- Базові положення і тенденції в області природно-техногенної безпеки
- Природно-техногенна безпека Сибіру
- Оцінки ризику НС на прикладі Красноярського краю
- Наукове забезпечення та організаційні заходи
У статті обговорюються особливості надзвичайних ситуацій в Росії та Сибіру, даються оцінки ризиків виникнення надзвичайних ситуацій і економічного збитку, формулюються основні завдання регіональних науково-технічних програм зниження ризиків і пом'якшення наслідків НС.
Ю. І. ШОКІН,
академік РАН,
Інститут обчислювальних технологій СО РАН,
Новосибірськ,
Н. А. Махутов,
член-кореспондент РАН,
Інститут машинознавства РАН,
Москва,
В. В. москвичів,
доктор технічних наук, професор,
Інститут обчислювального моделювання СО РАН,
Красноярськ,
В. Ф. ШАБАНОВ,
академік РАН,
Красноярський науковий центр СО РАН
Базові положення і тенденції в області природно-техногенної безпеки
У дискусіях середини 90-х років по концепції сталого розвитку цивілізації (в Сибірському відділенні РАН дослідження в цьому напрямку проводилися під керівництвом академіка В. А. Коптюг) відзначалися протиріччя розвитку суспільства:
нездатність природного середовища в повній мірі задовольняти зростаючі потреби суспільства;
надмірна експлуатація природних ресурсів на тлі обмежених можливостей для їх відновлення;
загострення дилеми науково-технічного прогресу: з одного боку, високі темпи розвитку техносфери в XX столітті і видатні досягнення (атомна, космічна, авіаційна, енергетична і хімічна техніка, електроніка, генна інженерія і т. д.), а з іншого - виникнення і наростання потенційних і реальних загроз людині, суспільству, середовища проживання з боку об'єктів техносфери.
Зазначені протиріччя у взаємодіях елементів системи «природне середовище - техносфера - суспільство» призвели до зростання числа надзвичайних ситуацій (НС) природно-техногенного та техногенного характеру (рис. 1). Особливістю Росії стало те, що зростання числа НС в останнє десятиліття супроводжувалося скороченням темпів і обсягів виробництва до 40-50% (в фондообразующіх галузях - до 70-95%). На рис. 2 це проілюстровано на прикладі динаміки машинобудівного виробництва. При темпах розвитку на рівні 5% є можливість ефективного використання результатів науково-технічного прогресу.
Мал. 1. Динаміка коефіцієнта відносного зростання числа надзвичайних ситуацій (КЧС)
Мал. 2. Темпи приросту машинобудівного виробництва
Процеси деградації в економіці Росії зумовили зростання числа техногенних НС. У числі основних причин слід відзначити:
неприпустимо високий рівень зносу основних фондів і вичерпання проектних ресурсів машин і устаткування (до 50-80% в енергетиці, нафтогазохімії, на транспорті);
низький рівень інвестицій і, як наслідок, неможливість реконструкції та оновлення основних фондів (щорічно менш 1-5%);
недостатня нормативно-правова база в області природно -техногенной безпеки на федеральному і регіональному рівнях.
Необхідна розробка національної науково-технічної політики в області безпеки населення і народногосподарських об'єктів з урахуванням ризику виникнення природних і техногенних катастроф. Ось її основні положення.
1. Завдання комплексного забезпечення безпеки є стратегічним завданням сучасного етапу розвитку РФ.
2. Реалізація прав людини на особисту безпеку - це складова частина загального права на безпеку суспільства, держави і місця існування.
3. Визнання пріоритету проблеми безпеки перед проблемами соціально-економічного розвитку.
4. Основні види потенційних небезпек (національно-державні, природно-техногенні, екологічні, економічні і т. Д.) Знаходяться в прямій взаємодії і не можуть бути усунені окремо.
5. В умовах існуючого рівня ризику і негативних наслідків аварій і катастроф неможлива реалізація Концепції сталого розвитку регіонів (щорічні прямі втрати становлять 3-5% ВВП, з урахуванням непрямих втрат доходять до 10% ВВП, при цьому щорічне зростання втрат досягає 10-30% ).
6. Обов'язковість нормативно-правового регулювання безпеки на національному та регіональному рівні, відкритість інформації про потенційну небезпеку.
