as those existing in the Centre for Monitoring and Forecast of Natural and Technological Emergencies at the MChS of Russia Chief Directorate for Moscow.

Key words: monitoring, monitoring systems, types of hazards.

Мировой опыт показывает, что самым эффективным способом снижения потерь от природных, техногенных и социально экономических чрезвычайных ситуаций и катастроф является предупреждение.

Обеспечение безопасности населения и территорий Москвы является важнейшей задачей, стоящей перед органами исполнительной и законодательной власти столицы. Время и опыт убедительно показали, что решение сложных, многоплановых задач прогнозирования, предупреждения чрезвычайных ситуаций и ликвидации их последствий невозможно без создания специальной государственной системы, объединяющей усилия всех городских структур и способной противостоять угрозам и чрезвычайным ситуациям. С этой целью в городе в 1992 году создана Московская городская система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (МГСЧС), являющаяся составной частью Российской государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Основой предупреждения чрезвычайных ситуаций является их мониторинг и прогнозирование.

Отсутствие системы сбора и обобщения данных о неблагоприятных факторах системы, которая была бы готова принять информацию о чрезвычайных ситуациях и способна предпринять первые управленческие решения, направленные на предотвращение возникновения чрезвычайных ситуаций, способствует увеличению времени на их ликвидацию.

В общей системе мер противодействия чрезвычайным ситуациям приоритет должен быть отдан комплексу мероприятий, направленных на снижение риска возникновения ЧС и смягчение их последствий. Он основан на управлении рисками ЧС, которое невозможно без информационной поддержки для подготовки и принятия управленческих решений по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Для управления риском осуществляется мониторинг состояния природной среды и объектов техносферы, анализ риска и прогнозирование чрезвычайных ситуаций. Термин «мониторинг» в теории и практике защиты окружающей среды получил распространение после Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (1972 г.). Мониторинг включает следующие основные направления деятельности:

• наблюдения за факторами, воздействующими на окружающую природную среду и за ее состоянием;

• оценку фактического состояния природной среды;

• прогноз развития состояния природной среды и оценку этого развития.

Таким образом, мониторинг — это система наблюдений, оценки и прогноза состояния природной среды, не включающая управление качеством окружающей среды, но дающая необходимую информацию для такого воздействия и выработки инженерных методов защиты окружающей среды.

Мониторинг может охватывать как локальные тер-

ритории, так и земной шар в целом (глобальный мониторинг).

Чтобы обеспечить эффективную оценку и прогноз, мониторинг должен включать наблюдения за источниками загрязнения природной среды и следствиями от этого загрязнения.

Наиболее универсальным подходом к определению структуры системы мониторинга антропогенных изменений является его разделение на блоки: «Наблюдения», «Оценка фактического состояния», «Прогноз состояния», «Оценка прогнозируемого состояния» (существующие геофизические службы строились по такой же схеме).

Применительно к потенциально опасным объектам мониторинг — это постоянный сбор информации, наблюдение и контроль за объектом, включающий процедуры анализа риска, измерения параметров технологического процесса на объектах, выбросов вредных веществ, состояния окружающей среды на прилегающих к объекту территориях.

Следует отметить, что, поскольку оценка фактического и прогнозируемого состояния природной среды является составной частью мониторинга, то некоторые авторы идентифицируют эту часть мониторинга с элементом управления состоянием природной среды.

Наблюдения за состоянием окружающей природной среды должны включать наблюдения за источниками и факторами воздействия (в том числе источниками загрязнений, излучений и т.п.), за состоянием элементов биосферы (в том числе за откликами живых организмов на воздействие), за изменением их структурных и функциональных показателей). На рис. 1 показана классификация мониторинга.

Целью прогнозирования чрезвычайной ситуации является выявление времени ее возникновения, возможного места, масштаба и последствий для населения окружающей среды.

Для управления безопасностью населения и территорий необходимы оценки и прогнозы риска ЧС. К настоящему времени создан обширный арсенал методов прогноза (оценки на определенный момент или интервал времени в будущем) рисков, в том числе связанных с ЧС природного и техногенного характера. По назначению их логично разделить на два вида: методы прогнозирования возникновения ЧС; методы прогнозирования последствий ЧС.

Методы прогнозирования последствий ЧС развиты применительно к ЧС как техногенного, так и природного характера.

