Жизнедеятельность. ЭКОЛОГИЯ

Жизнедеятельность — это повседневная деятельность и отдых, спо­соб существования человека.

Приступая к изучению основ безопасности жизнедеятельности человека в техносфере, следует определить прежде всего место БЖД в общем объеме «знаний о взаимодействии живых существ между собой и окружающей средой» (Э. Геккель, 1869), изучаемых в науке экология*.

Экология — наука о доме. В экологии главное не изучение существ, а изучение состояния среды обитания и процессов взаимодействия существ со средой обитания. Объектами экологии являются биосфера, экосистемы, сообщества (биоценоз), популяции организмов, биотоп.

В XIX в. экологи изучали в основном закономерности биологиче­ского взаимодействия в биосфере, причем роль человека в этих про­цессах считалась второстепенной. В конце XIX в. и в XX в. ситуация изменилась, экологов все чаще стала беспокоить роль человека в изменении окружающего нас Мира. В этот период произошли значительные изменения в окружающей человека среде обитания. Биосфера постепенно утрачивала свое господствующее значение и в населенных людьми регионах стала превращаться в техносферу.

В окружающем нас Мире возникли новые условия взаимодействия живой и неживой материи (рис. 0.1): взаимодействие человека с техносферой, взаимодействие техносферы с биосферой (природой) и др. Сейчас правомерно говорить о возникновении новой области знаний — «Экология техносферы», где главными «действующими ли­цами» являются человек и созданная им техносфера.

Область знаний «Экология техносферы» включает, как минимум, основы техносферостроения и регионоведения, социологию и органи­зацию жизнедеятельности в техносфере, сервис, безопасность жизне­деятельности человека в техносфере и защиту природной среды от

негативного влияния техносферы. Структура областей показана на схеме:

ЭКОЛОГИЯ'

Экология биосферы Экология техносферы

Учение о биосфере Техносферостроение Геоэкология Регионоведение

Экология почв Социология

Гидроэкология Сервис

Экология атмосферы Безопасность

Природопользование жизнедеятельности

Заповедное дело Защита биосферы

Другие Другие

В новых техносферных условиях все чаще биологическое взаимо­действие стало замещаться процессами физического и химического взаимодействия, причем уровни физических и химических факторов воздействия в XX в. непрерывно нарастали, часто оказывая негативное влияние на человека и природу. В обществе возникла потребность в защите природы («Охрана природы») и человека («Безопасность жиз­недеятельности») от негативного влияния техносферы.

Первопричиной многих негативных процессов в природе и обще­стве явилась антропогенная дея­тельность, не сумевшая создать техносферу необходимого качест­ва как по отношению к человеку, так и по отношению к природе. В настоящее время, чтобы решить возникающие проблемы, человек должен совершенствовать технос­феру, снизив ее негативное влия­ние на человека и природу до допустимых уровней. Достижение этих целей взаимосвязано. Решая задачи обеспечения безопасности человека в техносфере, одновре­менно решаются задачи охраны природы от губительного влияния техносферы.

Основная цель безопасности жизнедеятельности как науки — защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности.

Средством достижения этой цели является реализация обществом знаний и умений, направленных на уменьшение в техносфере физи­ческих, химических, биологических и иных негативных воздействий до допустимых значений. Это и определяет совокупность знаний, входящих в науку о безопасности жизнедеятельности, а также место БЖД в общей области знаний — экологии техносферы.

Безопасность жизнедеятельности — наука о комфортном и без­опасном взаимодействии человека с техносферой.

Эволюция среды обитания, переход от биосферы к техносфере.В жизненном цикле человек и окружающая его среда обитания образуют постоянно действующую систему «человек —среда обитания».

Среда обитания — окружающая человека среда, обусловленная в данный момент совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных), способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Действуя в этой системе, человек непрерывно решает, как мини­мум, две основные задачи:

— обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе;

— создает и использует защиту от негативных воздействий как со стороны среды обитания, так и себе подобных.

Негативные воздействия, присущие среде обитания, существуют столько, сколько существует Мир. Источниками естественных нега­тивных воздействий являются стихийные явления в биосфере: изме­нения климата, грозы, землетрясения и т.п.

