- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования «Омский Государственный Технический Университет»
- •5.4.68. Защита от терроризма.
- •5.4.69. Защита от глобальных воздействий.
- •5.4.70. Защита от механического травмирования.
- •5.4.71. Мониторинг и контроль опасностей окружающей среды.
- •5.4.72. Мониторинг источника опасностей.
- •5.4.73. Мониторинг здоровья работающих и населения.
- •5.4.75. Безопасность труда.
- •5.4.76. Охрана окружающей среды.
- •5.4.77. Защита в чрезвычайных ситуациях.
- •5.4.78. Классификация трудовых процессов.
- •5.4.79. Энергетические затраты организма человека.
5.4.69. Защита от глобальных воздействий.
Защита человека и природы от глобального негативного воздействия техносферы носит во многом правовой характер. Она основана прежде всего на принятии различных международных соглашений, протоколов и конвенций, направленных на регламентацию деятельности мирового содружества по снижению негативного влияния техносферы на природу и человека.
Начиная с 70-х гг. XX в. в мире развернулось движение, направленное на решение проблем, связанных с защитой окружающей среды.
При анализе основных направлений по защите ОС от глобального воздействия техносферы рассматривают следующие процессы:
— перенос загрязнений атмосферного воздуха на большие расстояния;
— закисление окружающей среды, обусловленное кислотными осадками:
— парниковый эффект и потепление климата;
— разрушение озонового слоя;
— воздействие тропосферного озона;
— радиоактивное загрязнение атмосферы, гидросферы и литосферы;
— загрязнение околоземного космического пространства. Перенос загрязнений на большие расстояния. Многие
загрязняющие вещества (аэрозоли, оксиды серы, ДДТ и др.) могут переносится в атмосфере на большие расстояния.
После чернобыльской катастрофы, показавшей практическую необходимость использования прогностических методов, которые учитывают процессы переноса, миграции и накопления в континентальном и глобальном масштабах, в исследованиях по переносу участвуют МАГАТЭ и Европейская экономическая комиссия (ЕЭК) ООН.
Для оценки этих событий используются математические модели переноса, трансформации, циркуляции потенциально опасных веществ в атмосфере и их последующего выпадения на поверхность Земли.
С целью наведения международного порядка в 1979 г. под эгидой ЕЭК была разработана и принята Конвенция «О трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния». Она имеет чрезвычайное значение для улучшения экологической обстановки на европейском континенте.
Кислотные дожди. Большое внимание уделяется сокращению выбросов соединений серы как мере борьбы с подкислением природной среды. В 1985 г. подписан Протокол по сокращению выбросов соединений серы или их трансграничных потоков. Обязательства Российской Федерации по Протоколу должны были быть выполнены к 1993 г. Россия выполнила их досрочно к 1989 г. благодаря переводу топливно-энергетического комплекса на природный газ.
В 1994 г. Россия подписала еще один Протокол относительно дальнейшего сокращения выбросов серы. Обязательства по этому Протоколу предусматривали уменьшение выбросов серы на ЕТР на 38% к 2000 г. и на 40% - в период 2005-2010 гг. по отношению к уровню 1980 г. Эти обязательства были фактически выполнены раньше, чем планировалось, — уже к 1991 г.
В 1988 г. подписан Протокол об ограничении выбросов оксидов азота или их трансграничных потоков. Согласно Протоколу не позднее 31 декабря 1994 г. они не должны были превышать уровень годовых национальных выбросов за 1987 г. Это обязательство также выполнено Россией досрочно — к 1991 г. за счет спада производства.
Парниковый эффект. Важной вехой в мировой экологической политике, направленной на стабилизацию выбросов парниковых газов, была третья сессия конференции сторон — участников Рамочной конвенции по изменению климата ООН в Киото (Япония) в 1997 г. Протокол, подписанный в Киото (Киотский протокол), явился несомненно значительным событием в мировой экологической политике. Основное содержание Протокола сводится к следующему.
