Риск возникновения чрезвычайных происшествий оценивают на основе статистических данных или теоретических исследований. При использовании статистических данных величину риска определяют по формуле
R=(N чс /Nо), (2.7)
где R — риск; N чс — число чрезвычайных событий в год; N о— общее число событий в год.
В БЖД риск реализации чрезвычайно опасных негативных воздействий оценивают, используя следующие виды риска:
— индивидуальный риск (R и) — объектом защиты является человек;
— социальный риск (R c) — объектом защиты является группа или сообщество людей.
Источники и факторы индивидуального риска многочисленны и разнообразны. Некоторые значения индивидуального риска приведены в табл. 2.6 и 2.7, в которых величина риска отнесена к периоду времени, равному одному году.
Таблица 2.6. Характерные значения индивидуального риска гибели людей от естественных и техногенных факторов
R и, на 1 чел. в год | Причины возникновения риска | Допустимые значения риска |
3,4 ∙ 10-3 1,6 ∙ 10-3 10-3 | Сердечно-сосудистые заболевания Злокачественные опухоли Автомобильные аварии | Зона неприемлимого риска, R ≥ 10-3 |
10-4 10-5 10-6 | Несчастные случаи на производстве Аварии на железнодорожном, водном и воздушном транспорте; пожары и взрывы Проживание вблизи ТЭС (при нормальном режиме работы) | Переходная зона, 10-6 ≤ R ≤ 10-3 |
10-7 10-8 | Все стихийные бедствия, укусы насекомых Проживание вблизи АЭС (при нормальном режиме работы) | Зона приемлемого риска, R < 10-6 |
Таблица 2.7. Индивидуальные риски гибели людей (данные США)
Причина возникновения риска | R и на 1 чел. в год | Причина возникновения риска | R и на 1 чел. в год |
Автомобильные аварии | 2,1 ∙ 10-4 | Железные дороги | 9,1 ∙ 10-6 |
Несчастные случаи на производстве | 1,5 ∙ 10-4 | Гражданская авиация | 8,0 ∙10-6 |
Убийства | 9,3 ∙ 10-5 | Морской флот | 7,8 ∙ 10-6 |
Падение | 7,4 ∙ 10-5 | Отравление газами | 7,8 ∙ 10-6 |
Утопление | 3,7 ∙ 10-5 | Катание на лодках | 6,6 ∙ 10-6 |
Пожары | 3,0 ∙ 10-5 | Удары молний | 5,7 ∙ 10-7 |
Отравление твердыми и жидкими ядами | 1,7 ∙ 10-5 | Ураганы | 4,2 ∙ 10-7 |
Удушение | 1,3 ∙ 10-5 | Смерчи | 4,2 ∙ 10-7 |
Огнестрельное оружие (спорт) | 1,1 ∙ 10-5 | Укусы насекомых и животных | 2,2 ∙ 10-7 |
Индивидуальный риск обусловлен вероятностью реализации опасностей в конкретных ситуациях. При использовании статистических данных его определяют по формуле
R и =T си/ С (2.8)
где Т си— численность пострадавших (погибших) от определенного фактора опасного воздействия за год или от их совокупности, например при работе шахтером, испытателем и т. п.; С — численность людей, подверженных воздействию этих факторов за год.
Распределение индивидуального риска R и, в пространстве около источника обычно неравномерно. В зоне, прилегающей непосредственно к источнику опасности, он равен величине техногенного риска R тисточника, а затем убывает по мере удаления от источника опасности. Характерное изменение индивидуального риска гибели человека в зоне воздействия при выбросе АХОВ показано на рис. 2.5.
Социальный риск характеризует негативное воздействие чрезвычайных происшествий на группы людей. Величину его рассчитывают по формуле
R с = , (2.9)
где ΔР — численность погибших от ЧП одного вида в год; Р — средняя численность лиц, проживающих или работающих на данной территории, подверженной влиянию ЧП.
Социальный риск R с в зоне расположения опасного объекта зависит от величины техногенного риска объекта R Tи показателей количественного распределения людей, находящихся в зоне риска. Местами скопления людей обычно являются производственные и учебные помещения, учреждения, зоны и т. п.
Рис. 2.5. Распределение индивидуального риска в зоне воздействия АХОВ
Рис. 2.6. Зависимость социального риска гибели людей около ОПО от численности лиц, подверженных воздействию техногенного риска
Характерное изменение величины социального риска в зависимости от численности людей, подверженных его воздействию, показано на рис. 2.6.