Методы оценки и прогнозирования последствий ЧС по времени проведения можно разделить на две группы:

методы, основанные на априорных (предполагаемых) оценках, полученных с помощью теоретических моделей и аналогий;

методы, основанные на апостериорных оценках (оценки последствий уже произошедшей ЧС).

Мониторинг ист очитков воздействия Ис точи! ки воздействия

Мониторинг факторов воздействия Факторы воздействия

химические физические биологические

ПРИРОДНЫЕ СРЕДЫ

Атмо сфера Океан Поверхность суши (с реками и озёрами) Криосфера Б йота

1 -

Геофизический мониторинг Биологический мониторинг

Климатический мониторинг

Рис. 1. Схема и классификация мониторинга

Радиационная ситуация в г. Москве — стабильная. Однако упрощать положение не стоит. Надо обязательно учитывать факторы риска, а для этого, в первую очередь, следует оценивать радиационную ситуацию в Москве и Московской области. Ведь большая часть особо радиа-ционно- и ядерно-опасных предприятий сосредоточена именно здесь: 20 объектов в столице, 8 — в Подмосковье. Из 111 исследовательских установок, находящихся в России, 95(!) расположены в Московском регионе (из них 45 — непосредственно в Москве). И это не считая более тысячи различных предприятий, использующих в своей работе источники ионизирующего излучения (ИИИ), зачастую с истекшим сроком эксплуатации. При этом не следует забывать, что плотность населения в этом регионе самая высокая в Российской Федерации. Таким образом, с точки зрения радиационной безопасности Центральный регион России — весьма сложная структура, требующая постоянного и очень тщательного контроля.

Среди угроз террористического характера можно выделить:

нападения на политические и экономические объекты (захват, подрыв, обстрел и т.д.);

взрывы, применение химических, радиоактивных веществ и другие террористические акты в местах массового пребывания людей (метро, вокзалы, транспорт, жилые кварталы);

похищение людей и захват заложников; захват воздушных судов и других транспортных пассажирских средств;

нападение на объекты, потенциально опасные для жизни населения в случае их разрушения или нарушения технологического режима;

вывод из строя систем управления авиационным и железнодорожным транспортом, силовых линий электроснабжения, средств связи, компьютерной техники и

других электронных приборов (электромагнитный терроризм);

проникновение в информационные сети с целью нарушения работы;

отравление (заражение) систем водоснабжения, продуктов питания;

искусственное распространение возбудителей инфекционных болезней и т.д.

Опасность терроризма усугубляется потенциальной возможностью применения в террористических целях оружия массового поражения. Такой терроризм может привести общество к катастрофам. Велика вероятность технологического терроризма, т.е. проведения террористических актов на промышленных объектах, аварии на которых могут создать угрозу для жизни и здоровья населения или вызвать значительные экологические последствия.

Основными техногенными угрозами могут являться: аварии с выбросом химически опасных веществ в районах проживания населения (хлор, аммиак, окись азота и др.) и образования зон химического заражения;

радиационные аварии на ядерных установках и других объектах использования атомной энергии с образованием зон радиационного загрязнения;

аварии на железнодорожном, речном и автомобильном транспорте с выбросом транспортируемых опасных веществ и возникновением обширных площадей заражения, загрязнения и возгорания;

крупномасштабные пожары в местах проживания и нахождения населения;

затопления вследствие разрушения водоограничи-тельных устройств на водохранилищах и каналах; транспортные аварии на метрополитене; аварии на коммунально-энергетических сетях. Основными предпосылками, усугубляющими возникновение техногенных угроз, являются:

повышенная концентрация потенциально опасных объектов;

сокращение вследствие застройки санитарно-защитных зон вокруг потенциально опасных объектов;

физическое старение основных средств производства в большинстве отраслей промышленности и сфере жизнеобеспечения;

падение производственной дисциплины и увеличение в связи с этим числа отклонений от установленных технологических режимов;

появление большого количества мелких производителей вне надзорного поля;

недостаточная оснащенность промышленных предприятий, объектов городского хозяйства современными системами защиты (автоматизированными системами обнаружения и оповещения, локализации и ликвидации последствий аварий).

В Москве размещается 480 потенциально опасных объектов, обусловливающих одну из важнейших проблем безопасности техногенной сферы, в том числе: радиационно-опасных ~ 9, химически опасных — 92, взрывопожароо-пасных — 168, пожароопасных — 181, взрывоопасных — 26, гидротехнических сооружений — 4.