7. Базова концепція - допущення про неможливість повного запобігання аварій і катастроф, які опинилися непереборними в минулому і не можуть бути виключені в майбутньому (концепція не нульового ризику аварій і катастроф).
На основі зазначених положень була розроблена ДНТП «Безпека населення і народногосподарських об'єктів з урахуванням ризику виникнення природних і техногенних катастроф» (реалізується з 1991 р). Мета програми - розробка науково-технічних, правових і соціально-економічних основ національної політики в області забезпечення безпеки людини, об'єктів, територій і середовища проживання від великомасштабних аварій і катастроф техногенного і природного походження з регіональними та глобальними економічними та екологічними наслідками.
В рамках ДНТП «Безпека» отримані істотні наукові і практичні результати, які можуть бути використані при вирішенні завдань регіональної безпеки окремих територій РФ. При цьому було визнано, що найважливішим завданням забезпечення безпеки є створення геоінформаційних систем, карт і атласів природних і природно-техногенних небезпек, а також карт ризику для Росії в цілому, найбільших регіонів і територій з найбільшою концентрацією потенційно небезпечних об'єктів і населення. Рекомендується розробка регіональних науково-технічних програм з проблем безпеки і індустріального ризику.
За оцінками вітчизняних вчених і фахівців МНС Росії [1] , Очікуваний максимальний сукупний матеріальний збиток з урахуванням витрат на ліквідацію наслідків НС може скласти 100-125 трлн руб. в рік (10-15% валового внутрішнього продукту), в тому числі від стихійних лих - 60-65 трлн руб. в рік і НС техногенного походження - 40-60 трлн руб. на рік. Це означає, що в найближчій перспективі по ряду показників економіка країни буде не в змозі заповнювати втрати від НС.
Масштаби прямого збитку від НС, витрати на їх ліквідацію та реабілітацію постраждалого населення і територій ставлять під сумнів можливості економіки по заповненню цих втрат і перехід України до сталого розвитку без різкого підвищення рівня та ефективності попереджувальних заходів, що зменшують небезпеку, масштаби і наслідки НС.
Аналіз показує, що за останні 10 років в результаті наукових розробок і створення системи державного захисту від НС досягнуто зміна негативної тенденції зростання ризиків НС, що спостерігалася в 1991-1997 рр. (Див. Рис. 1). З 1998 р проявляється тенденція до стабілізації і можливого зниження ризиків. Разом з тим прискорене вичерпання проектних ресурсів потенційно небезпечних об'єктів після 2003-2005 рр. може знову загострити ситуацію з безпекою в технічній сфері.
Наукові дослідження та організаційно-правові рішення останнього десятиліття підготували необхідні умови для створення системи управління ризиком виникнення НС, переходу до нормування допустимих ризиків і зниження на цій основі індивідуальних ризиків для населення Росії, які в даний час на два порядки перевищують допустимий рівень, прийнятий в розвинених країнах світу (табл. 1) [2] .
Таблиця 1
Середній і допустимий рівні ризику
Природно-техногенна безпека Сибіру
Унікальність територіальних утворень Сибірського регіону (різноманітні природно-кліматичні та геологічні умови, великі запаси біогенних і мінеральних ресурсів, значний промисловий потенціал зі складною транспортною інфраструктурою і т. Д.) Зумовлює наявність великої кількості джерел підвищеної небезпеки. Це дозволяє віднести більшу частину території Сибіру до територій, для яких характерні високі ризики виникнення НС як природного, так і техногенного характеру.
Аналіз потенційних джерел НС, розрахункових зон впливу вражаючих факторів і кількості населення, що проживають в цих зонах, дозволив класифікувати територію Росії за ступенем небезпеки виникнення НС [3] . На території Сибіру сім суб'єктів РФ віднесені до групи першого ступеня небезпеки, три - до другої і п'ять - до третього ступеня небезпеки (табл 2, 3).
Таблиця 2
Характеристика ступеня небезпеки для суб'єктів Федерації Сибірського регіону НС техногенного характеру
Джерела табл. 2 і 3: Акімов В. А., Козлов К. А. Оцінка природної та техногенної небезпеки суб'єктів Сибірського регіону Росії // Проблеми безпеки при надзвичайних ситуаціях. 2000. № 5. С. 229-241.
* ЗВП - зона ймовірного ураження.