Поскольку использование невозобновляемых ресурсов, которые являются ограниченными, растет экспоненциально так же, как и население Земли, их использование должно находиться в состоянии равновесия с возможностями воспроизводства и переработки отходов экосистемами. Для большинства малых газовых составляющих в атмосфере возможность переработки уже сейчас меньше желаемой, что подтверждается ростом концентраций долгоживущих парниковых газов. Отсюда вытекает центральная задача — снижение общих выбросов в атмосферу долгоживущих парниковых газов индустриально развитыми странами.
Согласно Протоколу развитые страны и страны с переходной экономикой (включая Россию), подписавшие Протокол, должны в целом за период 2008—2012 гг. сократить выбросы парниковых газов не менее чем на 5% уровня 1990 г. Для достижения указанного снижения суммарного уровня парниковых газов необходимо, чтобы в среднем за период 2008—2012 гг. снижение уровня в США было на 7%, в Японии — на 6%, в странах Европейского союза — на 8% ниже уровня 1990 г. Поскольку у России разрешенный уровень выбросов парниковых газов на период 2008— 2012 гг. установлен 100% уровня 1990 г., то от нее не требуется снижать выбросы ниже уровня 1990 г. в указанный период, но мы и не имеем права их превысить. В настоящее время выбросы в России почти на 25% ниже уровня 1990 г.
Проблема озонового слоя. В 1985 г. в Вене принята Конвенция об охране озонового слоя, а в 1987 г. в Монреале подписан Международный протокол о сокращении выбросов озоноразрушающих веществ. Протокол предусматривал сокращение выбросов фреонов: на 20% — в 1993 г. и еще на 30% - к 1998 г.
Данные мониторинга показывают, что, несмотря на ограничительные меры, принятые мировым сообществом в рамках Венской конвенции и Монреальского протокола, озоновый слой продолжает истощаться с более высокой интенсивностью, чем предполагалось: в пределах 0,5—0,7% в год общего содержания. В отдельных районах количество озона в стратосфере сократилось в еще большей степени; в частности, в Антарктиде за период 1979—1992 гг. оно снизилось примерно на 50% (1% уменьшения приводит к увеличению интенсивности ультрафиолетового излучения у земной поверхности на 1,5%).
И по уровню дефицита озона в верхних слоях стратосферы, и по размерам затронутой территории аномалии озона наблюдались в России в 1995 и 1998 гг. По данным Росгидромета, в феврале 1995 г. над всем Северным полушарием, а особенно над рядом районов Восточной Сибири, вплоть до Урала, зарегистрировано рекордное уменьшение концентрации озона — до 40%, сохранявшееся в течение 25 сут. К середине марта в отдельных районах оно достигло 50%. По сравнению с началом десятилетия произошло смещение районов наибольшего дефицита озона из западных областей СНГ в Сибирь и Якутию.
Модельные оценки показывают, что снижения содержания хлорина, приводящего к разрушению озонового слоя, можно ожидать лишь в следующем десятилетии. В ближайшее время дальнейшее разрушение озонового слоя будет продолжаться, особенно в период низких стратосферных температур. Однако многие полагают, что необходимости в принятии срочных мер по защите озонового слоя в атмосфере нет, так как Солнце в средних и северных широтах стоит низко и небо часто закрыто облаками. Тем не менее сотрудничество по выполнению Монреальского протокола продолжается.
Проблема тропосферного озона. Тропосферный озон долгое время не привлекал к себе пристального внимания. Интенсивные исследования начались в 1970-е гг., но лишь в конце 1980-х гг. проблема перешла в ранг проблем высокого приоритета с точки зрения сроков ее решения.