Постоянная борьба за свое существование вынуждала человека находить и совершенствовать средства защиты от естественных нега­тивных воздействий среды обитания. К сожалению, появление жили­ща, применение огня и других средств защиты, совершенствование способов получения пищи — все это не только защищало человека от естественных негативных воздействий, но и влияло на среду обитания.

На протяжении многих веков среда обитания человека медленно изменяла свой облик и, как следствие, мало менялись виды и уровни негативных воздействий. Так продолжалось до середины XIX в. — начала активного роста воздействия человека на среду обитания. В XX в. на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что привело к частичной, а в ряду случаев и к полной региональной деградации. Этим изменениям во многом способствовали:

— высокие темпы роста численности населения на Земле (демог­рафический взрыв) и его урбанизация;

— рост потребления и концентрация энергетических ресурсов;

— интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственно­го производства;

— массовое использование средств транспорта;

— рост затрат на военные цели и ряд других процессов.

 

Млрд.чел.

1840 1900 1920 19401960 1980 2000 2020

Рис. 0.2. Рост численности населения Земли:

I — рост численности до 28—30 млрд. человек к 2070—2100 гг.; II —стабилизация численности на уровне 10 млрд. человек

Год .................. 1840 1930 1962 1975 1987

Численность населения, млрд. чел. . . 1 2 3 4 5

Период прироста, лет/1 млрд. чел. . . . 500000 90 32 13 12

Демографический взрыв.Достижения в медицине, повышение ком­фортности деятельности и быта, интенсификация и рост продуктив­ности сельского хозяйства во многом способствовали увеличению продолжительности жизни человека и как следствие росту населения Земли. Одновременно с ростом продолжительности жизни в ряде регионов мира рождаемость продолжала оставаться на высоком уровне, и составляла в некоторых из них до 40 человек на 1000 человек в год и более. Высокий уровень прироста населения характерен для стран Африки, Центральной Америки, Ближнего и Среднего Востока, Юго-Восточной Азии, Индии, Китая. Статистические данные о численности населения Земли и тенденции его изменения показаны на рис. 0.2.

Существуют несколько прогнозов дальнейшего изменения числен­ности населения Земли (см. рис.0.2). По I варианту (неустойчивое развитие) к концу XXI в. возможен рост численности до 28 — 30 млрд. человек. В этих условиях Земля уже не сможет (при современном состоянии технологий) обеспечивать население достаточным питанием и предметами первой необходимости. С определенного периода начнутся голод, массовые заболевания, деградация среды обитания и как следствие , резкое уменьшение численности населения и разруше­ние человеческого сообщества. Уже в настоящее время в экологически неблагополучных регионах наблюдается связь между ухудшением со­стояния среды обитания и сокращением продолжительности жизни, ростом детской смертности.

По II варианту (устойчивое развитие) численность населения не­обходимо стабилизировать на уровне 10 млрд. человек, что при суще­ствующем уровне развития технологий жизнеобеспечения будет соответствовать удовлетворению жизненных потребностей человека и нормальному развитию общества.

Урбанизация. Одновременно с демографическим взрывом идет про­цесс урбанизации населения планеты. Этот процесс имеет во многом объективный характер, ибо способствует повышению производитель­ной деятельности во многих сферах, одновременно решает социальные и культурно-просветительные проблемы общества.

К 1990 г. в США урбанизировано 70% населения, в Российской Федерации к 1995—76%.

Интенсивно растут крупные города: в 1959 г. в СССР было только три города-миллионера, а в 1984 г. — 22. В обозримом будущем в мире появятся мегаполисы с численностью населения 25—30 мяк. человек.

Москва занимает лишь 21 место среди крупнейших городов мира. Ее население — 9,2 млн. человек.

Урбанизация непрерывно ухудшает условия жизни в регионах, неизбежно уничтожает в них природную среду. Для крупнейших городов и промышленных центров характерен высокий уровень загряз­нения компонент среды обитания. Так, атмосферный воздух городов содержит значительно большие концентрации токсичных примесей по сравнению с воздухом сельской местности (ориентировочно оксида углерода в 50 раз, оксидов азота —в 150 раз и летучих углеводородов — в 2000 раз).