К наиболее вероятным природным угрозам относятся: возможность подтопления территории города; возникновение карстово-суффозионных процессов, провалов, оползней на поверхности земли;

вероятность обильных снегопадов, затяжных дождей, ураганов, обледенение дорог и токонесущих проводов;

задымление города вследствие торфяных и лесных пожаров в Московской области.

Основными предпосылками, усугубляющими возникновение природных угроз, являются:

длительные периоды с низкими отрицательными температурами;

изношенность ливневых канализаций; наличие значительного количества подземных выработок и сооружений;

недостаточная развитость системы мониторинга окружающей среды.

Угрозы сейсмического характера для Москвы и Московского региона не являются актуальными. Анализ имевших место за прошедшие несколько сотен лет сейсмических сотрясений в Москве свидетельствует о том, что локальных тектонических землетрясений в Москве зафиксировано не было, научных оснований говорить об их возможности нет.

К основным эпидемиологическим угрозам относятся: вспышки как ранее известных, так и новых инфекционных заболеваний. Особую эпидемиологическую значимость имеют вирусные инфекции, среди которых особое место занимает грипп;

рост кожно-венерологических заболеваний и заболеваний СПИДом. По данным Российского научно-исследовательского центра по профилактике и борьбе со СПИДом, прогнозируется ежегодное удвоение числа

зараженных ВИЧ-инфекцией, рост острых кишечных заболеваний, заболеваний туберкулезом и вирусным гепатитом.

Основные предпосылки, усугубляющие возникновение угроз эпидемиологического характера:

ухудшение социально-экономических, жилищно-бытовых условий жизни значительной части населения, рост социально неблагополучного контингента жителей (беженцы, переселенцы, лица БОМЖ и др.);

усиление миграционных процессов, что способствует снижению уровня иммунизации населения;

значительное увеличение числа москвичей, выезжающих за границу, в том числе в неблагополучные в эпидемиологическом отношении страны Азии и Африки;

наличие в столице учреждений, работающих с возбудителями опасных инфекционных заболеваний и возможность распространения таких инфекций вследствие нарушения требований безопасности или террористического акта.

Достижения медицинской науки, проводимые мероприятия по улучшению санитарно-эпидемиологического состояния позволили за последние десятилетия резко сократить возникновение массовых инфекционных заболеваний (эпидемий) в Москве. Сегодня отмечаются лишь отдельные вспышки инфекционных заболеваний, по которым принимаются немедленные меры по их локализации и ликвидации. Так, например, в 2001г. в Москве отмечались случаи групповой заболеваемости (от 3 до 37 заболевших) краснухой, корью, дифтерией, коклюшем, скарлатиной, эпидемическим паротитом, ветряной оспой, туберкулезом, вирусным гепатитом А и другими. Общее число инфекционных заболеваний в городе в 2001 г. составило 913 случаев. Случаев паразитарных заболеваний не было.

В качестве мер предупреждения массовых инфекционных заболеваний в Москве широко используется мониторинг санитарно-эпидемиологической обстановки и профилактика (вакцинация, прививка). В 2001 г. было сделано около 1,4 млн прививок.

Проводимая работа позволяет предупреждать возникновение эпидемий, но их опасность сохраняется.

Охрана среды обитания от негативного разрушительного антропогенного воздействия является для Москвы, как и для всех крупных городов мира, проблемой первостепенной важности.

Основными экологическими угрозами могут быть: критическое состояние атмосферы, возрастание до опасных пределов концентрации вредных химических веществ (оксидов азота, серы, диоксида углерода и др.) в воздушном пространстве города;

загрязнение до критических уровней сточными водами и другими вредными выбросами гидросферы, опасные загрязнения не только поверхностных, но и подземных вод;

техногенное загрязнение литосферы вследствие отсутствия эффективных технологий утилизации радиоактивных, химических, промышленных и бытовых отходов;

повышение допустимой в продуктах питания концентрации опасных для здоровья веществ (ядохимикаты, нитраты, тяжелые металлы, консерванты и др.).

Основными предпосылками, усугубляющими возникновение экологических угроз, являются:

невыполнение природоохранного законодательства;

применение технологий, не обеспечивающих безопасность человека и природы;

снижение площади лесопарковых зон и зон озеленения в городе;

увеличение количества автотранспорта с высоким уровнем загрязненности в выхлопных газах.