В этот период стало ясно, что для концентрации приземного озона характерна тенденция к росту. В начале XX в., по данным систематических озонометрических наблюдений, проведенных во Франции, она составляла 20 мкг/м , а в 1980-х гг. в наименее загрязненных районах Западной Европы — уже 40—90 мкг/м3. Тенденцию к увеличению концентраций приземного озона объясняют антропогенными причинами — развитием теплоэнергетики, транспорта, химической промышленности и т.д., что вызывает рост эмиссии в атмосферу некоторых химических предшественников озона, в основном оксидов азота, ДОС, метана, оксида углерода, летучих органических соединений.
Повышенные концентрации озона могут негативно влиять на здоровье человека (табл. 17.1). Сравнение с негативным влиянием диоксида серы на растения показало, что влияние фотооксидантов на них значительно более существенно и, по мнению специалистов, является континентальной проблемой для Европы.
Таблица 17.1
Воздействие фотохимических оксидантов (Оэ и других) на человека и растительность
Концентрация оксидантов, мкг/м3 |
Экспозиция, ч |
Эффект воздействия |
100 |
4 |
Повреждение растительности |
200 |
— |
Раздражение глаз |
250 |
24 |
Обострение респираторных заболеваний |
600 |
1 |
Ухудшение спортивных показателей |
Радиоактивное загрязнение земного и околоземного пространства. Главными источниками радиоактивного загрязнения окружающей среды являются испытания ядерного оружия, аварии на атомных электростанциях и на предприятиях, а также радиоактивные отходы. Естественная радиоактивность, включая радон, также вносит вклад в уровень радиоактивного загрязнения.
Начало атомной эры человечества связывают с испытаниями ядерного оружия в США и СССР, которые впервые были проведены во второй половине XX в. (табл. 17.2).
Таблица 17.2
Ядерные взрывы, произведенные в СССР и США
Тип взрыва |
Среда, подвергшаяся загрязнению |
Количество взрывов |
|
СССР |
США |
||
Наземный |
Тропосфера, земная поверхность |
32 |
84 (+36 на баржах) |
Воздушный |
Стратосфера, тропосфера, земная поверхность |
177 |
78 |
Высотный, космический |
Стратосфера, околоземное космическое пространство |
5 |
12 |
Подводный |
Водная масса |
5 |
5 |
Наземный (с выбросом грунта) |
Литосфера, тропосфера, земная поверхность |
5 |
9 |
Подземный глубокий |
Литосфера |
491 |
806 |
Новым явлением, атрибутом XX в. стали аварии на АЭС. Первые аварии на АЭС и атомных предприятиях произошли в 1957 г.: в Уиндскейле (Великобритания) и на Южном Урале (предприятие «Маяк», СССР). В 1967 г. снова случилась авария на предприятии «Маяк», а в 1983 г. — авария на атомной бстанции в Три-Майл-Айленде (США). Крупнейшей аварией XX в. считают чернобыльскую (1986 г.). Она не только привела к радиоактивному загрязнению огромных территорий, облучению многих миллионов людей, но и нанесла огромный моральный вред обществу, которое в тот период времени потеряло веру в надежность атомной энергетики в целом.
Загрязнение околоземного космического пространства. К настоящему времени бесконтрольное использование ОКП привело к его загрязнению огромным количеством мусора, состоящего из используемых технических средств. Опасность этого мусора уже начали осознавать специалисты в области космических аппаратов, поскольку столкновение с ним в космосе стало реальной угрозой. Фрагменты космического мусора накапливаются на высотах более 400 км; они занесены в соответствующий каталог, и за ними ведется постоянное слежение. Сейчас в ОКП находится (по данным из разных источников) от 6 тыс. до 8 тыс. каталогизированных объектов искусственного происхождения размером более 10 см, наблюдаемых с Земли.
Более половины каталогизированных объектов в ОКП являются следствием взрывов космических аппаратов и ступеней ракет-носителей.
Однако существует большое количество мелких осколков (менее 10 см), поток которых на много порядков превышает поток естественных метеорных тел. Это десятки тысяч фрагментов менее 10 см и сотни тысяч более мелких (менее 1 см) осколков «космического мусора». Согласно прогнозам, при нынешних темпах загрязнения суммарное количество твердых частиц размером более 1 см вырастет за 100 лет более чем в два раза.
