Оценка и прогнозирование техногенного риска

Рис. 3. Структура экстренных затрат и затрат на обеспечение длительного проживания на территории, подвергшейся

аварийному радиационному воздействию

В-третьих, провести разработки по усилению деловой активности и опоры на собственные силы для населения радиоактивно загрязненных территорий. В-четвертых, разработать программу социально-психологической реабилитации населения. В-пятых, сформировать условия длительного проживания населения на радиоактивно загрязненных территориях.

Величина общего ущерба находится в зависимости от длительности радиационного воздействия нуклидов на население и периода полураспада радиоактивных элементов, так как это определяет генетические изменения, которые могут привести к различным мутациям и наследственным заболеваниям. Наблюдение и учет действия радиации на организм человека, специальное медицинское обслуживание, выплаты пострадавшим по этой категории, денежное обеспечение инвалидов и связанные с этим льготы могут только увеличивать общий ущерб.

В связи с этим для населения, длительно проживающего на радиоактивно загрязненных территориях, необходимо разработать и сформировать условия проживания в условиях рынка с тем, чтобы вывести эти районы из депрессивного состояния. На это требуются определенные затраты, которые будут увеличивать общий ущерб от радиационной ЧС и оцениваться дополнительными затратами общества, т.е. являться по существу дополнительными общественными издержками.

Это общее положение предопределяет особо значимый характер опосредованных последствий чрезвы-

чайной радиационной ситуации. Методологические разработки ключевых позиций по вынужденным опосредованным косвенным затратам могут послужить основой для разработки эффективного механизма реализации реабилитационной политики. Вынужденные косвенные затраты представляют собой потери, являющиеся результатом длительного действия радиационной ЧС и могут оцениваться по экологическим, экономическим и социальным последствиям.

Кузьмин А.П.

Курганский государственный университет, г. Курган

ОЦЕНКА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТЕХНОГЕННОГО РИСКА

Рассматриваются методологические аспекты обеспечения техногенной безопасности и оценки риска. Приведены результаты риск-анализа на примере территориально-производственного комплекса. Предложена методика прогнозирования показателей техногенного риска.

Безопасность и устойчивость - две взаимосвязанные составляющие, имеющие определяющее значение

при выборе стратегии развития человеческой цивилизации и достижения высокого уровня жизни людей. Современное человеческое хозяйство - экономика и порожденная ею техника оказывают всевозрастающее влияние на природу и окружающую человека среду. В последние десятилетия техногенез приобрел глобальный характер, способствуя быстрому расширению техносферы, вытесняющей естественную среду обитания - биосферу. В этих условиях все более острыми становятся проблемы техногенной безопасности - защищенности личности, общества и природы от угроз, создаваемых техногенным воздействием на окружающую среду.

Взаимодействие между обществом и окружающей средой происходит в различных зонально-природных и социально-экономических условиях, на уровне конкретных экосистем и геосистем, то есть на определенных территориях. Наиболее рациональной формой организации производительных сил являются территориально - производственные комплексы (ТПК), в которых сочетаются различные технологически связанные производства с общими объектами производственной и социальной структуры. Современные ТПК представляют собой сложные природно-технические (эколого-экономические) системы, в которых можно выделить несколько взаимодействующих подсистем: природа (гео - и экосистемы), человек (социо - и этносфера), техносфера (производство, экономика, техника). Таким образом, человек живет в природной, техногенной, экономической, социальной и культурной средах, пронизанных различными связями.

Явления и процессы, происходящие в ТПК, способны в определенных условиях наносить вред здоровью человека, окружающей природной среде, социально-экономической инфраструктуре. При несоответствии характеристик, воздействующих на соответствующие объекты ТПК факторов (потоков вещества, энергии, информации), появляется феномен опасности. В качестве обобщенной меры опасности все шире используется понятие риска, учитывающего две характеристики неблагоприятного события - вероятность его наступления и (или) величину причиняемого ущерба. В зависимости от соотношений объектов риска и нежелательных событий в ТПК можно выделить различные виды рисков: индивидуальный, технический, экологический, социальный и экономический [1]. Под техногенным риском будем понимать вероятность неблагоприятных событий, причинения ущерба природной среде, жизни и здоровью людей, вызванных негативными воздействиями техногенного характера. Понятие техногенного риска сочетает в себе социальные и экологические аспекты.

