Влияние научно-технического прогресса на возникающие катастрофы природного и техногенного характера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние научно-технического прогресса на возникающие катастрофы природного и техногенного характера

Наша планета существует уже 4,5 млрд. лет. Весь этот огромный интервал времени на ее поверхности постоянно происходили сложные физико-химические процессы, возникла жизнь, сформировалась атмосфера, содержащая кислород, развились сложно организованные животные и растения. Все эти изменения происходили очень медленно, растягиваясь па сотни миллионов лет. Изучение катастрофических явлений позволяет объяснить некоторые особенности эволюции нашей планеты. В настоящее время наука и техника достигли такого высокого уровня, что мы уже можем предугадывать многие природные катастрофы, а в скором времени, несомненно, научимся и предупреждать их. Однако, тот же самый технический прогресс породил много, и в том числе такой новый термин как “техногенная катастрофа”.

Жизнедеятельность человека направлена на преобразование природы и создание комфортной искусственной среды обитания.

Катастрофа - крупная авария, повлекшая за собой человеческие жертвы, значительный материальный ущерб и другие тяжелые последствия.

Техногенные катастрофы по числу погибших находятся на третьем месте среди всех видов стихийных бедствий. Технический прогресс существенно повышает риск трагедий. Техногенные катастрофы имеют начало, но не имеют окончания, они совершенно непредсказуемы, а степень ущерба после них не уменьшается с годами, поскольку негативные факторы продолжают действовать в среде еще многие годы.

За последние десятилетия в мире случились сотни техногенных катастроф. Некоторые из них имели глобальное воздействие на окружающую среду и человека.

Бурный научно-технический прогресс, начавшийся во второй половине ХХ в и продолжающийся до сих пор, не только способствует повышению производительности и улучшению условий труда, росту материального благосостояния и интеллектуального потенциала общества, но и приводит к возрастанию риска аварий больших технических систем. Одновременно с этим возрастающее антропогенное воздействие на природную среду и связанное с ним глобальное изменение климата на Земле увеличивает частоту, масштабы и тяжесть последствий природных и экологических бедствий, а имеющие тенденцию роста экономические, религиозные, этнические, криминальные и другие социальные угрозы в обществе обуславливают многочисленные войны и вооружённые конфликты.

Из-за утраты контроля над технологиями, например, мир может исчезнуть в результате атомной войны, череды ядерных катастроф, появления неконтролируемых машин и механизмов, утраты контроля над искусственно произведенными ядовитыми химическими или биологическими субстанциями и пр. Каждая техногенная катастрофа по-своему уникальна.

Иллюстрацией масштабов крупнейших чрезвычайных ситуаций, имевших место в мире в ХХ и нынешнем столетии, могут служить следующие данные:

- в Первой мировой войне погибло 9,5 млн. чел., во Второй мировой войне - более 50 млн. чел.; при этом доля потерь среди мирного населения увеличилась с 5 до 50 %;

- за 50 лет после Второй мировой войны в средних и малых войнах погибло в общей сложности 40 млн. чел. и 30 млн. чел. стали беженцами, а потери гражданского населения превысили боевые в 10-15 и более раз;

- в крупнейших землетрясениях погибло: в ашхабадском (СССР, 1948 г.) - 110 тыс. чел., тангшенском (Китай, 1976 г.) - 242 тыс. чел.;

- в результате аварий на химическом комбинате в Бхопале (Индия, 1984 г.) погибли 2,5 тыс. чел., пострадало свыше 200 тыс. чел.;

- вследствие аварии на Чернобыльской АЭС (Украина, 1986 г.) радиоактивному загрязнению подверглись 19 субъектов Российской Федерации, на которых проживало более 30 млн. чел., а также более 10 государств Европы;

- итогом террористического акта в Нью-Йорке (США, 2001 г.) стало разрушение двух крупнейших небоскрёбов Международного торгового центра и гибель более 4 тыс. чел.

Технический прогресс делает нашу жизнь комфортнее. Однако техногенные катастрофы не только уносят тысячи человеческих жизней, но и обходятся государствам и корпорациям в гигантские суммы.