В соответствии с положением о классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера тяжесть последствий оценивается как локальная, если пострадало не более 10 чел. и зона ее воздействия не выходит за пределы территории объекта производственного или социального назначения.
К источникам и факторам социального риска прежде всего относят:
— особо опасные объекты, технические средства, склонные к возникновению аварий;
— урбанизированные территории с неустойчивой ситуацией;
— эпидемии;
— стихийные бедствия.
В БЖД иногда используют понятие экологического риска (Rэ). Его оценивают как отношение численности разрушенных природных объектов к общей численности объектов на рассматриваемой территории в течение года и определяют по формуле
R э = ,
где Δ О — численность разрушенных природных объектов из их общего числа О в пределах рассматриваемого региона.
Иногда экологический риск оценивают отношением площади разрушенных территорий (Δ S) к общей площади (S) региона, т. е.
R э = .
Источниками и факторами экологического риска в основном могут быть техногенное влияние на окружающую природную среду и стихийные явления: землетрясения, наводнения, ураганы, засуха и т. п.
Аварии и стихийные явления, характеризуемые на их первой стадии значениями риска, в дальнейшем могут создавать в жизненном пространстве чрезвычайные ситуации. Состояние опасностей на таких территориях (акваториях и т. п.) описывают вредными факторами — концентрациями вредных веществ и значениями уровней интенсивности потоков энергии обычно в безразмерных единицах, кратных ПДК или ПДУ. Характерным примером развития подобных событий является авария ЧАЭС.
При воздействии травмоопасностей условием безопасности считают соотношение R и ≤ R доп, реализуемое в зоне пребывания человека. Состояние опасных зон в этом случае описывают величиной индивидуального риска в виде изолиний этого риска (рис. 2.7), а значения допустимого индивидуального риска устанавливают на основе концепции приемлемого риска.
При построении полей индивидуального риска от воздействия технических средств в селитебных зонах следует использовать соотношение
Рис. 2.7. Зоны индивидуального риска для опасных предприятий (а), транспортной магистрали (б), по которой осуществляется перевозка опасных грузов:
1, 2, 3 — опасные объекты; 4 — изоляции равного риска
R и.т (x,y) = (2.10)
где R т i — величина техногенного риска i -го источника в точке селитебной зоны с координатами х и у; п — число источников в техногенной опасности, оказывающих опасное влияние в этой точке пространства.
Максимальное значение индивидуального риска (R и ) для человека в конкретной зоне его пребывания определяют суммацией величины естественного риска (R ест) в этой зоне с величиной индивидуального риска (R и.т), возникающего от действия всех техногенных источников в данной зоне пребывания по формуле
R и = R и.т + R ест. (2.11)
Необходимо понимать, что значения R и, определенные по формулам (2.10), (2.11), являются условными, так как дают значения максимального индивидуального риска при одновременной реализации опасностей в конкретной точке пространства, что в реальных условиях маловероятно.
В пределах территориального влияния опасного производственного объекта (ОПО) оценочный алгоритм методики воздействия объекта на производственный персонал и население зоны влияния субъекта сводится к следующему (рис. 2.8).
Концепция приемлемого риска. Введение в рассмотрение понятия о предельно допустимых рисках (R доп ) отражает современный подход к оценке меры опасности. Стремление человечества в прошлом создать безопасную среду обитания (прежде всего техносферу) оказалось неадекватным действительности. Современный мир отверг концепцию «абсолютной безопасности» и пришел к концепции приемлемого допустимого риска. При реализации этой концепции важнейшей заадачей является установление верхней границы допустимого риска. На практике ее рационально находить на основе статистических данных.
Рис. 2.8. Оценка риска ОПО
Ключевым значением при установлении допустимого риска явилась идея, предложенная Фармером в 1967 г. Смысл идеи заключался в установлении величины допустимого риска, равного риску выхода радиоактивной утечки в атмосферу из ядерного реактора в год.