Знание свойств ОКП необходимо для обеспечения надежной работы космических систем и безопасности космонавтов.
Выделяют следующие виды воздействия человека на ОКП:
— выброс химических веществ в результате работы ракетных двигателей;
— загрязнение твердыми фрагментами, космическим мусором (отработавшими спутниками, элементами стыковочных узлов, разгонными блоками и т.п.);
— проникновение загрязняющих веществ из приземной атмосферы в верхние слои тропосферы;
— радиоактивное загрязнение и жесткое излучение от ядерных энергетических установок, используемых на космических аппаратах.
Наиболее опасным с точки зрения изменения свойств ОКП считают выброс химических веществ.
Специалисты считают, что сохранение ОКП как внешней защитной оболочки Земли возможно только при ограничении числа пусков и принципиального изменения технических средств и методов выведений космических аппаратов на орбиту.
В число мер по снижению техногенного воздействия на ОКП входят:
— полный отказ от санкционированного подрыва отработавших космических аппаратов на орбите;
— оптимизация схем выведения на орбиту космических аппаратов с использованием промежуточных орбит, снижающих негативные последствия запуска;
— повышение сроков активного существования и точности стабилизации космических аппаратов;
— перевод отработавших космических аппаратов на орбиты «захоронения», расположенные выше области геостационара и др.
Есть основания считать, что в противном случае ОКП может оказаться полностью разрушенным.
Устойчивое развитие. Основными стимулами достижения устойчивого развития являются:
— стабилизация численности населения Земли (10 млрд человек) и отдельных ее регионов;
— формирование у человека нового бережного подхода к взаимодействию с природой — рационального природопользования (рационально обоснованного использования природных ресурсов, их паспортизации, введения платы за ресурсы; утилизации отходов). Необходимо стабилизировать доходы на душу населения. По предложению С. Медоуза, потребление должно составлять около 4200 долл/чел.-год. Необходимо сократить поступление отходов в ОС в 10 раз, а аварийность объектов — на полтора-два порядка по сравнению с уровнем, достигнутым в конце XX в.;
— всемерное сдерживание развития техносферы — совокупности средств, способных оказывать разрушающее воздействие на человека и природу;
— создание информосферы, способной рационально управлять потоками веществ и энергии в пространстве и во времени.
Россия, подписавшая документы Всемирного форума по окружающей среде и развитию мира, взяла на себя обязательства по реализации программы устойчивого развития.
Начало этому процессу было положено Указом Президента РФ от 4 февраля 1994 г. № 236 «О государственной стратегии по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития». Основной задачей этапа устойчивого развития является осознание обществом опасности неустойчивого развития. Обеспечение безопасности того или иного вида деятельности требует создания не только органов и средств защиты от опасностей, но и изменения характера деятельности. Если деятельность связана с неустойчивым развитием, то вряд ли можно сделать ее безопасной. В настоящее время проблему безопасности деятельности необходимо рассматривать в тесной связи с устойчивым развитием общества.
Переход любого государства, в том числе и России, к устойчивому развитию связан прежде всего со стабилизацией численности населения страны. Россия в условиях, когда численность ее населения ежегодно уменьшается на 800—900 тыс. человек (на 0,6%), не может реально стать на этот путь развития. От государства и общества требуются огромные усилия (по мнению автора учебника, необходимы усилия на уровне реализации национальной идеи) по увеличению рождаемости и сокращению смертности населения. Это достижимо прежде всего за счет роста социально-экономического благополучия (роста ВВП) и улучшения условий жизнедеятельности населения. Во многом успехи в этом направлении связаны и со снижением масштабов принудительной смертности людей, обитающих в условиях техносферы. Последнее полностью определяется уровнем научной и практической деятельности государства и общества в области БЖД и ЗОС.