Методы оценки и оптимизации уровня безопасности региона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.10, кандидат технических наук Хлытчиев, Анатолий Ильич

• Хлытчиев, Анатолий Ильич
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Хлытчиев, Анатолий Ильич

ВВЕДЕНИЕ.

1. УПРАВЛЕНИЕ УРОВНЕМ РИСКА ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННОЙ СФЕРЫ.

1.1. Пути обеспечения экологической безопасности региона.

1.2. Методы оценки уровня экологической безопасности.

1.3. Экономические механизмы управления уровнем риска природно-техногенной сферы.

1.4. Разработка программы мероприятий снижения экологических рисков.

1.5. Краткие выводы.

2. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА УРОВНЯ

ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА РЕГИОНА.

2.1 Задачи комплексного оценивания.

2.2 Методология комплексного оценивания.

2.3 Построение комплексной оценки уровня экологической безопасности в районе г. Туапсе.

2.4 Краткие выводы.

3. МНОГОЭТАПНЫЕ ПРОГРАММЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ.

3.1. Разработка многоэтапных программ обеспечения безопасности.

3.2 Разработка многоэтапных программ с учетом риска.

3.3. Краткие выводы.

4. УПРАВЛЕНИЕ УРОВНЕМ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В РАЙОНЕ Г. ТУАПСЕ.

4.1. Автоматизированная система экологического мониторинга в районе г. Туапсе и Туапсинского нефтеперерабатывающего завода.

4.2. Разработка программы мероприятий снижения экологических рисков.

4.3. Разработка комплекса технологий по охране окружающей среды.

4.4. Комплексная оценка уровня экологической безопасности после проведения природоохранных мероприятий.

4.5. Краткие выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы оценки и оптимизации уровня безопасности региона»

Современный экологический кризис ставит под угрозу возможность устойчивого развития человеческой цивилизации. Дальнейшая деградация, природных систем ведет к дестабилизации биосферы, утрате ее целостности и способности поддерживать качества окружающей среды, необходимые для жизни. Преодоление кризиса возможно только на основе формирования нового типа взаимоотношений человека и природы, исключающих возможность разрушения и деградации природной среды.

Устойчивое развитие Российской Федерации, высокое качество жизни и здоровья ее населения, а также национальная безопасность могут быть обеспечены только при условии сохранения природных систем и поддержания соответствующего качества окружающей среды [1-3]. Для этого необходимо формировать и последовательно реализовывать единую государственную политику в области экологии, направленную на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. Сохранение и восстановление природных систем должно быть одним из приоритетных направлений деятельности государства и общества.

К числу основных факторов деградации природной среды Российской Федерации относятся: преобладание ресурсодобывающих и ресурсоемких секторов в структуре экономики, что приводит к быстрому истощению природных ресурсов и деградации природной среды; низкая эффективность механизмов природопользования и охраны окружающей среды; резкое ослабление управленческих и, прежде всего, контрольных функций государства в области природопользования и охраны окружающей среды; высокая доля теневой экономики в использовании природных ресурсов; низкий технологический и организационный уровень экономики, высокая степень изношенности основных фондов; последствия экономического кризиса и невысокий уровень жизни населения; низкий уровень экологического сознания и экологической культуры населения страны.

Сохранение природы и улучшение окружающей среды являются приоритетными направлениями деятельности государства и общества. Природная среда должна быть включена в систему социально-экономических отношений как ценнейший компонент национального достояния. Формирование и реализация стратегии социально-экономического развития страны и государственная политика в области экологии должны быть взаимоувязаны, поскольку здоровье, социальное и экологическое благополучие населения находятся в неразрывном единстве.