Рост энергетики, промышленного производства, численности средств транспорта. Увеличение численности населения Земли и военные нужды стимулируют рост промышленного производства, числа средств транспорта, приводят к росту производства энергетических и потреблению сырьевых ресурсов. Потребление материальных и энергетических ресурсов имеет более высокие темпы роста, чем при­рост населения, так как постоянно увеличивается их среднее потреб­ление на душу населения. О неограниченных способностях к росту потребления свидетельствует использование электроэнергии в США. По статистическим данным, в 1970 г. США имели 7% населения и 1/3 мирового производства электроэнергии.

Огромны затраты на военные цели. После второй мировой войны на вооружение в мире израсходовано около 6 трлн. долларов США. Динамика ассигнований на оборону в США составляет:

Год ............... 1982 1983 1984 1988

Расходы, млрд. долларов ..... 187,4 214,8 245,3 300

Военная промышленность является одним из активных стимуля­торов развития техники и роста энергетического и промышленного производства:

Год ............... 1970* 1980 1990 2000

Производство электроэнергии в ми­ре, % к 1950 г. .......... 173 234 318 413

Оценивая экологические последствия развития энергетики, следует иметь в виду, что во многих странах это достигалось преимуществен­ным использованием тепловых электрических станций (ТЭС), сжига­ющих уголь, мазут или природный газ. Об этом свидетельствует и структура производства электроэнергии в СССР (1985 г.): ТЭС—1196 млрд. кВт-ч (74,5%), ГЭС—216 млрд. кВт-ч (13,5%), АЭС—193 млрд. кВт.ч (12%). Выбросы ТЭС наиболее губительны для биосферы.

* Произведено 6600 кВт. ч, в том числе в США — 2200, в СССР — 700.

Во второй половине XX в. каждые 12...15 лет удваивалось промыш­ленное производство ведущих стран мира, обеспечивая тем самым удвоение выбросов загрязняющих веществ в биосферу. В СССР в период с 1940 по 1980 гг. возросло производство электроэнергии в 32 раза; стали —в 7,7; автомобилей —в 15 раз; увеличилась добыча угля в 4,7, нефти — в 20 раз. Аналогичные или близкие к ним темпы роста наблюдались во многих других отраслях народного хозяйства. Значи­тельно более высокими темпами развивалась химическая промышлен­ность, объекты цветной металлургии, производство строительных материалов и др.

Постоянно увеличивался мировой автомобильный парк: с 1960 по 1990 гг. он возрос с 120 до 420 млн. автомобилей.

Необходимо отметить, что развитие промышленности и техниче­ских средств сопровождалось не только увеличением выброса загряз­няющих веществ, но и вовлечением в производство все большего числа химических элементов:

Год ............... 1869 1906 1917 1937 1985

Известно ............ 62 84 85 89 104

Использовалось ..35 52 64 73 90

К настоящему времени в окружающей среде накопилось около 50 тыс. видов химических соединений, не разрушаемых деструкторами экосистем (отходы пластмасс, пленок, изоляции и т.п.)

Развитие сельского хозяйства. Вторая половина XX в. связана с интенсификацией сельскохозяйственного производства. В целях по­вышения плодородия почв и борьбы с вредителями в течение многих лет использовались искусственные удобрения и различные токсиканты, что не могло не влиять на состояние компонент биосферы. В 1986 г. среднее количество минеральных удобрений на 1 га пашни в мире составило около 90 кг, в СССР и США —более 100 кг, в Европе — 230 кг. При избыточном применении азотных удобрений почва пере­насыщается нитратами, а при внесении фосфорных удобрений — фтором, редкоземельными элементами, стронцием. При использова­нии нетрадиционных удобрений (отстойного ила и т.п.) почва перена­сыщается соединениями тяжелых металлов. Избыточное количество удобрений приводит к перенасыщению продуктов питания токсичны­ми веществами, нарушает способность почв к фильтрации, ведет к загрязнению водоемов, особенно в паводковый период.