- 26 апреля 1986 года в результате разрушения 4-го энергоблога Чернобыльской АСЭ произошел взрыв ядерного реактора и выброс радиоактивных веществ в атмосферу и воду. 336 тысяч человек были переселены с постоянных мест обитания. Количество погибших в результате аварии - в первые дни ядерного взрыва составляет 57 человек. Из 600 тысяч человек, участвовавших в разное время в ликвидации последствий аварии, 4 тысячи умерли от рака. Общие расходы на устранение последствий, эвакуацию населения и компенсации пострадавшим оцениваются приблизительно в 200 миллиардов долларов США.

- 1 февраля 2003 года во время возвращения на Землю взорвался космический шаттл «Колумбия». Причиной аварии стал отлетевший фрагмент обшивки термозащиты. Стоимость самого шаттла составляла 2 миллиарда долларов США. На расследование катастрофы была потрачена сумма в 500 миллионов долларов США, что сделало это расследование самым дорогостоящим в истории авиации. Общая стоимость катастрофы, согласно данным NASA, составила 13 миллиардов долларов США. [7]

- 13 ноября 2002 года во время сильного шторма у берегов Испании нефтяной танкер «Престиж», перевозивший 77000 тонн горючего, получил повреждения. В результате шторма «Престиж» сломался пополам, и 20 миллионов галлонов (более 75 тысяч кубических метров) мазута вылились в море. Устранение последствий этой катастрофы обошлось в 12 миллиардов долларов США.

- 28 января 1986 года, на 73-ей секунде после старта, в результате повреждения твёрдотопливного ускорителя взорвался космический шаттл «Челленджер». На момент катастрофы цена шаттла составляла 2 миллиарда долларов США. Расследование обошлось еще в 450 миллионов долларов США. Общая сумма финансовых потерь оценивается NASA в 11 миллиардов долларов США.

- 6 июля 1988 года в результате ошибки технического персонала, занимающегося проверкой и заменой предохранительных клапанов, на нефтяной платформе «Пайпер Альфа» произошел взрыв и пожар. В течение 2 часов платформа была объята пламенем. В результате катастрофы погибли 167 рабочих, а компания «Оксиден петролеум» понесла ущерб в 3,4 миллиарда долларов США.

- 24 марта 1989 года капитан танкера «Эксон Вальдес» ненадолго оставил управление, в результате чего танкер врезался в риф, и в море вылилось 10,8 млн. галлонов нефти (более 30 тысяч кубических метров). Данный разлив нефти не был самым большим, с точки зрения количества нефти, однако на стоимость уборки нефтяного пятна повлияла удаленность места катастрофы от берега. В итоге на нее было потрачено 2,5 миллиарда долларов США.

- 23 февраля 2008 года произошел самый дорогой несчастный случай в истории авиации. «B-2 Spirit» (Stealth Bomber) рухнул на землю вскоре после вылета с военной базы на острове Гуам. Следователи пришли к выводу, что причиной аварии стал сбой в системе управления полетом, произошедший из-за попадания влаги. Всего на вооружении ВВС США осталось 20 таких самолетов. Оба пилота успешно катапультировались.

- 12 сентября 2008 года в Калифорнии пассажирский поезд компании «Метролинк» столкнулся с грузовым составом компании «Юнион Пасифик». Причиной аварии стала невнимательность машиниста «Метролинк», отвлекшегося на SMS, из-за чего поезд проехал на красный свет. В результате 25 человек погибло, а денежные потери компания «Метролинк» составили 500 миллионов долларов США, включая выплаты родственникам погибших пассажиров.

- 26 августа 2004 года на мосту в Германии автомобиль столкнулся с бензовозом, который перевозил 32 тысячи литров топлива. В итоге бензовоз вылетел на ограждение, упал с высоты 90 футов и взорвался, повредив мост. Ремонт моста обошелся в 40 миллионов долларов США, а на его полную замену понадобилась сумма в 318 миллионов долларов США.

- 15 апреля 1912 года затонул «Титаник», считавшийся на тот момент одним из самых дорогих океанских лайнеров. Более 1500 человек расстались с жизнью в ледяной воде в результате столкновения корабля с айсбергом. Стоимость «Титаника» составляла 7 миллионов долларов, что в пересчете по курсу сегодняшнего дня примерно соответствует сумме 150 миллионов долларов США.