Стратегической целью государственной политики в области экологии является сохранение природных систем, поддержание их целостности и жизнеобеспечивающих функций для устойчивого развития общества, повышения качества жизни, улучшения здоровья населения и демографической ситуации, обеспечения экологической безопасности страны. Для этого необходимо сохранение и восстановление природных систем, их биологического разнообразия и способности к саморегуляции как необходимого условия существования человеческого общества; обеспечение рационального природопользования и равноправного доступа к природным ресурсам ныне живущего и будущих поколений людей; обеспечение благоприятного состояния окружающей среды как необходимого условия улучшения качества жизни и здоровья населения; минимизация ущерба, наносимого природной среде при разведке и добыче полезных ископаемых; рекультивация земель, нарушенных в результате разработки месторождений полезных ископаемых; снижение загрязнения окружающей среды выбросами, сбросами и отходами, а также удельной энерго- и ресурсоемкости продукции и услуг, путем технологического перевооружения и постепенный вывод из эксплуатации предприятий с устаревшим оборудованием; оснащение предприятий современным природоохранным оборудованием; обеспечение качества воды, почвы и атмосферного воздуха в соответствии с нормативными требованиями.

Серьезные последствия, к которым привели природные катастрофы последних лет, свидетельствуют о том, что существующая система обеспечения безопасности требует радикальной перестройки. Вероятность возникновения природных и техногенных катастроф существенно возрастает с появлением крупных мегаполисов, ростом объемов хозяйственной деятельности, концентрацией крупных промышленных объектов и увеличении сложности производственных и технологических циклов. В [4-6] отмечается доминирование природных бедствий и катастроф в генерировании экономического ущерба от чрезвычайных ситуаций (ЧС). В 1970-2000 гг. на них пришлись 70-75 % соответствующих совокупных потерь мировой экономики. Здесь, однако, следует отметить, что увеличивающаяся техногенная нагрузка на природную среду, трасграничный перенос загрязнений и вызванные этим экологические изменения привели к появлению нового типа комбинированных -природно-техногенных - рисков, усугубивших воздействие природных опасностей [7].

В России существует устойчивая тенденция роста числа и тяжести последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, масштабы которых, в ряде случаев таковы, что приводят к необратимым изменениям окружающей природной среды, сказываются на экономике и безопасности государства. Суммарный экономический ущерб становится сопоставимым со среднегодовым валовым внутренним продуктом страны. Средняя величина индивидуального риска населения на два порядка превышает уровни, допустимые в развитых странах мира.

К настоящему времени стало очевидно, что проблема безопасности имеет не только технические, но и социальные аспекты. Поэтому поддержание стабильности становится все более насущной задачей. Решение ее требует не только высокого уровня знаний, но и огромных затрат. Разрушить окружающую среду проще, а главное на много дешевле, чем ее восстановить [7].

Достижение целей безопасности сопряжено со значительными материальными затратами и в условиях ограниченности ресурсов возможно лишь путем научно обоснованной разработки и осуществления комплекса взаимоувязанных правовых, экономических и политических мер.

Переход от концепции "абсолютной" безопасности к концепции "приемлемого" риска, определил появление принципиально нового подхода к управлению развития общества, состоящего в том, что удовлетворение материальных и духовных потребностей населения (качества жизни) должно осуществляться при соблюдении обязательного требования по обеспечению безопасности человека и окружающей его среды.

Снижение риска возникновения ЧС включает оценку состояния сложных технических и природных систем; мониторинг и прогноз аварийных и катастрофических ситуаций; осуществление инженерных и технических мер по повышению надежности, продлению ресурса безаварийной эксплуатации оборудования; учет человеческого фактора, профессиональную подготовку специалистов и руководителей органов управления и особо опасных производств.

Актуальность темы. Современный экологический кризис ставит под угрозу возможность устойчивого развития человеческой цивилизации. ^ Дальнейшая деградация природных систем ведет к дестабилизации биосферы, утрате ее целостности и способности поддерживать качество окружающей среды, необходимое для жизни. Преодоление кризиса возможно только на основе формирования нового типа взаимоотношений человека и природы, исключающих возможность разрушения и деградации природной среды.