Таблиця 3
Ступінь небезпеки для суб'єктів Федерації Сибірського регіону НС природного характеру
Загальна площа сейсмічно небезпечних територій Західного Сибіру становить 170 тис. Км2; на них проживає понад 450 тис. чол., Східного Сибіру - понад 1 млн км2 (1,7 млн чол.), Забайкалля - понад 700 тис. км2 (750 тис. чол.). Загальна площа щорічних лісових пожеж може досягати 80 тис. Км2. Паводкові повені спостерігаються в Новосибірській області (в зоні лиха - 300 тис. Чол.), В Алтайському краї (100 тис.), Кемеровської області (70 тис.), Томської області (40 тис.), Красноярському краї і Тиві (170 тис . чол.).
Радіаційної небезпеки схильні до Томська область і Красноярський край (м Железногорськ, Зеленогорськ, Діденка, Норильськ). У цих регіонах розміщується понад 740 хімічно небезпечних об'єктів із загальною площею ураження 27 тис. Км2, де проживає понад 5,5 млн чол. На території Сибіру розташовано більше 800 вибухопожежонебезпечних об'єктів, в зонах яких проживає близько 600 тис. Чоловік.
Найбільш небезпечними за ступенем ризику виникнення НС є Красноярський край, Кемеровська, Новосибірська, Омська, Іркутська, Томська області та Алтайський край, віднесені до першої категорії небезпеки.
За даними МНС Росії [4] , Матеріальні збитки в 1999 р на території Сибіру склав: від природних НС - 3,7 млрд руб., Епізоотій і епіфітотій - 1,2 млрд руб., Від техногенних НС - 130 млн руб. Число загиблих склало 86 чол., Постраждалих - понад 3,2 тис. Чол.
Сумарний збиток по регіону перевищує 5 млрд руб., При цьому найбільше постраждали Іркутська область, Красноярський край, Омська область, Алтайський край і Республіка Хакасія. У 2000 р в Сибірському регіоні сталося 44 НС (техногенні - 31; природні - 5; біолого-соціальні - 8), в 2001 р - 53 НС (техногенні - 29; природні - 24).
Оцінки ризику НС на прикладі Красноярського краю
Красноярський край має широкий спектр природних і техногенних джерел небезпеки з високими ризиками людських жертв, економічних та екологічних втрат. За статистичними даними, виділяється більше 80 видів НС [5] .
За період з 1988 р по 1992 р кількість НС у краї мало явну тенденцію до підвищення. Основну частку НС становили техногенні аварії та катастрофи. Найбільш частими з них були аварії на транспорті (32%), на промислових об'єктах (27%) і пожежі (26%). Втрати від аварій вимірювалися сумами від декількох тисяч до декількох мільйонів рублів. Частка НС природного характеру становила менше 3%. Однак ці НС приводили до найбільш масштабним втрат. Так, в 1988 р збиток від повеней склав більше 60 млн руб., А від ураганних вітрів - більше 10 млн руб.
У період гострої економічної кризи (1992- 1995 рр.) Число НС на території краю знизилося до 30-40 подій в рік. У міру пожвавлення промисловості в 1995-2001 рр. знову стала проявлятися тенденція зростання числа НС (рис. 3) і економічних втрат (рис. 4), але суттєва зміна структура НС (рис. 5). Стали переважати пожежі та аварії систем життєзабезпечення (енерго- та теплопостачання), що зачіпають інтереси багатьох людей, що порушують функціонування соціальних об'єктів і промислових підприємств.
Мал. 3. Динаміка числа надзвичайних ситуацій в Красноярському краї в 1995-2001 рр.
Мал. 4. Динаміка економічних збитків від НС в Красноярському краї, млн руб. в масштабах цін 1998 р
Мал. 5. Частота надзвичайних ситуацій (A - транспортні, B - промислові, C - пожежі, D - вибухи, E - системи життєзабезпечення, F - природні) в Красноярському краї в 1995-2001 рр.
Аналіз статистики виявив характерну картину ризиків НС. До 90% економічних втрат обумовлене ризиками природних НС (рис. 6). Величина природного ризику знаходиться на рівні 2,2 · 102 руб / чол. на рік. Найбільшу частку тут складають ризики паводкових та зливових повеней (1,8 · 102 руб / чол. В рік). Ризик, пов'язаний з техногенними НС, знаходиться на рівні 25 руб. / Чол. на рік. При цьому техногенний ризик на території краю буде вищою, ніж для Москви. Ризик природних НС в краї можна порівняти з середнім природним ризиком по Росії. Ризик загибелі людей, що знаходяться в зоні дії НС, знаходиться на рівні 1,9 · 10-5 чол. в рік, ризик травмування становить 5,9 · 10-5 чол. в рік, ризик порушення умов життя - 4,8 · 10-3 чол. на рік.