Одной из основных государственных проблем является создание гарантий безопасного проживания и деятельности населения на всей его территории как в мирное, так и в военное время. Организация защиты населения от чрезвычайных ситуаций является составной частью общегосударственных социальных и оборонных мероприятий. Осознание этого требует от структур государственной власти энергичных мер по созданию эффективной системы защиты граждан, действующей на всех регионах управления, во всех регионах и на всех территориях.

Катастрофа может произойти практически везде, и не существует "абсолютного оружия", способного предотвратить ее. Однако есть несколько факторов, которые позволяют отсрочить подобное происшествие и минимизировать его последствия. Прежде всего, это высокий образовательный уровень населения и его активная гражданская позиция. Чем ответственней и профессиональней жители той или иной страны подходят к своим рабочим обязанностям и чем лучше их контролирует общество, тем ниже вероятность техногенной катастрофы. Кроме того, огромную роль играет подготовленность частных компаний и государственных структур к действиям в экстремальных условиях.

Данные ООН показывают, что техногенные катастрофы - третьи среди всех видов стихийных бедствий по числу погибших. На первом месте гидрометеорологические катастрофы, например, наводнения и цунами, на втором - геологические (землетрясения, сходы селевых потоков, извержения вулканов и пр.).

Международный Центр Исследований Эпидемии Катастроф\Center for Research on the Epidemiology of Disasters (CRED) на протяжении нескольких десятилетий составляет базу данных различных катастроф. Событие признается катастрофой, если оно отвечает хотя бы одному из четырех критериев: погибло 10 или более человек, 100 и более человек пострадало, местные власти объявили о введении чрезвычайного положения и\или пострадавшее государство обратилось за международной помощью. Статистика показывает, что число техногенных катастроф в мире резко увеличилось с конца 1970-х годов. Особенно участились транспортные катастрофы, прежде всего морские и речные. При этом, несмотря на то, что страны Европы и Северной Америки обладают значительно более плотной транспортной и промышленной инфраструктурой, чем иные континенты, наибольшее число жертв этих катастроф проживает в Африке и Азии. По данным CRED, уровень смертности в результате техногенных катастроф, произошедших за период с 1994 по 2003 год в индустриально развитых странах составляет 0.9 погибшего на 1 млн. жителей, для наименее развитых стран он выше более, чем в три раза - 3.1 смертельных случая на 1 млн.

Даже чисто природные катаклизмы, такие как наводнения, тайфуны, цунами, вулканические извержения, засухи и лесные пожары, приводят к тем или иным последствиям в зависимости от того, как общество к ним готовится и какие меры принимает после их наступления. Например, строительство зданий, не отвечающих стандартам сейсмоустойчивости в районе, где высока вероятность землетрясений, заведомо увеличивает число возможных жертв, а тем самым - и человеческие масштабы несчастья. В декабре 1988 года в Армении в результате землетрясения магнитудой в 6.9 баллов по шкале Рихтера погибло 25 тыс. человек, свыше 31 тыс. получили ранения и 514 тыс. остались без крова. Землетрясение на юго-востоке Ирана с эпицентром в районе города Бам, которое произошло 26 декабря 2003 года, унесло около 40 тыс. жизней и разрушило 85% городских зданий. С другой стороны, землетрясение силой 7.1 балла, которое 17 октября 1989 года поразило густонаселенные районы Северной Калифорнии, имело куда более скромные последствия: 62 убитых, 3 757 раненых, около 3 тыс. лишившихся жилищ.

По данным швейцарской страховой компании Swiss Re, в 1970-2004 годы ежегодные выплаты страховых компенсаций за вызванные техногенными катастрофами разрушения обычно не превышали $10 млрд. (в ценах 2004 года). Этот уровень был резко превышен только в 2001 году, когда эти выплаты достигли примерно $27 млрд. Столь значительный подскок объясняется тем, что Swiss Re относит к числу рукотворных катастроф и последствия террористических актов. В течение 2002-2004 годов выплаты по этой графе каждый год составляли около $5 млрд. Страховки за ущерб собственности от природных катаклизмов 2004 года составили $44 млрд., причем львиная доля этих выплат пошла на компенсацию потерь, вызванных декабрьским цунами в Индийском океане; следовательно, в целом страховые компании заплатили $49 млрд. Однако многие катастрофические разрушения не покрываются страховками, так что реальный ущерб значительно превысил эту сумму. Эксперты Swiss Re утверждают, что в 2004 году произошло 330 природных и рукотворных катастроф, суммарные потери от которых составили $123 млрд.