Необходимым этапом при выработке стратегии безопасного и устойчивого развития ТПК является риск-анализ - процесс идентификации опасностей и оценки риска для населения, природной среды, объектов экономики.

Кафедрой «Экология и безопасность жизнедеятельности» был выполнен анализ индивидуального, социального и экологического риска для населения, проживающего на территории Курганской области. На основании статистических данных за 1991-2003гг. проведена оценка риска техногенного воздействия на состояние среды обитания, качество жизни, здоровье и безопасность населения. Нынешняя ситуация с состоянием безопасности жизнедеятельности во многом является следствием негативных явлений, имевших место в прошлом, а глубокий социально-экономический кризис их усугубил. От травм, несчастных случаев и отравлений ежегодно страдают около 100 тыс. человек, а число умерших по этой причине в 2003 г превысило 3 тыс. человек. Тревожит тенденция: после не-

которого спада травматизма с 1998г. вновь наблюдается рост коэффициента смертности населения. Это обусловлено как техногенными, так и социальными факторами (алкоголизм, убийства и самоубийства).

Для оценки уровня безопасности жизнедеятельности населения все более широко применяются показатели индивидуального риска. Его можно определить по числу реализовавшихся факторов риска [1]

R =

м цо

где R - индивидуальный риск; Р - число пострадавших (погибших) в единицу времени t от определенного фактора риска ^

L - число людей, подверженных соответствующему фактору риска f в единицу времени 1

Годовой индивидуальный риск гибели жителей Курганской области от несчастных случаев, отравлений и травм существенно превышает среднероссийские показатели и имеет тенденцию к дальнейшему росту (рис.1). Он более, чем на 3 порядка превышает величину приемлемого риска ^=10-6), законодательно установленную в ряде стран [2,8].

17.0 15.0 156 18,4

12.3 12.3 41,0

Норм э

Рис. 1. Динамика индекса загрязнения атмосферы (ИЗА) в г. Кургане

В структуре общей смертности несчастные случаи переместились на второе место (16,1%) вслед за сердечнососудистыми заболеваниями, на третьем месте - злокачественные новообразования. Причем мужчин в трудоспособном возрасте умирает почти в 4 раза больше, чем женщин. Главные причины, определяющие сверхсмертность мужчин в возрасте от 20 до 45 лет, - несчастные случаи, отравления, травмы. Наиболее высокие показатели годового индивидуального риска смерти, обусловленного техногенными факторами, связаны с дорожно-транспортными происшествиями и гибелью людей при пожарах (таблица 1).

Таблица 1

Годовой индивидуальный риск смерти, обусловленный различными причинами техногенного характера

Причина смерти Показатель риска, чел./год

Несчастные случаи, отравления и травмы 29110-5

В том числе:

Производственные травмы 2,8-10-5

Дорожно-транспортные происшествия 24,9-10-5

Пожары 18,910-5

Чрезвычайные ситуации 1,5-10-5

Экологический риск выражает вероятность наступления событий, имеющих неблагоприятные последствия для природной среды. Они могут быть вызваны как негативным воздействием хозяйственной деятельности, так и чрезвычайными ситуациями природного и техногенного характера.

Экологические проблемы усугубляются сложной социально-экономической ситуацией. Уральский федеральный округ (УрФО) в целом имеет ярко выраженную экономику сырьевой направленности, за исключением Курганской области. В рейтингах, отражающих уровень социально-экономического развития субъектов РФ за 1998-2002 гг, все субъекты УрФО располагаются в первой тридцатке. Курганская область, для которой характерны большой удельный вес сельскохозяйственной продукции и слабое развитие добывающей промышленности, находится в списках регионов с крайне низким уровнем развития (в 2002 г. на 82 месте среди 89 регионов России) [6]. Некоторые экономисты связывают такое положение с несправедливым, по их мнению, распределением природной ренты [3].

Экологическая обстановка на территории области определяется двумя важнейшими факторами: влиянием на окружающую природную среду хозяйственной деятельности на территории самой области и привнесением трансграничных загрязнений. Близость к промышленным центрам Урала обуславливает мощный поток загрязнений в поверхностные воды, почву и атмосферу. Техногенное воздействие на окружающую среду в области

определяют промышленный комплекс и транспорт.