Современные представления об уровнях приемлемого индивидуального риска (см. табл. 2.6) говорят о следующем:
— нижнюю зону, где значение вероятности смерти находится в пределах менее 10-6, представляют маловероятные события. Эту зону принято называть зоной приемлемого риска. По принятой в настоящее время концепции допустимое для населения значение индивидуального риска от любой формы деятельности не должно превышать величину 10-6 смертей на одного человека в год. Эта величина в основном связана со стихийными природными явлениями, избавиться от которых невозможно, вследствие чего их вынуждены принимать как условия своего существования на Земле. Одновременно статистика показывает также, что индивидуальный риск летального исхода при эксплуатации многих технических систем существует на уровне 10-7;
— в верхней зоне при вероятности более 10-3 сосредоточены наиболее вероятные причины, по которым погибает подавляющее большинство людей, поэтому добавление в нашу жизнь факторов опасности с вероятностью более 10-3 существенно увеличивает вероятность смерти людей от внешних причин. Эта зона рассматривается как зона неприемлемого риска;
— в зону индивидуального риска смерти человека от 10-3 до 10-6 входят многочисленные, весьма распространенные виды деятельности и события. Ее называют переходной зоной от недопустимого риска (> 10-3) к зоне приемлемого риска (< 10-6).
Принимая допустимый уровень риска смертельных случаев из-за внешних причин, равный 10-6 чел./год, необходимо понимать, что многие виды производственной деятельности имеют все-таки более высокие риски. Так, например:
Профессия | R и на 1 чел./год |
Текстильщики, обувщики, работники лесной промышленности и др. | 10-4 |
Шахтеры, металлурги, судостроители, строители и др. | 10-4 – 10-3 |
Рыбопромысловики, верхолазы, трактористы | 10-3 – 10-2 |
Летчики-испытатели, летчики реактивных самолет | 10-2 |
В последние годы в мировой практике концепция приемлемого риска находит все более широкое применение. Теоретические попытки количественной оценки приемлемого риска предприняты во Франции, Дании, Нидерландах, России и других странах. В Великобритании принят допустимым индивидуальный риск при серьезных авариях, равный 10-4 чел./год, в Нидерландах максимальный приемлемый индивидуальный риск смерти равен 10-6 чел./год.
К ч = Т тр 1000/С, (2.12)
где С — среднесписочное число работающих, Т тр — численность пострадавших от воздействия травмирующих факторов за год;
К Т =Д/ Т тр (2.13)
где Д— суммарное число дней нетрудоспособности по всем несчастным случаям.
К си =1000(Т си/С), (2.14)
где Т си — численность пострадавших со смертельным исходом.
Из сопоставления соотношений (2.8) и (2.14) следует, что R u = 10-3 К си.
Показатель нетрудоспособности К н = 1000 Д/ С
К н = К Ч К Т .
Таблица 2.8. Продолжительность жизни людей в пенсионном возрасте
Страна | Средняя продолжительность жизни, лет | Пенсионный возраст, лет | Продолжительность жизни в пенсионном возрасте, лет |
Япония | |||
США: мужчины | 76,4 | 11,4 | |
Россия: женщины мужчины | 72,7 (74,3) 59,3 (61,8) | 55 (55) 60 (60) | 17,7 (19,3) -0,7 (1,8) |
Примечание. В скобках приведены данные по Москве
Относительное значение ΔСПЖ определяют по формуле
ΔСПЖ = .
Соотношения между величинами ВВП и СПЖ:
ВВП, тыс. дол. США/чел | 0,6 | 1,1 | 2,1 | 3,2 | 4,0 | 5,0 | 6,9 | 8,0 | 10,0 | 12,0 |
СПЖ, лет |
Рис. 2.9. Зависимость СПЖ от ВВП (экспериментальные значения обозначены квадратами, теоретическая кривая — сплошной линией)
Страна | Реальный ВВп на душу населения, тыс. дол. США/год | Затраты на медецинские услуги, дол. США/год | Средняя продолжительность жизни, лет |
Япония | 24,07 | ||
США | 29,01 | 76,4 | |
Швеция | 19,76 | - | 78,5 |
Мексика | 8,37 | - | 72,7 |
Колумбия | 6,8 | - | 72,7 |
Россия | 4,37 | 66,6 | |
Нигерия | 0,92 | - | 50,1 |
Руанда | 0,66 | - | 40,5 |
Сьерра-Лионе | 0,41 | - | 37,2 |
R и = .
Системы безопасности:
Система безопасности | Объект защиты | Опасности, поле опасности |
Безопасность (охрана) труда | Человек Группа людей | Опасности среды деятельности людей |
Защита в чрезвычайных ситуациях | Человек Группа людей Техносфера Природная среда Материальные ресурсы | Естественные, техногенные и антропогенные чрезвычайные опасности |
Охрана окружающей среды | Городские и иные селитебные зоны Природная среда и ее ресурсы | Опасности техносферы Антропогенные опасности |
Рис. 2.10. Комплексная система обеспечения комфортности и травмобезопасности человека в техносфере