Каждая техногенная катастрофа по-своему уникальна. Однако есть и общие причины, которые стоят за несчастьями этого рода. Американский исследователь Ли Дэвис\Lee Davis, автор справочника "Рукотворные Катастрофы"\Man-Made Catastrophes, перечисляет их в таком порядке: Глупость, Небрежность и Корысть. По мнению Дэвиса, так называемый "человеческий фактор" техногенных катастроф практически целиком сводится именно к этим обстоятельствам.

Несомненно, знание о природе опасностей и угроз в тех или иных системах окажется объективным лишь при исследовании на основе научных методов познания, предполагающих, в первую очередь, систематизацию научных истин о пространствах, их объектах, субъектах, причинно-следственных механизмах развития угроз, способах и средствах оптимального прогнозирования. Необходим научный язык для общения по данным проблемам специалистов и ученых. В этих целях предлагается систематизировать любые расчетно-вероятностные пространства (континуумы) негативных факторов в соответствии с логикой (см. схему), которая предполагает структурирование по:

* объектам (субъектам) расчетного пространства той или иной системы;

* величине ущерба;

* степени вероятности наступления негативного события;

* масштабу проявления негативных факторов;

* причинам их возникновения;

* характеру их проявления;

* типу нанесенного (прогнозируемого) ущерба;

* виду интенсивности угроз.

Одной из основных особенностей, характерных для опасностей и угроз, является их непостоянство, изменчивость во времени (нестационарность) как явлений, процессов, так и описательных объектов сложных систем. Причем, опасности и угрозы, относящиеся к более высоким иерархическим уровням, как правило, отличаются меньшей мерой стохастичности, то есть более предсказуемы. Например, глобальные опасности, обусловленные природной системой закономерностей, в течение многих столетий остаются почти неизменными. Среди них следует особо выделить астероидную (иногда интенсивную метеоритную) опасность и (или) угрозу циклических изменений климата, а также биосферы Земли.

По оценкам участников международной конференции "Астероидная опасность-96", столкновение Земли с объектами типа Тунгусского метеорита возможно один раз в сто лет. При попадании такого размера метеорита в густо населенные районы Земли могут погибнуть одновременно миллионы людей, а с учетом насыщения некоторых регионов химическими предприятиями и наличия в них АЭС - высока вероятность глобальной катастрофы.

Существует научное предположение о том, что столкновение Земли с астероидом размером 500 метров и более немедленно приведет к глобальной катастрофе и к уничтожению жизни на Земле. Возможность столкновения с таким астероидом оценивалась на уровне не чаще одного в сотни тысяч лет. Однако в какой точке данного периода это может произойти?

19 мая 1996 года на расстоянии всего 450 тысяч километров от нашей планеты пролетел астероид размером от 300 до 500 километров со скоростью 20 км/сек. При столкновении произошел бы взрыв, эквивалентный взрыву примерно 3000 мегатонных ядерных бомб. К счастью, Земля опоздала к месту "встречи" на несколько часов. 25 мая того же года второй космический пришелец размером в 1,5 км пролетел в трех миллионах километров от нас. Две встречи с крупными астероидами в течение одной недели! С таким феноменом в астрономии мы столкнулись впервые.

Отмеченные факты свидетельствуют, что астероидная опасность не является такой уж невероятной и по своей значимости может приблизиться к ядерной опасности. Решение проблемы борьбы с астероидами потребует колоссальных средств и объединения усилий всего мирового сообщества.

Иногда первопричинами неверных (субъективных), порой самых трагических решений в обеспечении условий безопасности жизнедеятельности человека являются его ошибочные представления о "Земной колыбели". Фундаментальные научные исследования Земли позволили человечеству к концу 80-х годов XX столетия иметь более точные представления об ее строении и энергетике.