Устойчивое развитие Российской Федерации, высокое качество жизни и здоровья ее населения, а также национальная безопасность могут быть обеспечены только при условии сохранения природных систем и поддержания соответствующего качества окружающей среды. Для этого необходимо формировать и последовательно реализовывать единую государственную политику в области экологии, направленную на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. Сохранение и восстановление природных систем должно быть одним из приоритетных направлений деятельности государства и общества. Стратегической целью государственной политики в области экологии является сохранение природных систем, поддержание их целостности и ^ жизнеобеспечивающих функций для устойчивого развития общества, повышения качества жизни, улучшения здоровья населения и демографической ситуации, обеспечения экологической безопасности страны. Для этого необходимо

- сохранение и восстановление природных систем, их биологического разнообразия и способности к саморегуляции как необходимого условия существования человеческого общества;

- обеспечение рационального природопользования и равноправного доступа к природным ресурсам ныне живущего и будущих поколений людей;

- обеспечение благоприятного состояния окружающей среды как необходимого условия улучшения качества жизни и здоровья населения;

- минимизация ущерба, наносимого природной среде при разведке и добыче полезных ископаемых;

- рекультивация земель, нарушенных в результате разработки месторождений полезных ископаемых;

- снижение загрязнения окружающей среды выбросами, сбросами и отходами, а также удельной энерго- и ресурсоемкости продукции и услуг, путем технологического перевооружения и постепенный вывод из эксплуатации предприятий с устаревшим оборудованием;

- оснащение предприятий современным природоохранным оборудованием;

- обеспечение качества воды, почвы и атмосферного воздуха в соответствии с нормативными требованиями.

Основу исследования составили теоретические и практические труды в области регулирования и обеспечения безопасности при техногенных и природных катастрофах отечественных и зарубежных ученых, в числе которых В.Н. Бурков, Ф. Вартон, Я.Д. Вишняков, В.В. Кульба, В. Маршалл, Н.А. Махутов, В.И. Осипов, У. Роуи, Б.Н. Порфирьев, В.И. Сидоров, К.В. Фролов, М.А. Шахраманьян и многие другие специалисты.

Связь с планом. Исследования по теме диссертационной работы проводились в соответствии с темой: «Социальные, экономические и правовые механизмы управления безопасностью» раздела «Экология и рациональное природопользование», федеральной целевой программы

Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 годы.

Цель работы - разработка процедур комплексного оценивания уровня безопасности региона и формирование программ обеспечения безопасности региона с минимальными затратами на их реализацию.

Достижение поставленной цели требует решения следующих основных задач:

1. обзор исследований в области управления уровнем безопасности региона;

2. разработка процедур комплексного оценивания уровня экологической безопасности в районе функционирования опасных объектов;

3. разработка моделей и методов для оптимизации программ повышения безопасности региона;

4. разработка многоэтапных программ обеспечения безопасности;

Методы исследования. Проведенные теоретические и прикладные исследования базируются на использовании аппарата теории управления в социальных и экономических системах, теории активных систем, системного анализа, исследования операций, метода имитационного моделирования.

Научная новизна. В результате проведенных исследований и обобщения опыта решения практических задач по разработке и исследованию моделей и методов эффективного управления уровнем риска, разработке и оптимизации программ повышения безопасности региона:

1. выделены основные направления загрязнения и перечень показателей, характеризующих уровень риска в регионе;

2. разработана процедура комплексного оценивания на основе матриц логической свертки для определения уровня безопасности региона;

3. разработаны модели и методы оптимизации программ повышения уровня безопасности региона.

Практическая ценность и реализация результатов исследования. Проведенные в работе исследования и полученные результаты позволяют оценить уровень риска в регионе. Разработать многоэтапную программу обеспечения безопасности. Минимизировать затраты на ее реализацию. Эффективность применения полученных в диссертационной работе результатов подтверждена при их использовании при разработке, адаптации и внедрении систем управления уровнем риска. Для г. Туапсе и Туапсинского нефтеперерабатывающего завода разработана и внедрена комплексная оценка уровня экологической безопасности региона, позволяющая осуществлять управление промышленной и экологической безопасностью. Создан ряд типовых экологических и организационных мер обеспечения экологической безопасности в регионе с учетом минимизации критериев экологического риска для природной среды и здоровья населения.