Пестициды, применяемые для защиты растений от вредителей, опасны и для человека. Установлено, что от прямого отравления пестицидами в мире ежегодно погибает около 10 тыс. человек, гибнут леса, птицы, насекомые. Пестициды попадают в пищевые цепи, пить­евую воду. Все без исключения пестициды обнаруживают либо мутагенное, либо иное отрицательное воздействие на человека и живую природу. В настоящее время отмечаются высокие загрязнения почв фосфорорганическими пестицидами (фозалоном, метафосом), герби­цидами (2,4-Д, трефланом, трихлорацетатом натрия) и др.

Техногенные аварии и катастрофы. До середины XX в. человек не обладал способностью инициировать крупномасштабные аварии и катастрофы и тем самым вызывать необратимые экологические изме­нения регионального и глобального масштаба, соизмеримые со сти­хийными бедствиями.

Происшествие — событие, состоящее из негативного воздействия с причинением ущерба людским, природным или материальным ре­сурсам.

Авария — происшествие в технической системе, не сопровождаю­щееся гибелью людей, при котором восстановление технических средств невозможно или экономически нецелесообразно.

Катастрофа — происшествие в технической системе, сопровожда­ющееся гибелью или пропажей без вести людей.

Стихийное бедствие — происшествие, связанное со стихийными явлениями на Земле и приведшее к разрушению биосферы, гибели или потери здоровья людей.

Появление ядерных объектов и высокая концентрация прежде всего химических веществ и их производств сделали человека способным оказывать разрушительное воздействие на экосистемы. Примером тому служат трагедии в Чернобыле, Бхопале.

Огромное разрушительное воздействие на биосферу оказывается при испытании ядерного (в г. Семипалатинске, на о. Новая Земля) и других видов оружия. Для испытания химического оружия необходим полигон размером около 500 тыс. га. Иллюстрацией негативного экологического влияния современных локальных войн являются итоги войны в зоне Персидского залива (огромные проливы нефти в залив, пожары на нефтяных скважинах).

Из приведенного выше видно, что XX столетие ознаменовалось потерей устойчивости в таких процессах, как рост населения Земли и его урбанизация. Это вызвало крупномасштабное развитие энергетики, промышленности, сельского хозяйства, транспорта, военного дела и обусловило значительный рост техногенного воздействия. Во многих странах оно продолжает нарастать и в настоящее время. В результате активной техногенной деятельности человека во многих регионах нашей планеты разрушена биосфера и создан новый тип среды обита­ния — техносфера.

Биосфера — область распространения жизни на Земле, включаю­щая нижний слой атмосферы, гидросферу и верхний слой литосферы, не испытавших техногенного воздействия.

Техносфера — регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям (техносфера — регион горо­да или промышленной зоны, производственная или бытовая среда).

Регион — территория, обладающая общими характеристиками со­стояния биосферы или техносферы.

Производственная среда— пространство, в котором совершается трудовая деятельность человека.

Создавая техносферу, человек стремился к повышению комфорт­ности среды обитания, к росту коммуникабельности, к обеспечению защиты от естественных негативных воздействий. Все это благоприятно отразилось на условиях жизни и в совокупности с другими факторами (улучшение медицинского обслуживания и др.) сказалось на продол­жительности жизни людей:

Однако созданная руками и разумом человека техносфера, при­званная максимально удовлетворять его потребности в комфорте и безопасности, не оправдала во многом надежды людей. Появившиеся производственная и городская среды оказались далеки по уровню безопасности от допустимых требований.

Появление техносферы привело к тому, что биосфера во многих регионах нашей планеты стала активно замещаться техносферой (табл. 0.1). Данные табл. 0.1 показывают, что на планете осталось мало территорий с ненарушенными экосистемами. В наибольшей степени экосистемы разрушены в развитых странах — в Европе, Северной Америке, Японии. Здесь естественные экосистемы сохранились в основном на небольших площадях, они представляют собой небольшие пятна биосферы, окруженные со всех сторон нарушенными деятель­ностью человека территориями, и поэтому подвержены сильному техносферному давлению.