Несмотря на некоторое снижение техногенной нагрузки, обусловленное главным образом спадом производства, экологическая ситуация в Курганской области остается напряженной. Уменьшение валовых выбросов в атмосферу за 1998 - 2002гг. на 27,4% далеко неадекватно снижению физических объемов производства за тот же период. Наметилась тенденция к увеличению количества образующихся отходов производства и потребления. Это означает, что по удельным показателям (при-родоемкость, энергоемкость, отходность) территориальный производственный комплекс становится все более экологически опасным.

Более четверти всех вредных выбросов падает на г Курган, который стабильно входит в перечень наиболее загрязненных городов России. По данным Гидрометцентра индекс загрязнения атмосферы с 1999 г. снижается (рис.2), однако в 2003 г он резко возрос. Определяющим веществом, дающим высокий индекс загрязнения атмосферы, является бенз(а)пирен, среднесуточные концентрации которого за последние 5 лет были не ниже 4,4 ПДК.

Выброс вредных веществ в атмосферный воздух по Курганской области составил в 2003 г. 93,2 тыс. т, в том числе от стационарных источников 70,2 тыс.т [7]. Наибольший вклад в загрязнение атмосферы вносят предприятия транспорта, энергетического комплекса, машиностроения и металлообработки. На долю автотранспорта приходится 24,6% от общей массы загрязняющих веществ (без учета автотранспорта индивидуальных владельцев).

Рис. 2. Динамика риска гибели от несчастных случаев, отравлений и травм

Качественная характеристика сточных вод, поступивших в водные объекты, приведена в таблице 2. В 2003 г сброс загрязненных сточных вод составил более 97% от общего объема сброса. В проектных параметрах работают менее половины эксплуатируемых очистных сооружений.

Сохраняется острая проблема загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами. Основными источниками загрязнения почв являются нефтепроводы и нефтепродук-топроводы, нефтебазы, автозаправочные станции, железнодорожный и автомобильный транспорт.

Одной из ключевых экологических проблем федерального уровня является уничтожение химического ору-

жия. На территории Курганской области в арсенале, расположенном вблизи г. Щучье, хранится почти 14% российских запасов боевых отравляющих веществ (зарин, зоман, ^газ, фосген). В соответствии с Федеральной целевой программой здесь начато строительство объекта по уничтожению химического оружия.

Хронической остается проблема, связанная с последствиями аварийных ситуаций и плановых сбросов в 1949-1957 гг. в речную систему Теча - Исеть - Тобол отходов радиохимического производства ПО «Маяк», которые привели к загрязнению радионуклидами пяти районов области.

Таблица 2

Сброс сточных вод в водные объекты Курганской области, млн. м3

Наименование показателей 1997г. 1998г. 1999г. 2000г. 2001г. 2002г. 2003г.

Сброшено сточных вод, всего 57,8 59,0 65,8 65,9 65,8 63,9 58,5

в том числе: -нормативно чистых - 0,7 - - - 0,4 0,4

-нормативно очищенных 41,9 41,2 52,0 3,1 47,7 - 1,15

Загрязненных, всего 15,9 17,1 13,8 62,8 18,1 62,3 56,9

в том числе: -недостаточно очищенных 10,0 12,4 8,5 57,1 12,8 58,0 52,9

-загрязненных без очистки 5,9 4,7 5,3 5,7 5,3 4,3 4,0

Ухудшение качества среды обитания, неблагоприятные условия труда и быта негативно сказываются на состоянии здоровья людей. Важнейшим интегральным показателем, отражающим состояние безопасности жизнедеятельности, является средняя продолжительность жизни. В Курганской области ожидаемая продолжительность жизни при рождении в 2002г. достигла рекордно низкого уровня - 58 лет для мужчин и 72 года для женщин. Вследствие больших различий в уровнях смертности мужчин и женщин разница средней продолжительности жизни и мужчин и женщин составила 14 лет (по России 13,5 лет).

Сложившаяся в Курганской области ситуация по проблемам экологии и безопасности жизнедеятельности отражает общий социально-экономический кризис в стране. Причем по ряду показателей техногенного риска обстановка складывается еще более тревожная, чем в среднем по Российской Федерации.

К числу основных направлений в решении проблем техногенной безопасности на региональном уровне, на наш взгляд, следует отнести выработку концепции и целевой программы безопасного, экологически целесообразного и устойчивого развития ТПК, формирование эффективной территориальной системы управления риском, объединяющей усилия государственных органов, работодателей, общественности по сохранению природы, защите жизни и здоровья людей от техногенных опасностей.