На защиту выносится:

1. комплекс показателей, характеризующих уровень риска в регионе;

2. процедура комплексного оценивания на основе матриц логической свертки для определения уровня безопасности региона;

3. модели и методы оптимизации программ повышения уровня безопасности региона.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на научных семинарах Воронежского государственного архитектурно-строительного университета, VII конференции «Современные сложные системы управления», XI конференции «Проблемы управления безопасностью сложных систем».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ общим объемом 3,2 печатных листа.

Личный вклад автора заключается в следующем: в работе [37] автором разработана процедура комплексного оценивания на основе матриц логической свертки для определения уровня безопасности региона, в работах [67], [69] - выделены основные направления загрязнения и перечень показателей, характеризующих уровень риска в регионе, в работе [68] автор разработал модель оптимизации программ повышения уровня безопасности региона.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Работа содержит 110 страниц текста, включая 28 таблиц, 23 рисунка и приложения. Список литературы включает 72 наименования.

Заключение диссертации по теме «Управление в социальных и экономических системах», Хлытчиев, Анатолий Ильич

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Проведен анализ факторов, определяющих уровень экологической безопасности региона, и выделен перечень показателей, характеризующих этот уровень.

Разработана процедура комплексного оценивания на основе матриц логической свертки для определения уровня экологической безопасности региона.

Предложены модель и методы разработки многоэтапных программ повышения уровня безопасности региона по критерию минимизации затрат.

Дано обобщение метода разработки многоэтапных программ на случай, когда заданы вероятности успешной реализации мероприятий программы.

Показано, что реализация многоэтапной программы мероприятий для снижения экологических рисков на Туапсинском нефтеперерабатывающем заводе привело к улучшению экологической ситуации в районе г. Туапсе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Впервые в нефтяном комплексе страны разработана и внедрена комплексная оценка уровня экологической безопасности экосистемы, позволяющая осуществлять управление промышленной и экологической безопасностью путем многошаговой процедуры агрегирования при наличии разнородных факторов. Особенностью такой многошаговой процедуры является то, что на каждом шаге производиться агрегирование только по оценкам двух локальных рисков. Это упрощает задачу выбора правил агрегирования, поскольку соответствует реальным возможностям человека в выдаче непротиворечивой и устойчивой информации (гипотеза бинарности). Так как оценка формируется при наличии любого числа локальных рисков, то при построении бинарной структуры возможно наиболее полное отражение последовательности этапов сопоставления различных, разнородных характеристик риска.

Создан ряд типовых экономических и организационных мер обеспечения экологической безопасности с учетом минимизации критериев экологического риска для природной среды и здоровья населения.

Разработан и внедрен комплекс уникальных технологий и технических средств по охране от загрязнений воздушного бассейна, поверхностных, подземных речных и морских вод, утилизации отходов в условиях штатного функционирования и возможных чрезвычайных ситуаций.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Хлытчиев, Анатолий Ильич, 2005 год

1. «О национальной безопасности». Послание Президента Российской Федерации Федеральному Собранию. М., 1996.

2. Указ Президента РФ от 21 сентября 2001 г. №1011 * «Вопросы Министерства РФ по делам ГО ЧС и ликвидациипоследствий стихийных бедствий».

3. Государственный доклад «О состоянии защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2001 году».

4. Фролов К.В., Махутов Н.А. Проблемы безопасности сложных технических систем // Сборник избранных статей и докладов 2-ой международной конференции "Безопасность и экология горных территорий", Владикавказ, 1995, с. 12-18.

5. Мастрюков Б.С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. -Москва, ACADEMIA, 2003, с.331.

6. Порфирьев Б.Н. Организация управления в чрезвычайных ситуациях.- Москва, Знание, 1989.

7. Risk, Analysis, Assessment and Management. Edited by Jake Ansell and Frank Wharton. J. Wiley & Sons Ltd., 1992.

8. Природные опасности России. Оценка и управление природными рисками / под редакцией Рагозина A.JI. М:, Изд-во. «КРУК», 2003, с. 316.