Техногенные катастрофы и их классификация

Техногенная чрезвычайная ситуация - состояние, при котором в результате возникновения источника техногенной ЧС на объекте, определённой территории или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природной среде.

Различают техногенные ЧС по месту их возникновения и по характеру основных поражающих факторов источника ЧС.

Источник техногенной ЧС - опасное техногенное происшествие, в результате которого на объекте, определённой территории или акватории произошла техногенная ЧС.

К опасным техногенным происшествиям относят аварии на промышленных объектах или на транспорте, пожары, взрывы или высвобождение различных видов энергии.

Производственные аварии и катастрофы - внезапная остановка или нарушение процесса производства, приводящее к возникновению пожаров, взрывов, загрязнению атмосферы, уничтожению материальных ценностей, сопровождаемые поражением или гибелью людей.

Скачкообразные изменения, возникающие в виде внезапного ответа системы на плавное изменение внешних условий, и есть катастрофы.

Техногенная катастрофа -- крупная авария, влекущая за собой массовую гибель людей и даже экологическую катастрофу. Одной из особенностей техногенной катастрофы является её случайность. Обычно противопоставляется природным катастрофам. Однако подобно природным техногенные катастрофы могут вызвать панику, транспортный коллапс, а также привести к подъему или потере авторитета власти.

Рост производственных аварий и катастроф, стихийных бедствий последних лет создает чрезвычайные ситуации (ЧС) с тяжелыми последствиями для жизни людей и усугубляет экологическую обстановку.

Опасные явления и процессы, приводящие к возникновению ЧС, как события случайные могут быть независимыми или зависимыми от внешнего источника опасности. К внешним относятся источники опасностей, присутствие которых не характерно для той сферы, в которой возникает ЧС. Например, экологические ЧС могут возникать из - за хозяйственной деятельности человека в техносфере, а техногенные аварии и катастрофы на объектах экономики - вследствие проявления опасного природного фактора (землетрясение, сильный ветер, снегопад и др.) или конфликтного события (диверсия, забастовка, массовые беспорядки и др.).

К наиболее частым и типичным авариям на предприятиях, классифицируемым как техногенные ЧС, относятся пожары, взрывы ёмкостей с горючими газами или жидкостями, разрушение и взрывы технологического оборудования, обрушение строительных конструкций, прорывы трубопроводов с газом, нефтью, ХОВ и другими продуктами, разрушение гидротехнических сооружений.

Анализ причин возникновения промышленных аварий и катастроф позволяет объединить их в группы по следующим признакам:

- Ошибки и недоработки на стадиях проектирования объекта: изыскательные ошибки; проектные недоработки; конструкторские ошибки и недоработки.

- Некачественное изготовление (строительство) объекта: отступление от заложенных в проектах решений, материалов; нарушение технологии изготовления (строительства); скрытый брак в материалах или сырье, несоответствие их характеристик нормативным требованиям.

- Эксплуатационно-технические причины: нарушение технологических процессов (отклонения параметров процесса, отклонения в характеристиках сырья и материалов, нарушение технологической дисциплины и др.); изношенность оборудования.

- Человеческий фактор: нарушение трудовой дисциплины; нарушение правил безопасности проведения работ; психофизиологические причины (ошибки в действиях, усталость, невнимание и др.).

- Внешние причины: отклонения параметров энергопитания; погодные факторы; геологические явления; диверсии и др.

Развитие государства и чрезвычайные ситуации катастрофического характера имеют сферы взаимовлияния. Это влияние может быть как позитивным (возможность восстановления производств на базе новейших технологий), так и негативным (повышение риска ЧС - увеличение числа опасных производств и технологий, ограничение развития экономики и социальной сферы). Негативных моментов значительно больше. В целом на развитие государства ЧС оказывают тормозящее действие, которое проявляется в следующем:

- происходит потеря ресурсов, используемых на социальное и экономическое развитие;

- в зависимости от масштабов катастроф текущие программы развития могут быть прерваны с целью перекачки ресурсов из долгосрочных программ на программы по ликвидации последствий ЧС и осуществление программ реконструкции;

- ухудшается инвестиционная картина, возможен рост безработицы и спад рыночного спроса в регионе ЧС, что ведёт к стагнации экономики;

- оказывается негативное влияние на частный сектор экономики, который несет при этом как прямые, так и косвенные убытки.