Реализация экологических угроз может повлечь за собой увеличение числа заболеваний и сокращение продолжительности жизни людей.

Анализ техногенного загрязнения окружающей среды города промышленными токсичными отходами показывает, что 3% территории Москвы характеризуется высокими и максимальными уровнями загрязнения и повышенным риском для здоровья проживающего здесь населения. На 26% площади зафиксирован средний уровень и 44% территории характеризуется низким уровнем загрязнения и удовлетворительной экологической обстановкой по состоянию почв.

Валовой выброс загрязняющих веществ в атмосферу города превышает 3 млн. т в год и составляет: от стационарных источников 1,8 млн. т, от автотранспорта — 1,7 млн. т.

В целом экологическую обстановку в Москве можно характеризовать как неблагоприятную, оказывающую отрицательное влияния на здоровье жителей столицы, на уровень заболеваемости и смертности.

Негативное воздействие на экологическую обстановку в Москве периодически оказывают крупные лесные и торфяные пожары на территории Московской области, вызывающие распространение огромных масс задымленного воздуха.

Войны, вооруженные конфликты, конфликты на национальной почве, массовое скопление людей, похищение людей, терроризм, погромы, захват заложников, анонимные телефонные звонки, шантаж, изнасилование, кражи, мошенничество, азартные игры, опасные и вредные привычки: алкоголизм, табакокурение, наркомания, неформальные объединения, травматизм, большие города, улицы, вокзалы, танцплощадки, парки, казино, бродяжничество, «разборки», угоны автомобилей способствуют возникновению ЧС природного, техногенного, экологического, социального характера.

Прогноз и анализ возможных опасностей военного характера на ближайшие 10 лет позволяет предположить, что военно-политическая обстановка в России, характер и содержание военных угроз, характер и основные черты современных войн за указанный период времени не претерпят коренных изменений.

С одной стороны, в ближайшей перспективе будут по возможности наращиваться усилия по снижению

угрозы прямой военной агрессии против России путем проведения миролюбивого внешнеполитического курса страны, а также поддержанием на достаточном уровне российского военного потенциала, прежде всего потенциала ядерного сдерживания. Вместе с тем сохранятся потенциальные внешние и внутренние военные угрозы безопасности России и ее союзников.

В настоящее время и в перспективе до 2010 года реальную военную опасность представляют очаги напряженности вдоль границ нашей страны, которые могут перерасти в приграничные и внутренние вооруженные конфликты.

В случае реализации угрозы широкомасштабной войны Москва как столица государства может стать первоочередной целью вооруженного воздействия с возможным применением ядерного и других видов оружия массового уничтожения, а также систем высокоточного оружия и обычных средств поражения повышенной мощности.

Реализация военной угрозы может привести к массовому поражению населения, нарушению управления городом, разрушению жизненно важных объектов и снижению до критического уровня жизнеобеспечения населения.

Во исполнение указания Первого заместителя министра МЧС России от 03.08.2000 г. № 319 «О совершенствовании деятельности в области создания системы мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» и постановления Правительства Москвы от 5.12.2000. № 972 «О комплексной целевой программе развития Московской городской системы предупреждения и ликвидации ЧС на 2001—2005 гг.» в соответствии с директивой Министра МЧС России от 26.03.2001. № 31-6-21 для дальнейшего развития и совершенствования Московской городской системы предупреждения и ликвидации ЧС в Главном управлении ГО ЧС Москвы с 1 мая 2001 г. развернут Центр мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера (МГ ЦМП-ЧС). Центр создан для выполнения задач по сбору, анализу и представлению информации об источниках и причинах возникновения чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени, прогнозированию, предупреждению, мониторингу чрезвычайных ситуаций.

Центр мониторинга и прогнозирования ЧС решает широкий спектр задач, в том числе:

мониторинг объектов окружающей среды, опасных природных процессов и явлений, состояния безопасности зданий, сооружений и потенциально опасных объектов;

прогнозирование ЧС природного и техногенного характера, их масштабов и последствий;

сбор, обработка, анализ, передача и обмен информации в области мониторинга, прогнозирования и предупреждения ЧС;

создание, поддержание и развитие банка данных

мониторинга, прогнозирования и предупреждения ЧС;

организационно-методическое руководство, координация и контроль деятельности Московской городской сети наблюдения и лабораторного контроля в мирное и военное время;

Кроме того, Центром проводится работа по обеспечению выполнения требований законодательства РФ, постановлений, распоряжений Правительства РФ, МЧС России, Правительства Москвы и иных нормативных актов, а также разработка планирующих документов по вопросам мониторинга, прогнозирования и предупреждения чрезвычайных ситуаций.