Мал. 6. Ризики економічних збитків від НС, руб. / Чол. на рік
У найближчі роки в краї слід очікувати подальшого загострення НС техногенного характеру. Головним чином це буде пов'язано з аваріями систем життєзабезпечення, де надзвичайно високий знос устаткування і трубопровідних систем. Також можна очікувати зростання ризику природних НС, оскільки до цих пір в Росії не склалася ефективна система управління природними ризиками на рівні окремих територій. Коштів місцевих бюджетів виявляється недостатньо для проведення профілактичних заходів щодо захисту населення від природних стихійних явищ та створення ефективних систем моніторингу та попередження НС.
При розробці концепції, яка визначає стратегічні напрямки зниження загроз на регіональному рівні, територіальне утворення розглядається як територіально-промислова система великої розмірності, елементами якої є суб'єкти, об'єкти і природне середовище. Динаміка станів системи визначається складними процесами самоорганізації та хаотизации. Джерелами хаотизации є НС, що виникають при аваріях, катастрофах і природних стихійних лихах. При виникненні НС відбуваються «відмови» певних елементів з порушеннями стійкості системи і виникненням загроз для її елементів.
Як кількісних характеристик безпеки території краю взяті функції безпеки Sе (t) і ризику Rе (t). Статистичні оцінки НС по Красноярському краю в замкнутій системі «об'єкти - суб'єкти - природне середовище» у вигляді інтенсивностей НС li і ймовірностей поразки pij наведені в табл. 4. Високі значення ймовірностей поразки спостерігаються тільки для об'єктів. Для суб'єкта найбільшу небезпеку представляють аварії на транспорті та вибухи на об'єктах. Найбільша вірогідність ураження природного середовища пов'язана з природними стихійними лихами, при цьому особливу небезпеку становлять лісові пожежі.
Таблиця 4
Інтенсивності надзвичайних ситуацій li і ймовірності поразки pij елементів системи «об'єкти - суб'єкти - природне середовище» (статистичні дані по Красноярському краю за 1987-2000 рр.)
На рис. 7 представлені функції безпеки Sе (в відносних координатах часу), обчислені за даними табл. 4 по формулі
(1)
де li - інтенсивність надзвичайних ситуацій i-го виду,
pij - ймовірність ураження j -го елемента системи при i- му виді НС.
У першому наближенні pij = nij / ni, де nij - число надзвичайних ситуацій i-го виду з ураженням j -го елемента, ni - загальна кількість подій i-го виду.
Sе (t)
роки
Мал. 7. Функції безпеки суб'єкта (1), об'єкта (2), природного середовища (3) на території Красноярського краю і функції безпеки суб'єкта на транспорті (4) і на об'єктах (5)
Як видно з рис. 7, суб'єкти і природне середовище мають зіставні рівні безпеки. Прийнятні рівні безпеки (Sе> = 0,8) забезпечуються для суб'єкта і природного середовища на періодах Ј Ј
Наукове забезпечення та організаційні заходи
Комплексне вирішення проблем природно-техногенної безпеки регіонів Сибіру неможливо без розробки і реалізації регіональних науково-технічних програм по зниженню ризиків і пом'якшення наслідків НС природно -техногенного характеру.
Завдання таких програм повинні передбачати виконання першочергових науково-дослідних і дослідно-конструкторських розробок, організаційно-технічних заходів, спрямованих на запобігання НС. Регіональні НТП повинні об'єднати і скоординувати зусилля виконавчої, законодавчої та правоохоронної влади, всіх зацікавлених організацій, що займаються питаннями екології, охорони навколишнього середовища, природокористування, розробки сировинної бази, економічного і соціального розвитку територій регіону, промислової безпеки, цивільної оборони і надзвичайних ситуацій. В першу чергу повинні бути здійснені науково-методичні розробки з аналізу та прогнозування ризиків з паралельним вирішенням питань нормативно-правового забезпечення проблеми безпеки на території суб'єкта РФ.
На основі вітчизняного та зарубіжного досвіду і з урахуванням специфіки регіону в програмі можуть бути виділені три основних напрямки діяльності.
