Безпека життєдіяльності - Запорожець О.І. - 1.4. Теоретичні основи БЖД

Безпека життєдіяльності - це наука, що вивчає проблеми безпечного перебування людини в середовищі - природному, техногенному, соціальному, в процесі різних видів її діяльності. Вона є більш універсальною, ніж окремі напрямки наукових досліджень, такі як охорона праці чи цивільний захист, адже дві останні розглядають лише окремі випадки безпеки в конкретних ситуаціях., зокрема охорона праці вивчає питання безпеки людини, яка знаходиться в умовах виробництва, а цивільний захист - в надзвичайних ситуаціях, тоді як безпека життєдіяльності - у всіх життєвих обставинах.

В основі безпеки життєдіяльності лежать найбільш загальні закони природи, передусім такі філософські закони, як закон причин та наслідків. Кожна подія (наслідок) в нашому світі має свою причину. В багатьох випадках знаючи наслідки, особливо бага-тофакторних ситуацій дуже важко виявити основну причину, що призвела до формування даної ситуації, тим більше, що причина може виникнути кілька років, десятиліть чи й століть тому назад.

Умови, за яких реалізуються потенційні небезпеки, називаються причинами. Вони характеризують сукупність обставин, завдяки яким небезпеки виявляються і спричиняють ті або інші небажані події - наслідки. Форми небажаного результату різні - травми, матеріальний збиток, утрата навколишньому середовищу і ін. "Небезпека - причина - небажані наслідки" - це логічний процес розвитку, що реалізує потенційну небезпеку в реальний небажаний результат. Як правило, цей процес є багатопричинним.

Якщо причина сформована - наслідок неминучий, проте людина може змінити його, послабити, або навіть обернути негативний наслідок на позитивний. Для цього необхідно вивчати процес реалізації причин (причинно-наслідкові зв'язки). Це легше зробити для нескладних систем, наприклад, інженерних конструкцій, тощо. Що стосується людини, то виявлення причин тих чи інших подій в її житті є надзвичайно важкою задачею, яка на сьогоднішньому етапі розвитку науки не може бути реалізована повністю.

Сучасна теоретична база БЖД повинна містити, як мінімум:

- методи аналізу небезпек, що генеруються елементами системи "людина-середовище";

- основи комплексного опису несприятливих чинників у просторі і часі з урахуванням можливості їх кумулятивної дії на людину;

- основи формування початкових показників безпеки до створюваних елементів техносфери з урахуванням її стану;

- основи управління безпекою системи "людина-середовище"

на базі моніторингу (показників) небезпек та застосування найефективніших заходів і засобів захисту;

- основи формування вимог щодо безпеки діяльності до операторів технічних систем і населення техносфери.

Головна задача науки безпеки життєдіяльності - превентивні ідентифікація джерел і аналіз причин виникнення небезпек, прогнозування, оцінка і регулювання їх дії в просторі та в часі.

Основою для побудови наукових теорій в природних науках є наявність об'єктивних загальних закономірностей. Чи є такі закономірності в області, пов'язаній з аваріями, лихами, катастрофами? Звісно так, це ілюструють наступні приклади.

Перший приклад пов'язаний із статистикою різних катастрофічних подій. Для більшості лих статистика має степеневу залежність, що приводить до появи у неї ряду нетривіальних "антиінтуїтивних властивостей". Ідеальним степеневим законам відповідають прямі. Ці закони є хорошим наближенням для реальної статистики лиха і катастроф. Ми маємо справу з одним і тим же законом для різних явищ. Очевидно, він обумовлений колективною поведінкою одного і того ж типу. Іншими словами, ми отримали два однакові розв'язання рівнянь, яких поки не знаємо. Звідси можна дійти висновку, що багато методик прогнозу і підходів, апробованих при прогнозі землетрусів, можуть виявитися ефективними і в інших сферах зокрема в соціальній, економічній тощо. Отже, ми маємо справу з однаковими законами для катастрофічних явищ в різних областях - з об'єктивною основою для побудови теорії.

Цю закономірність пояснює теорія критичності, що самоорганізується, вона розглядає такі задачі, як математичне моделювання землетрусів, лавин, біржових обвалів, повеней, інцидентів при зберіганні ядерних боєприпасів, просочування конфіденційної інформації, моделювання динаміки ринку товарів, біологічної еволюції і т.п. Іншими словами, існує єдиний підхід до безлічі різних ризиків.

Другий приклад - динаміка одного з основних економічних показників, індексу Доу-Джонса, перед кризою 1929 р. Криза в цьому випадку "готувалася" принаймні чотири роки. Для співставлення візьмемо вміст іонів хлору в джерелах перед землетрусом в Кобе в 1995 р. - землетрус "готувався" близько двох років. Обидві залежності, добре описуються однаковою формулою. Отже, ми маємо справу з однаковими законами для катастрофічних явищ в різних областях - з об'єктивною основою для побудови теорії.

Уявимо собі наступну гіпотетичну ситуацію. Припустимо, що на основі математичних моделей і нових інформаційних технологій вдалося у 1926 р. передбачити кризу 1929 р. Допомогло б це запобігти їй, направити події в інше русло? Яка повинна бути точність прогнозу або його горизонт, щоб можна було вжити дієві заходи по захисту людей у разі різних лих?