Таблица 0.1. Состав площадей на некоторых континентах Земли

Континент	Ненарушенная терри­тория, %	Частично нарушенная территория, %	Нарушенная террито­рия, %
Европа Азия Северная Америка	15,6 43,6 56,3	19,6 27,0 18,8	64,9 29,5 24,9

Техносфера —детище XX в., приходящее на смену биосфере. К новым, техносферным относятся условия обитания человека в городах и промышленных центрах, производственные, транспортные и бытовые условия жизнедеятельности. Практически все урбанизиро­ванное население проживает в техносфере, где условия обитания существенно отличаются от биосферных прежде всего повышенным влиянием на человека техногенных негативных факторов. Характерное состояние системы «человек —среда обитания», совокупность и на­правленность воздействия негативных факторов в регионах техносферы показаны на рис. 0.3.

Взаимодействие человека и техносферы.Человек и окружающая его среда (природная, производственная, городская, бытовая и др.) в процессе жизнедеятельности постоянно взаимодействуют друг с дру­гом. При этом «жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии и информации» (Закон сохранения жизни, Ю.Н. Куражковский [0.8]).

Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда потоки энергии, вещества и информации находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых

человеком и природной средой. Любое превышение привычных уров­ней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека и/или природную среду. В естественных условиях такие воздействия наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях.

В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены эле­ментами техносферы (машины, сооружения и т.п.) и действиями человека. Изменяя величину любого потока от минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек —среда обитания»:

— комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют опти­мальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха; предпосылки для проявления наивысшей работоспособности и как следствие продуктивности деятельности; гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонент среды обитания;

— допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека. Соблю­дение условий допустимого взаимодействия гарантирует невозмож­ность возникновения и развития необратимых негативных процессов у человека и в среде обитания;

— опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказы­вают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, и/или приводят к деградации природной среды;

— чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за корот­кий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать разрушения в природной среде.

Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соот­ветствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) — недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития при­родной среды.

Взаимодействие человека со средой обитания может быть позитив­ным или негативным, характер взаимодействия определяют потоки веществ, энергий и информации.

Опасности, вредные и травмирующие факторы. Результат взаимо­действия человека со средой обитания может изменяться в весьма широких пределах: от позитивного до катастрофического, сопровож­дающегося гибелью людей и разрушением компонент среды обитания. Определяют негативный результат взаимодействия опасности — нега­тивные воздействия, внезапно возникающие, периодически или по­стоянно действующие в системе «человек —среда обитания».

Опасность — негативное свойство живой и неживой материи, способное причинять ущерб самой материи: людям, природной среде, материальным ценностям.

При идентификации опасностей необходимо исходить из принципа «все воздействует на все». Иными словами, источником опасности может быть все живое и неживое, а подвергаться опасности также может все живое и неживое. Опасности не обладают избирательным свойством, при своем возникновении они негативно воздействуют на всю окружающую их материальную среду. Влиянию опасностей под­вергается человек, природная среда, материальные ценности. Источ­никами (носителями) опасностей являются естественные процессы и явления, техногенная среда и действия людей. Опасности реализуются в виде потоков энергии, вещества и информации, они существуют в пространстве и во времени.

Опасность — центральное понятие в безопасности жизнедеятельности.

Негативное воздействие на человека и среду обитания, к сожале­нию, не ограничивается естественными опасностями. Человек, решая задачи своего… Вредный фактор — негативное воздействие на человека, которое приводит к… Травмирующий (травмоопасный) фактор — негативное воздействие на человека, которое приводит к травме или летальному…

Величина Риск Зоны риска

Злокачественные опухоли ________________________ , _______ (R>10-3) _________ 10-3 Автомобильные аварии

Рабочая зона — пространство

Рабочее место — зона постоян­ной или временной (более 50% или более 2 ч непрерывно) деятельности работающего. Варьируя взаимным расположе­нием опасных зон и зон пребывания человека в… Защита расстоянием. Полную безопасность гарантирует только / вариант взаимного расположения