Таким образом, проблема защиты населения и территорий от ЧС всех видов является глобальной проблемой и, несомненно, относится к сфере национальной безопасности страны.

Классификация аварий и катастроф в зависимости от причин их возникновения

Аварии и катастрофы по характеру их проявления подразделяют на несколько групп:

- транспортные аварии (катастрофы) могут быть двух видов:

происходящие на производственных объектах, не связанных непосредственно с перемещением транспортных средств (в депо, на станциях, в портах, на аэровокзалах), и случающиеся во время их движения. Для второго вида аварий характерны удаленность ЧС от крупных населенных пунктов, трудность доставки туда спасательных формирований и большая численность пострадавших, нуждающихся в срочной медицинской помощи.

- пожары и взрывы - самые распространенные ЧС. Наиболее часто и, как правило, с тяжелыми социальными и экономическими последствиями они происходят на пожаро- и взрывоопасных объектах. Это прежде всего промышленные предприятия, использующие в производственных процессах взрывчатые и легковозгораемые вещества, а также железнодорожный и трубопроводный транспорт, несущий наибольшую нагрузку по перемещению пожаро- и взрывоопасных грузов.

- аварии с выбросом (угрозой выброса) аварийно химически опасных веществ (АХОВ) - это происшествия, связанные с утечкой вредных химических продуктов в процессе их производства, хранения, переработки ни транспортировки.

- аварии с выбросом (угрозой выброса) радиоактивных веществ возникают на радиационно опасных объектах: атомных станциях, предприятиях по изготовлению и переработке ядерного топлива, захоронению радиоактивных отходов и др.

- аварии с выбросом (угрозой выброса) биологически опасных веществ - не частое явление, объясняемое, по-видимому, строгой засекреченностью работ в этой области и в то же время продуманностью мер по предупреждению возникновения таких ЧС. Однако, учитывая тяжесть последствий в случае попадания биологически опасных веществ в окружающую среду, такие аварии наиболее опасны для населения.

- внезапные обрушения зданий, сооружений чаще всего происходят не сами по себе, а вызываются побочными факторами: большим скоплением людей на ограниченной площади; сильной вибрацией, вызванной проходящими железнодорожными составами или большегрузными автомобилями; чрезмерной нагрузкой на верхние этажи зданий и т.д.

- аварии на электроэнергетических системах и коммунальных системах жизнеобеспечения редко приводят к гибели людей.

Однако они существенно затрудняют жизнедеятельность населения (особенно в холодное время года), могут стать причиной серьезных нарушений и даже приостановки работы объектов промышленности и сельского хозяйства.

- аварии на промышленных очистных сооружениях приводят не только к резкому отрицательному воздействию на обслуживающий персонал этих объектов и жителей близлежащих населенных пунктов, но и к залповым выбросам отравляющих, токсических и просто вредных веществ в окружающую среду.

- гидродинамические аварии возникают в основном при разрушении (прорыве) гидротехнических сооружений, чаще всего плотин. Их последствия - повреждение и выход из строя гидроузлов, других сооружений, поражение людей, затопление обширных территорий.

Среди наиболее опасных техногенных (технологических) катастроф следует указать аварии на энергетических объектах, прежде всего на АЭС; далее следуют химические предприятия, выпускающие пестициды, гербициды, минеральные удобрения, пластмассы; транспортные аварии (при перевозке опасных грузов); нефтяные разливы при прорыве трубопроводов и др.

Особое место в этом ряду занимает разрушение плотин. По своим последствиям они могут быть более опасными, чем аварии на АЭС.

Следует, однако, подчеркнуть, что радиационные и химические поражающие факторы, возникающие при авариях на АЭС и химических предприятиях, обладают долгосрочным и, что особенно опасно, скрытым (латентным) воздействием на организм человека, а также оказывают негативное воздействие на здоровье будущих поколений.

среда обитание чрезвычайный ситуация

Размещено на Allbest.ru