А.И. Сафонов
Техноэкология. Курс лекций
Донецк: ДонНУ, 2014. – 107 с.
1. Предмет и задачи техноэкологии (инженерной экологии)
1.2. Задачи техноэкологии (инженерной экологии)
Инженерная экология (техноэкология, техническая
экология) возникла на стыке технических и экологических наук, поэтому для нее
являются характерными черты обеих. Актуальнейшей проблемой этой новой
прикладной науки является преодоление узости взглядов на принципы как
инженерных, так и экологических явлений.
Как экологическая наука инженерная экология исследует
экологические процессы, на которые оказывают влияние современные технические
устройства и производственные комплексы, изучает требования к конкретным
техническим средствам и построению системы ЧТС, которые вытекают из
особенностей жизнедеятельности человека и биосферы. Иначе говоря, решает задачу
приспособления техники, сложных производств к естественным условиям жизни и
деятельности человеческого общества и экосистем планеты.
Как техническая наука инженерная экология изучает
принципы построения сложных систем, технологические процессы для изучения и
выполнения требований, обеспечивающих безопасность жизнедеятельности человека и
биосферы. Сложные системы следует понимать как эргатические системы «человек –
техника – среда», сущность которых и их роль в разработке новых технических
средств рассматривается подробно в последующих главах книги. Сложность и
многообразие развития технических средств и техносферы в целом порождает много
проблем, в решении которых принимает участие инженер. Многие из этих проблем,
вырастающие до уровня чрезвычайных экологических ситуаций, появляются в
результате частных позиций, одной из которых является ориентация
предпринимателя на достижение прибыли.
В ходе
технического прогресса мы все лучше понимаем необходимость целостного охвата
решения разных технических задач. Технические науки подошли сегодня к рубежу
необходимости решения различных задач не только с позиции удовлетворения
потребностей человека в общественной жизни, но и обеспечения естественных,
чистых экологических условий для окружающей нас природы и всего живого.
Анализ традиционных программ высших технических
учебных заведений позволяет достаточно обоснованно утверждать, что в них
преобладает частный подход в изучении технических проблем. В них не достает
таких общетехнических дисциплин, которые могут стать основой комплексного поиска
необходимых решений. Одной из таких новых дисциплин и является инженерная
экология.
Проблематика
инженерной экологии может быть разделена на несколько направлений. Основные из
них: методологическое, экологическое, системотехническое, эргономическое, эксплуатационное
и мониторинговое.
Методологические проблемы позволяют выделить предметы
в объект исследований, определить методы их изучения, установить принципы
раскрытия закономерностей в исследуемой области, определить место инженерной
экологии в системе наук, а также ее значение для обыкновенной практики.
Методология инженерной экологии – это ее идейные позиции. Основой ее является
подход, рассматриваемый в отдельном разделе книги.
Экологическое
направление связано с изучением тех свойств биосферы и отдельных экосистем, а
также лимитирующих факторов, которые имеют большое значение в процессе
эксплуатации технических средств и производственных комплексов. Частные задачи
экосистемы, лимитирующие факторы и примеры подробно будут рассмотрены ниже.
Системотехническое
направление инженерной экологии связано с изучением инженерно-экологических
вопросов разработки эргатических систем ЧТС. В это направление входят следующие
основные группы задач:
1.
Разработка инженерно-экологических принципов построения технических элементов
системы ЧТС, включая разработку принципов конструирования средств защиты
окружающей среды и обеспечения безопасности жизнедеятельности человека.
2.
Инженерно-экологическое проектирование, анализ и оценка проектируемой
эргатической системы. Сюда относится распределение инженерно-экологических
задач по стадиям проектирования системы.
3. Проектирование и разработка принципов и методов
инженерной эргономики, оценка условий труда оператора эргатической системы,
рабочего места и всего комплекса управления, анализ и проектирование
деятельности оператора (группы людей), управляющего системой на разных уровнях
решения задач.
Термин системотехника появился в 60-е годы XX
века в связи с развитием автоматизированных систем управления предприятием и
отраслями народного хозяйства. Системотехника в настоящее время находит
применение в автоматизации проектирования, автоматизации сложных
научно-экспериментальных работ, автоматизации управления производством,
отраслями промышленности и систем и т.д. Системотехника является прикладной
научной отраслью, теоретическую основу которой составляет общая теория (более
подробно об этом см. разд.7.3.3).
4. Определение экономической эффективности и оценка
социальных характеристик, а также разработка методов и критериев оценки
надежности и эффективности системы ЧТС в целом.
Прогрессивное эргономическое направление инженерной
экологии характеризуется изучением и учетом человеческого фактора при
проектировании и эксплуатации технических систем. В настоящее время развивается
инженерная эргономика* – научная дисциплина, исследующая объективные закономерности процессов
и средств взаимодействия человека, техники и среды с целью приложения их к
проектированию и конструированию сложных технических средств, предусматривающих
повышение эффективности и качества труда, всестороннее развитие личности,
защиту здоровья человека в техносфере.
Эксплуатационное направление инженерной экологии
связано с обеспечением эффективности и безопасности функционирования
эргатической системы. Дело в том, что чрезвычайные ситуации, аварии и
катастрофы, приносящие огромный ущерб окружающей среде и ставящие под угрозу
здоровье и жизнь человека, обусловлены эксплуатационными причинами. Среди этих
причин большую роль играют ошибки человека, связанные с недостатками в
подготовке оператора, слабыми знаниями и навыками в управлении и безопасности
обслуживания техники, плохой организацией его труда.
В задачи эксплуатационного направления входят:
профессиональная подготовка операторов для работы в системе ЧТС, инженерно-экологическое
обеспечение научной организации труда операторов, вопросы групповой
деятельности операторов, инженерно-экологические и технологические методы
повышения экологической чистоты в процессе эксплуатации технических средств.
Новейшим направлением в проблематике инженерной
экологии является мониторинг, который позволяет выявлять факторы воздействия
данной эргатической системы, в частности технических средств системы, на
окружающую среду, производить оценку экологичности эксплуатируемых систем и влияния
объектов техносферы на среду. К этим функциям мониторингового направления
относится, в частности, и моделирование антропогенных загрязнений среды,
связанных с работой технических средств.
Изложенная классификация задач инженерной экологии в
какой-то мере условна, но она в методическом отношении удобна, так как
позволяет раскрыть направления, по которым эти задачи решаются.
* Основы
инженерной эргономики и название дисциплины «Инженерная эргономика» были
впервые разработаны и внедрены А.Е.Аствацатуровым в 1985г. (см.
А.Е.Аствацатуров. Инженерная эргономика. – Ростов н/Д. 1985 //Инженерная
эргономика машин. – Ростов н/Д. 1987 // Основы инженерной эргономики.- Ростов
н/Д. 1991).
|