9. Природные опасности России. Природные опасности и общество Тематический том / под редакцией В.А. Владимирова, Ю.Л. Воробьева, В.И. Осипова М:, Изд-во. «КРУК», 2002, с. 248.

10. Бурков В.Н., Щепкин А.В. Экологическая безопасность. Научное издание, Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2003, с. 90.

11. Guidelines for Ecological Risk Assessment / Risk Assessment Forum U.S. Environmental Protection Agency, Washington, DC, 1998.

12. Федеральный закон от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды».

13. Быков А.А. Оценка и сравнительный анализ риска для здоровья населения от загрязнения окружающей среды в городах России // Вопросы анализа риска. 1999. Т. 1. № 24. С. 28-79.

14. Новиков ГА. Безопасность человека и управление риском. Материалы 13 научно-технической конференции Ядерного общества России «Экологическая безопасность, техногенные риски и устойчивое развитие». Ядерное общество России. № 4-5, 2002.

15. Руководство по проведению оценок рисков природного и техногенного характера на ядерных объектах. 25.03.2002 № 30-433, МПР, М.,2002.

16. Kolluru R., Bartell S., Pitblado R., Stricoff S. Risk assessment and management handbook. For environmental health and safety professionals, New York: McGraw-Hill, Inc., 1996.

17. Рагозин А.Л. Оценка и картографирование опасности и риска от природных и техногенных процессов (история, методология, методика и примеры) // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1993. Вып. 3. С. 16-41. Вып. 5. С. 4-21.

18. Рагозин А.Л., Бурова В.Н. Метод прогнозной экспресс -оценки интенсивности переработки берегов водохранилищ.

19. Гидротехническое строительство. 1993. № 10. С. 20-26.

20. Ни R.L., Yeung M.R., Lee C.F., Wang S.J., Xiang J.X. Regional risk assessment of karst collapse in Tangshan, China // Environmental Geology V. 40. 2001. P. 1377-1389.

21. Бурков B.H., Кондратьев В.В., Цыганов В.В., Черкашин A.M. Теория активных систем и совершенствование хозяйственного механизма. М. Наука, 1984.

22. Кузьмицкий А.А., Новиков Д.А. Организационные механизмы управления развитием приоритетных направлений науки и техники. Препринт, М.: Институт проблем управления, 1993, с. 67.

23. Ансофф И. Стратегическое управления. М., Экономика, 1989.

24. Андронникова Н.Г., Бурков В.Н., Леонтьев С.В. Комплексное оценивание в задачах регионального управления. Препринт. М.: Институт проблем управления РАН, 2002 г.

25. Постановление Госгортехнадзора России от 29 октября 2002г. № 63 «Методические рекомендации по оценке ущерба от аварий на опасных производственных объектах.

26. Кондратьев В.Д., Щепкин А.В., Комплексное оценивание в области безопасности дорожного движения. М.: Институт проблем управления РАН, 2002 г.

27. Блачев Р.Н., Семенов И.Б. Оценка социально-экономических последствий чрезвычайных событий. Вопросы экономики, № 1, 1991, с. 59-63.

28. Зинченко В.И., Павлов M.JL, Хлытчиев А.И., Щепкин А.В. Построение комплексной оценки уровня экологической безопасности региона. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, Выпуск № 3, Москва 2003 г., с. 88-97.

29. Кондратьев В.Д., Толстых А.В., Уандыков Б.К., Щепкин А.В. Оценка уровня риска функционирования потенциально опасных объектов. Проблемы безопасности и чрезвычайные ситуации, Выпуск № 2, Москва 2004 г. с. 57-65.

30. Половинкина А.И., Толстых А.В., Уандыков Б.К., Щепкин А.В. Комплексное оценивание уровня экологической безопасности. Сборник научных трудов международной конференции «Современные сложные системы управления». Воронеж: ВГАСУ, 2003. Том. 1.40.