Управление риском - это часть системного подхода к принятию решений, направленных на предотвращение и снижение опасностей для жизни человека, уменьшение ущерба материальным ценностям и окружающей природной среде. Одной из основных стадий управления техногенным риском и безопасностью жизнедеятельности является прогнозирование. Задача прогнозирования заключается не столько в предсказании анализируемых показателей, сколько в использовании прогнозных характеристик в целях оптимизации управляющих воздействий.

Для оценки риска как количественной меры опасности применяют различные показатели: интенсивность возникновения случаев травмирования и профессиональных заболеваний, вероятность безопасной работы, ма-

тематическое ожидание числа несчастных случаев, возможность ущерба окружающей природной среде и др.[4,9,10]. Несмотря на многообразие методических подходов к определению риска, методы прогнозирования его показателей укрупненно можно подразделить на два класса: методы экспертных оценок и методы статистического прогноза. Методы экспертных оценок используют в том случае, когда нет достаточной статистической информации об изменении анализируемого показателя и воздействующих на него факторов. Так, оценка значимости факторов, влияющих на уровень безопасности труда в машиностроении, была проведена нами с помощью метода ранговой корреляции [4] .

Широкие возможности для целей управления безопасностью жизнедеятельности открывают методы мате-матико-статистического прогнозирования. Их можно разделить на трендовые и многофакторные. В трендовых моделях выводится зависимость анализируемого показателя риска от времени:

У =

Многофакторные модели позволяют получить зависимость изучаемого показателя от комплекса факторов, определяющих его изменение:

У

Для формирования трендовой модели подбирается функциональная зависимость, отражающая динамику изменения показателя во времени (по годам, месяцам и т. д.). Целью анализа динамических (временных) рядов является прогноз общих тенденций и вероятных значений уровня риска. Прогнозирование может осуществляться как по наиболее общим показателям (число несчастных случаев и заболеваний, коэффициенты частоты и тяжести травматизма, суммарные индексы загрязнения природной среды и т. п.), так и по отдельным факторам.

Для решения задач математико-статистического прогнозирования существуют типовые алгоритмы, которые были использованы для разработки методики прогнозирования показателей техногенного риска. Прогнозирование уровня риска на основе построения трендовых моделей включает следующие этапы:

1.Статистический анализ динамических рядов и построение регрессионных моделей. Аппроксимация динамического ряда заданными классами функций.

2.Логико - математический анализ уравнений и выбор вида прогностической функции.

З.Оценка точности регрессионной модели по статистическим критериям.

4. Прогнозирование показателей риска и определение доверительных интервалов.

Для формирования трендовой модели показателей риска была составлена программа анализа статистических данных (использовался программный комплекс Microsoft Excel). Программа предусматривает аппроксимацию динамического ряда несколькими классами функций, что дает возможность выбрать лучший из них. Формальным критерием для сравнения зависимостей служит величина среднеквадратической ошибки [4,5].

Окончательный выбор вида тренда (основной тенденции) осуществляется после логического анализа соответствия близких по статистическим оценкам уравнений научным гипотезам о закономерностях изменения данного показателя.

Прогнозирование носит вероятностный характер, поэтому предсказанные значения риска могут колебаться в некоторых пределах, определяемых стандартной ошибкой линии регрессии. Ошибка прогноза с возрастанием прогнозируемого интервала времени увеличивается.

В соответствии с разработанной методикой был выполнен прогноз показателей безопасности жизнедеятельности для ТПК Курганской области. Для определения тренда находились параметры пяти функций (линейная, логарифмическая, полиномиальная, степенная, экспоненциальная). Анализ полученных уравнений, например, для временного ряда риска гибели от несчастных случаев, отравлений и травм показал, что наименьшую среднеквадратическую ошибку имеет степенная функция. Согласно проведённому прогнозу можно ожидать, что в 2008 г. риск гибели от несчастных случаев, отравлений и травм будет равен 2,94 х 10-3, что на 2,58% больше чем в 2003 году ( рис. 1). Это предположение справедливо при условии, что в ближайшие годы не произойдёт коренных изменений в обеспечении безопасности жизнедеятельности населения в области.