Тут ми стикаємося з ефектом Касандри, про який майже завжди згадують очевидці найбільших лих - багато хто, а іноді і більшість людей не слідує застереженням, ігнорують попередження про небезпеку та завчасно не вживають ніяких заходів, які допомогли б їм врятуватися. Теорія ризику створюється для захисту людини, і людина повинна бути в центрі уваги цієї теорії. Мало знати закономірності, передбачати катастрофічні події, створювати механізми попередження лиха. Треба домогтися, щоб це спрацювало, було зрозумілим для людей і ними заздалегідь жадано.

Людина та оточуюче її середовище гармонійно взаємодіють і розвиваються лише в умовах, коли потоки речовини, енергії та інформації перебувають в межах, що сприятливо сприймаються людиною і довкіллям. Будь-яке перевищення звичних (збалансованих протягом еволюції) рівнів цих потоків супроводжується негативними впливами на людину або довкілля - створюються умови для загроз або безпосередньо для небезпек. В природних умовах такі взаємодії спостерігаються при стихійних явищах і зміні клімату. В умовах техносфери негативні дії обумовлені її елементами і діями безпосередньо людини. В загальному вигляді дія потоку на об'єкт (наприклад, на людину) в кожній точці простору визначається його інтенсивністю I і тривалістю експозиції т, тобто

Е(х,у^) =/(I, т),

де Е - експозиція чинника в точці простору з координатами х,

Результат впливу чинника (експозиції дії потоку речовини, енергії та інформації, або їх поєднання) на об'єкт залежить від властивостей і параметрів потоку, а також від властивостей об'єкту.

Наприклад, експлуатація технічних систем є потенційно небезпечною, оскільки вона пов'язана з різними процесами, а останні - з використанням (виробленням, транспортуванням, зберіганням і перетворенням) хімічної, електричної і інших видів енергії, накопиченої в устаткуванні та матеріалах, безпосередньо в людині і навколишньому середовищі. Небезпека виявляється в результаті неконтрольованого виходу енергії. В певних умовах неконтрольований вихід енергії супроводжується небезпечними подіями.

Змінюючи величину будь-якого потоку від мінімально значущої до максимально можливої можна пройти ряд характерних станів взаємодії в системі "людина - середовище життєдіяльності":

- комфортний (оптимальний), коли потоки відповідають оптимальним умовам взаємодії, створюють оптимальні умови діяльності і відпочинку; передумови для вияву щонайвищої працездатності; гаранта збереження здоров'я людини і цілісності компонентів середовища життєдіяльності;

- допустимий, коли потоки, впливаючи на людину і середовище життєдіяльності, не чинять негативного впливу на здоров'я, але призводять до дискомфорту, знижуючи ефективність діяльності людини. Дотримання умов допустимої взаємодії гарантує неможливість виникнення і розвитку необоротних негативних процесів у людини і в середовищі життєдіяльності;

- небезпечний, коли потоки перевищують допустимі рівні і чинять негативний вплив на здоров'я людини, викликаючи при тривалій експозиції її захворювання, або призводять до деградації природного середовища;

- надзвичайно небезпечний, коли потоки високих рівнів за короткий період часу можуть завдати травми людині, чи навіть призвести до її летального результату, спричинити руйнування в природному середовищі.

З чотирьох характерних станів взаємодії людини з середовищем існування лише перші два (комфортне та допустиме) відповідають позитивним умовам повсякденної життєдіяльності, а два інших (небезпечне та надзвичайно небезпечне) - неприпустимі для процесів життєдіяльності людини, збереження і розвитку природного середовища.

Аналіз реальних ситуацій, подій і чинників вже сьогодні дозволяє сформулювати ряд аксіом науки про безпеку життєдіяльності в техносфері. До них відносяться:

Аксіома 1. Техногенні небезпеки існують, якщо повсякденні потоки речовини, енергії і інформації в техносфері перевищують порогові значення.

Порогові або гранично допустимі значення небезпек встановлюються за умови збереження функціональної і структурної цілісності людини та природного середовища. Дотримання гранично допустимих значень потоків створює безпечні умови життєдіяльності людини в життєвому просторі і виключає негативний вплив техносфери на природне середовище.

Аксіома 2. Джерелами техногенних небезпек є елементи техносфери.

Небезпеки виникають за наявності дефектів та інших несправностей в технічних системах, при неправильному використанні технічних систем, а також через наявність відходів, що супроводжують експлуатацію технічних систем. Технічні несправності і порушення режимів використання технічних систем приводять, як правило, до виникнення травмонебезпечних ситуацій, а виділення відходів (викиди в атмосферу, стоки в гідросферу, надходження твердих речовин на земну поверхню, енергетичні випромінювання і поля) супроводжуються формуванням шкідливих дій на людину, природне середовище і елементи техносфери.

Аксіома 3. Техногенні небезпеки діють в просторі і в часі.