Створення науково-методичної бази забезпечення безпеки населення і територій в умовах ризику природних і техногенних катастроф:
розробка основ правового і економічного регулювання безпеки об'єктів, територій, природного середовища і населення на регіональному рівні;
створення інформаційної мережі на базі інтегрованих систем зв'язку та інформаційно-експертних систем з НС;
розробка і адаптація геоінформаційних технологій, що забезпечують створення електронних карт і картографічних матеріалів спеціального призначення;
аналіз динаміки та класифікація аварій, катастроф і НС природного і антропогенного походження на територіях та об'єктах.
Ідентифікація небезпек промислових районів, об'єктів і природних територій:
дослідження гідрогеологічних процесів, оцінка радіаційного стану, аналіз аерокосмічної інформації і розробка методів прогнозування НС;
визначення небезпеки зонових скидів промислових стоків і токсичних газів в водойми і атмосферу підприємствами хімічного і металургійного комплексів, а також викидів при аваріях на об'єктах та транспорті;
оцінка рівня індустріального і екологічного ризику територій.
Розробка методів і засобів моніторингу небезпек та попередження аварій і катастроф:
створення регіональної системи та впровадження методів оперативної діагностики технічного стану потенційно небезпечних об'єктів;
створення системи та впровадження методів оперативної індикації токсичних речовин в атмосфері, водоймах, грунті, рослинному покриві і продуктах переробки;
моніторинг, прогнозування і попередження НС природного походження;
медична допомога і санітарно-епідемічне забезпечення в НС.
Виконання програмних заходів має стати основним завданням адміністративних структур суб'єктів Російської Федерації, відповідальних за захист населення і територій від НС. Даний підхід реалізується на федеральному рівні і повинен бути прийнятий на регіональному рівні. Ідеологія регіонального підходу в реалізації програмних заходів, концептуальні та стратегічні розробки щодо підвищення рівня безпеки з виробленням основних напрямків дій на прикладі Красноярського краю, найбільш системно викладено в книзі «Безпека Росії. Регіональні проблеми безпеки. Красноярський край »(М .: Знание, 2001. -576 с.).
З метою підвищення ефективності робіт по реалізації програмних заходів доцільне створення регіональних центрів моніторингу НС природного і техногенного характеру, організувати які можна спільно структурами МНС Росії і наукових організацій Сибірського відділення РАН. Розвиток систем моніторингу природних і техногенних джерел небезпеки в даний час є основним напрямком удосконалення системи захисту населення і територій від НС, що передбачає перехід від заходів по локалізації збитків до прогнозу і попередження катастроф.
Реалізація виділених напрямків дозволить контролювати і регулювати природно-техногенну безпеку, розробити економічні механізми регулювання безпеки, включаючи страхування потенційно небезпечних об'єктів та населення, яке проживає в зонах можливого ураження при НС, що призводить до зниження обсягів компенсаційних виплат з бюджетів органів місцевого самоврядування, забезпечити більш стійке функціонування економічного потенціалу і підвищити конкурентні (інвестиційні) переваги регіону.
[1] Воробйов Ю. Л. Основні напрямки державної стратегії зниження ризиків і пом'якшення наслідків надзвичайних ситуацій в Російській Федерації на період 2010 р // Проблеми безпеки при надзвичайних ситуаціях. 1997. № 4. С. 3-22.
[2] Воробйов Ю. Л. Указ. соч.
[3] Акімов В. А., Козлов К. А. Оцінка природної та техногенної небезпеки суб'єктів Сибірського регіону Росії // Проблеми безпеки при надзвичайних ситуаціях. 2000. № 5. С. 229-241.
[4] Державний доповідь МНС Росії про стан захисту населення і територій Російської Федерації від надзвичайних ситуацій природного і техногенного характеру в 1999 р // Проблеми безпеки при надзвичайних ситуаціях. 2000. № 5. С. 4-172.
[5] Москвичов В. В., Ноженкова Л. Ф., Усков Г. А., Егліт В. Е., Кашубський Н. І. Оцінка стану природно-техногенної безпеки Красноярського краю // Проблеми безпеки при надзвичайних ситуаціях. 1999. № 1. С. 64-74; Безпека Росії. Регіональні проблеми безпеки. Красноярській край. М .: Знание, 2001. -576 с.