Аналогичным образом были рассмотрены и другие показатели безопасности жизнедеятельности (коэффициент частоты производственного травматизма, количество пожаров на 100000 населения, общая заболеваемость на 1000 жителей) и дан прогноз уровня техногенного риска на период до 2008 года.

Представление ряда динамики только как функции времени не совсем корректно, так как в этом случае происходит абстрагирование от всех прочих факторов, влияющих на развитие изучаемого явления. Изменение уровня безопасности происходит под влиянием многих факторов, поэтому будущее принадлежит методам многофакторного прогнозирования.

Комплексный прогноз уровня риска на основе экспертных оценок, анализа общих тенденций изучаемых показателей и многофакторного математического моделирования создаёт условия для выбора наиболее эффективных решений и оптимизации управления безопасностью жизнедеятельности в системе «человек — техносфера».

Список литературы

1. Акимов В.А., Лапин В.Л., Попов В.М. и др. Надежность технических

систем и техногенный риск. - М.: ЗАО ФИД «Деловой экспресс»,

2002.-368 с.

2. Акимова Т.А., Кузьмин А.П., Хаскин В.В. Экология. Природа - Человек

- Техника: Учебник для вузов / Под общ. ред. А.П. Кузьмина. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. - 343 с.

3. Ефименков В.И. Государственное регулирование экономики -

необходимое условие эффективного развития регионов страны// Чиновник: Информационно-аналитический вестник УрАГС.- 2004. -№4 (32). - С.18-21.

4. Кузьмин А.П. Методы прогнозирования показателей производственно-

го риска // Вестник МАНЭБ.- 1998. - №1. - С20-23.

5. Кузьмин А.П., Тишков А.В. Территориально-производственный

комплекс: идентификация и оценка рисков // Риски в современном мире: идентификация и защита: Материалы VIII Международных научных чтений «Белые ночи - 2004». - СПб.: Изд-во МАНЭБ, 2004.- С.38-41.

6. Курганская область в цифрах за 60 лет: Стат. сб. - Курган:

Облкомстат, 2003. - 232 с.

7. Природные ресурсы и охрана окружающей среды по Курганской

области в 2003 году: Доклад /Под ред. В.П. Шевелева. - Курган: ГУПР по Курганской области, 2004. - 148 с.

8. Русак О.Н. Теоретические начала безопасности деятельности. -

СПб., 1993.- 85 с.

9. Чепурных Н.В., Новоселов А.Л. Планирование и прогнозирование. -

М.: Интерпракс, 1995. - 288 с.

10. Beyond Point Estimates. Risk Assessment using Interval Fuzzy and

Probabilistic Arithmetic Society of Risk Analysis, 2000. - 171c.

Носырев Н. А.

Новоуральский государственный технологический институт, г. Новоуральск

ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ В ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЯХ МИНАТОМА В ЗАТО

Введение

Сущность экологической проблемы состоит в углубляющемся противоречии между производительной деятельностью человечества и стабильностью природной среды его обитания. Развитие производства, техники и технологий все более остро проявляют свой двойственный характер. С одной стороны, без упомянутого невозможен прогресс, развитие человечества, комфортабельность жизни людей, с другой стороны, это же является силой (тенденцией), способной вызвать негативные и даже трагические последствия со сложными социальными проблемами.

Глоболизация процессов и явлений выступает (и точнее должна выступать) как норма развивающегося человечества, которое ушло от первобытности. Но перерастание этих глобальных процессов в глобальные проблемы, несущие угрозы существованию человечества - это отклонение от нормы. В этом и суть решения задачи поиска новых путей развития и перестройки отношения человечества с окружающей средой. Это сложная задача, ибо одними естественнонаучными и технико-технологическими аспектами глобальные проблемы нельзя объяснить и разрешить. Нельзя все эти проблемы решить в условиях стихийного рынка в погоне за сверхприбылью, как за сверхцелью, но и в условиях планового хозяйствования (как показал наш 70-летний отечественный опыт) они не решаются автоматически из-за противоречия межведомственных отношений и группового «эгоизма». Более того, ни одна политическая система не способна решить глобальные проблемы.

Значит от господствующей идеи «антропоцентризма» зародилось и расцвело его всевластие над всем другим органическим миром, т. е. мания покорителя природы (а в конечном итоге разрушителя всего и всех: вспомним « мы не можем ждать милостей от природы...»).

Уже сейчас у нас должна вызреть парадигма био-