Исходя из задач, стоящих перед Центром мониторинга и прогнозирования в настоящее время в Центре функционирует 5 отделов: отдел мониторинга и прогнозирования ЧС, включающий оперативную службу; отдел лабораторного контроля, также имеющий оперативную службу; отдел предупреждения ЧС; отдел обеспечения комплекса «Лидар».

В Московском городском центре мониторинга и прогнозирования ЧС составляются прогнозы последствий аварий на потенциально-опасных объектах, последствий аварий при перевозке опасных грузов на транспорте, осуществляется прогнозирование опасных природных явлений, таких как сильные ветры, засухи, сильные снегопады, гололед, оползни, наводнения, подтопления, природные пожары и др.

Ежедневно в Центр мониторинга и прогнозирования ЧС поступает информация следующего характера:

кризисные ситуации, обнаруженные автоматизированной системой дистанционного мониторинга АСДМ -«Лидар»;

радиолокационная метеорологическая информация, поступающая в МГ ЦМП ЧС от центральной аэрологической обсерватории с интервалом в 10 минут для контроля опасных метеорологических явлений и процессов на территории города. Фактическая информация об опасных природных явлениях позволяет эффективно использовать имеющиеся силы и средства для ликвидации последствий данных явлений;

из «Центра Антистихия» МЧС России — прогноз природных и техногенных ЧС по территории Российской Федерации;

из Управлений МЧС административных округов г. Москвы информация о метеорологической и радиационной обстановке на территории АО г. Москвы;

из Гидрометеобюро г. Москвы и Московской области — текущие прогнозы погоды на сутки, неделю и на месяц;

из ГПУ «Мосэкомониторинг» — систематические

данные по уровню загрязнения воздушной, водной среды, состоянию почв на территории города, а также оперативные данные при кризисных ситуациях;

из НПО «Радон» — систематические данные о радиационном фоне, его превышении в Московском регионе.

Ежедневный анализ и систематизация полученной информации позволяет более успешно строить прогнозы возникновения ЧС.

На основании данных, поступающих в МГ ЦМП-ЧС, в случае необходимости принимается решение о выезде дежурной смены передвижной химико-радиометрической лаборатории Центра в места предполагаемых ЧС. Выезды лаборатории осуществляются также для проверки данных, указанных в обращениях граждан и администрации организаций.

Прогноз природных и техногенных чрезвычайных ситуаций и их последствий используется в Управлениях МЧС административных округов г. Москвы при разработке планов действий по предупреждению ЧС и ликвидации их последствий.

В паводковый период прогнозирование обстановки осуществляется на основе информации, получаемой от ГУП «Мосводоканал», ФГУП «Канал им. Москвы».

Анализ научных работ, выполненных в области развития системы управления мониторингом и прогнозированием чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, показывает, что на сегодняшний день обобщенной структуры функционирования такой системы, к сожалению, нет, как и не сформулированы все необходимые требования к ней.

Литература

1. Качанов С.А., Тетерин И.М., Топольский Н.Г. Информационные технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. М.:АГПС МЧС России. 2006.С.52-70.

2. Кокс Д., Хинкли К. Теоретическая статистика. М.: Мир. 1978. 560с.

3. Лосев К.С., Горшков В.Г., Кондратьев К.Я., Котляков В.М., Залиханов М.Ч., Данилов-Данильян В.И., Гаврилов И.Т., Голубев Г.Н., Ревякин B.C., Гракович В.Ф. Проблемы экологии России. М.:ВИНИТИ. 1993.348с.

4. Ушаков С.А., Ушакова И.С. Экологические проблемы и пути их решения. // Сб. Жизнь Земли. М.:МГУ. 1991. С.3-19.

5. Указания Первого заместителя министра МЧС России от 3.08.2000 г. № 319 «О совершенствовании деятельности в области создания системы мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

6. Постановления Правительства Москвы от 5.12.2000. № 972 «О

комплексной целевой программе развития Московской городской системы предупреждения и ликвидации ЧС на 2001-2005 гг.».

Сведения об авторе

Шапошников Алексей Сергеевич: МЧС России.