А.Е. Аствацатуров
Инженерная экология Учеб. пособие. – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ. 2006
Глава 8. Человек в технической системе
8.3. Примеры катастроф и аварий с тяжелыми экологическими последствиями
Новые виды технических средств и технологических
процессов, уберегая нас от недостатка энергии и помогая поднимать производительность
трудоемких процессов в промышленности и других отраслях, в то же время несут
новые опасности, масштабы последствий которых заметно возрастают.
Во время радиационной аварии с
Селлафилде (Великобритания) в 1957г., наряду с гибелью людей, было загрязнено
радионуклидами около 500 км2 территории. Чернобыльская авария 1986
года привела к потере огромного количества жизней, первоначально серьезно было
поражено несколько тысяч квадратных километров территории*. Крупная авария на атомной
станции Три Майл Айленд в США произошла в 1979 г., непосредственный ущерб от
нее превысил 1 млрд. долларов. Резко увеличились поражаемые площади и тяжелые
последствия от взрывов и пожаров. В 1973 г. в Чикаго на крупном заводе по
выпуску типографической краски в результате аварии возникли пожары и взрывы,
разрушившие весь завод. При взрыве в 1976 г. на химическом заводе в г. Севезо
(Италия) выброс в атмосферу 2-2,5 кг диоксина привел к заражению территории
площадью 18 км2 и переселению тысяч людей. В Мексике в результате
аварии трайлера с хлором в 1981 г. погибли 29 человек, тысяча крестьян получили
тяжелые отравления. В 1984 г. произошла трагедия в Бхопале (Индия), потрясшая
весь мир большим количеством погибших, десятки тысяч людей были поражены
тяжелыми заболеваниями легких и дыхательных путей.
В США в 1986 г. пылал многосуточный пожар,
возникший в железнодорожных цистернах, содержащих фосфор и серу. Из ближайших
населенных пунктов было эвакуировано около 30 тыс. человек. В этом же 1986 г. в
Муттнеце на берегу Рейна загорелось 800 т различных химических препаратов.
Отравляющие вещества попали в Рейн, поразив его на участке более 300 км. Была
нарушена жизнедеятельность более 20 млн. человек.
К сожалению, число подобных
чрезвычайно тяжелых, омрачающих жизнь общества примеров велико и привести даже
малую их часть во всех подробностях не представляется возможным. Важно, что
опасности от техносферы возросли до масштаба ущерба, приносимого человечеству
стихийными бедствиями. Возникает закономерный вопрос: почему, несмотря на
развитие техники и технологии, направленных на повышение надежности и
безопасности, аварии продолжают происходить?
Новая техника и сложные
производства проектируются с позиции современного характера опасностей,
технических и экономических возможностей их предотвращения. Современные
проектно-конструкторские разработки в состоянии гарантированно обеспечить
безопасную работу технических средств, не будь дефектов в процессе
изготовления, отклонений от предусмотренных режимов работы из-за замены
материалов, смены сырья, ошибок человека и т. п.. Сознавая неизбежность трудностей
такого рода, конструкторы и проектировщики разрабатывают системы, оснащенные
устройствами, предупреждающими аварии в случаях нарушения режимов нормальной
эксплуатации. К сожалению, надежность защитных средств также подвержена
техническим неполадкам и ошибкам в эксплуатации.
С целью устранения и этой погрешности в некоторых
случаях ставятся вторые, а иногда и несколько дублирующих устройств, но все
они, уменьшая вероятность аварийных ситуаций, не могут свести степень риска до
нуля (если оставить в стороне вопрос об усложнении и удорожании техники в
случае использования резервирующих систем безопасности).
Вероятность крупной аварии на
современных, потенциально опасных производствах оценивается величиной порядка
10-4. Это означает, что возможно одно разрушение объекта за 10 тысяч
объекто-лет. Когда объект один, то с высокой вероятностью он не представит опасности,
но если объектов тысяча, то каждое десятилетие может разрушиться один из них, а
если объектов 10 тысяч, то каждый год один из них статистически может быть
источником аварии. Отсюда можно полагать, что возможны две стратегии: или
придать технике повышенную надежность в расчете на будущее развитие или вносить
нужные коррективы, повышающие надежность в той мере, в какой увеличивается тираж
техники. Практически ни одна из этих стратегий не может быть полностью
реализована, так как новая техника должна быть экономически рентабельна, а
затраты на надежность и избыточность защитных систем мешают этому. Вторая
стратегия чревата большим отставанием, ибо вносить коррективы в проекты - это
значит изменять устоявшуюся инфраструктуру производства, обновлять действующие
стандарты, сложившиеся технологические операции, устои кооперативных связей, накопленный
опыт и т.д. Для иллюстрации этих проблем академик В. Легасов (1986) приводит
следующий пример. К 1975 году на атомных реакторах в США было менее 100 случаев
трещин от коррозии в зоне сварочных швов на трубопроводе. В 1983 г. число
дефектов увеличилось в 6 раз. Эта чрезвычайная ситуация потребовала постоянного
ультразвукового контроля, многочасовых наплавочных работ, избыточного простоя
реакторов и дополнительного облучения персонала во время всех этих операций.
Для изменения ситуации потребуется массовая замена труб, связанная с огромными
расходами средств. В то же время в ряде стран, например, Японии и Германии,
были применены бесшовные трубы из качественных сталей и дефекты подобного рода
не проявлялись.
Новые технические решения иногда
используются без учета масштабных факторов, без должного анализа проблем безопасности
человека и природной среды. Поэтому созданная и развиваемая техногенная сфера
накопила в себе значительные потенциальные опасности. Из изложенного вытекает
важный вопрос: что же следует предпринимать на современном этапе развития
техники? Насыщенность техносферы потенциально аварийными производствами требует
нового подхода к решению проблем безопасности. Такой качественно новый подход
может быть осуществлен на основе поиска оптимальных решений в области
взаимодействия человека, техники и окружающей среды. Для этого потребуется
внедрение новых тренажеров с развитым математическим обеспечением, создание
новых систем информации с уменьшенным объемом данных и разнообразием способов
подачи внедренных технических средств повышенной наблюдаемости с использованием
автоматических и полуавтоматических устройств в системах управления оператора,
внедрение дистанционных диагностических и защитных средств и т.д.
Для того, чтобы
научно-технический прогресс техносферы успешно решал проблемы безопасности
человека и природы, нужны грамотная и объективная информация о сложностях
развития техносферы, научно-техническая и духовная культура общения с ней с
учетом факторов жизнедеятельности организма и экологических систем. В современных
условиях техносферы необходимы объединенные усилия специалистов различных
областей знания, направленные на более гарантированное, безопасное и надежное
использование имеющихся достижений. Одной из важных научных дисциплин,
привлекаемых к решению задач обеспечения безопасности общества и окружающей
природной среды, является инженерная экология, призванная решать важнейшие
задачи гармонизации взаимодействия общества, техносферы и природы.
* Последствия, связанные с
человеческими жертвами и экологическими поражениями, подробно публиковались в
печати.
|