Травмонебезпечні дії, як правило, короткочасні і спонтанні в обмеженому просторі. Вони виникають при аваріях і катастрофах, при вибухах та раптових руйнуваннях будівель і споруд. Зони впливу таких негативних дій, як правило, обмежені, хоча можливо розповсюдження їх впливу на значні території, наприклад, як при аварії на ЧАЕС.

Для шкідливих дій характерний тривалий або періодичний негативний вплив на людину, природне середовище і елементи техносфери. Просторові зони шкідливих дій змінюються в широких межах від робочих і побутових зон до розмірів всього земного простору. До останніх відносяться дії викидів парникових і озоноруйнівних газів, надходження радіоактивних речовин в атмосферу тощо.

Аксіома 4. Техногенні небезпеки чинять негативний вплив на людину, природне середовище і елементи техносфери одночасно.

Людина і оточуюча його техносфера, перебуваючи в безперервному матеріальному, енергетичному та інформаційному обміні, утворюють постійно діючу просторову систему "людина - техносфера". Одночасно існує і система "техносфера - природне середовище" (рис. 1.4). Техногенні небезпеки не діють вибірково, вони негативно впливають на всі складові вищезгаданих систем одночасно, якщо останні опиняються в зоні впливу небезпек.

Аксіома 5. Техногенні небезпеки погіршують здоров'я людей, приводять до травм, матеріальних втрат і до деградації природного середовища.

Дія травмонебезпечних чинників призводить до травм або загибелі людей, часто супроводжується осередковими руйнуваннями природного середовища і техносфери. Для дії таких чинників характерні значні матеріальні втрати.

Дія шкідливих чинників, як правило, тривала, вона чинить негативний вплив на стан здоров'я людей, призводить до професійних або регіональних захворювань. Впливаючи на природне середовище, шкідливі чинники приводять до деградації представників флори і фауни, змінюють склад компонент біосфери.

При високих концентраціях шкідливих речовин або при високих потоках енергії шкідливі чинники за характером своєї дії можуть наближатися до травмонебезпечних дій. Так, наприклад, високі концентрації токсичних речовин в повітрі, воді, їжі можуть викликати отруєння.

Рис. 1.4. Системи "людина - техносфера" і "техносфера - природне середовище"

Аксіома 6. Захист від техногенних небезпек досягається вдосконаленням джерел небезпеки, збільшенням відстані між джерелом небезпеки і об'єктом захисту, застосуванням захисних заходів.

Зменшити потоки речовин, енергій або інформації в зоні діяльності людини можна, зменшуючи ці потоки на виході з джерела небезпеки (або збільшенням відстані від джерела до людини). Якщо це практично нездійсненно, то потрібно застосовувати захисні заходи: захисну техніку, організаційні заходи тощо.

Аксіома 7. Компетентність людей в світі небезпек і способах захисту від них - необхідна умова досягнення безпеки життєдіяльності.

Широка і все наростаюча гамма техногенних небезпек, відсутність природних механізмів захисту від них, все це вимагає надбання людиною навиків виявлення небезпек і застосування засобів захисту. Це є досяжним тільки в результаті навчання і надбання досвіду на всіх етапах освіти та практичної діяльності людини. Початковий етап навчання питанням безпеки життєдіяльності повинен співпадати з періодом дошкільної освіти, а кінцевий - з періодом підвищення кваліфікації і перепідготовки кадрів у всіх сферах економіки.

З вищесказаного виходить, що світ техногенних небезпек цілком пізнаваний і що у людини є достатньо засобів та способів захисту від техногенних небезпек. Існування техногенних небезпек та їх високу значущість в сучасному суспільстві обумовлено недостатньою увагою людини до проблеми техногенної безпеки, схильністю до ризику і нехтування небезпекою. Багато в чому це пов'язано з обмеженими знаннями людини про світ небезпек і негативні наслідки їх прояву.

Принципово дія шкідливих техногенних чинників може бути усунена людиною повністю; дія техногенних травмонебезпечних чинників - обмежено допустимим ризиком за рахунок вдосконалення джерел небезпек і застосування захисних засобів; дія природних небезпек може бути обмежена заходами запобігання і захисту.

Основні теоретичні положення безпеки життєдіяльності:

1. Небезпечна дія створюється особливими властивостями матерії, поля, енергії, інформації та їх поєднання.

2. Будь-який об'єкт, суб'єкт, явище, інформація або їх сукупність при певних умовах можуть створювати небезпеку для людини чи довкілля. Небезпека є об'єктивною необхідною умовою зміни та розвитку природи і еволюції людства.

Навважливіші висновки:

1. Будь-яка діяльність людини є потенційно небезпечною.

2. Безпека - стан складної системи, зокрема людини, за якої виключена можливість негативного впливу на неї зовнішніх чи внутрішніх чинників.

3. БЖД вивчає явища, об'єкти, процеси з позиції їх оптимізації за параметрами безпеки.

4. Управління безпекою, розробка правил та рекомендацій базується на основі знання законів, принципів і методів забезпечення безпеки.

Мета БЖД - забезпечення оптимальних умов життя та розвитку для кожної людини окремо та людства в цілому.