Ноксология

Министерство образования и науки Российской Федерации 
Уральский федеральный университет  
имени первого Президента России Б. Н. Ельцина 

НОКСОЛОГИЯ 

Под общей редакцией д-ра техн. наук, проф. Е. Е. Барышева 

Рекомендовано методическим советом УрФУ 
в качестве учебного пособия для студентов, 
обучающихся по программе бакалавриата 
по всем техническим направлениям подготовки 

Москва
Издательство «ФЛИНТА»
Издательство Уральского университета
2018 

2-е издание, стереотипное

УДК 502.22:504(075.8) 
ББК 20.1я73 
Н79 

Авторы: Е. Е. Барышев, А. А. Волкова, Г. В. Тягунов, В. Г. Шишкунов 

Рецензенты: 
кафедра «Безопасность горного производства» Уральского государственного горного университета (зав. кафедрой д-р техн. 
наук, проф. А. И. Ермолаев;  
ген. директор д-р экон. наук В. П. Ануфриев (Уральский центр 
энергосбережения и экологии) 

Ноксология [Электронный ресурс]: учебник / Е. Е. Барышев, 
А. А. Волкова, Г. В. Тягунов, В. Г. Шишкунов; под общ. ред. 
Е. Е. Барышева. — 2-е изд., стер. — М. : ФЛИНТА : Изд-во Урал. ун-та, 
2018. — 160 с.

ISBN 978-5-9765-3550-3 (ФЛИНТА)
ISBN 978-5-7996-1229-0 (Изд-во Урал. ун-та)

В учебном пособии сформулированы теоретические основы ноксологии – науки 
об опасностях. Рассмотрены различные виды опасностей и методы оценки негативного воздействия реализованных опасностей на человека и окружающую среду, сформулированы 
принципы, методы и средства защиты человека и среды обитания от этого воздействия.  
По каждому разделу приводятся контрольные вопросы и задачи для самостоятельного 
решения.  

Библиогр.: 33 назв. Табл. 23. Рис. 26. 

УДК 502.22:504(075.8) 
ББК 20.1я73 

N 

© Уральский федеральный

университет, 2014

ISBN 978-5-9765-3550-3 (ФЛИНТА)
ISBN 978-5-7996-1229-0 (Изд-во Урал. ун-та)

Н79 

ВВЕДЕНИЕ 

Человечество во все времена своего существования вело активную борьбу 

с опасностями: защита от пожаров, соблюдение правил безопасности на произ
водстве, снижение дорожно-транспортных происшествий и т. п. 

Во второй половине XX–начале XXI века человек активизирует природо
охранную деятельность: защита от выбросов автотранспорта, теплоэлектро
станций, промышленных объектов экономики и ЖКХ, ликвидация и захороне
ние твердых отходов – это сегодня главные природоохранные задачи. 

В конце XX столетия сформировалась дисциплина «Безопасность жизне
деятельности» (БЖД). БЖД – система знаний, направленных на обеспечение 

безопасности и сохранение здоровья человека в производственной и непроиз
водственной среде с учетом влияния человека на среду обитания. В этот период 

со всей очевидностью стало ясно, что реализации на практике только защитных 

от опасностей мероприятий недостаточно для обеспечения безопасности чело
века. Необходимы: превентивный анализ всех предлагаемых техногенных ре
шений в целях обнаружения возможных опасных проявлений; применение 

научно обоснованных требований к созданию малоопасных технологий, машин 

и производств; установление современных норм и правил для обеспечения без
опасности зон труда и отдыха, норм и правил возможного допустимого воздей
ствия техносферы и человека на окружающую среду. 

Возникла необходимость активного развития человеко- и природозащит
ной деятельности на научной основе путем создания науки об опасностях 

окружающего материального мира – науки ноксологии, а также подготовки 

инженерно-технических и научных кадров – носителей этой области знаний. 

Ноксология (греч. ноксо – опасность) – наука об опасностях материального 

мира Вселенной. 

Общей целью изучения ноксологии является углубление и развитие знаний 

о системе обеспечения безопасности в условиях негативных факторов техно
сферы, а также формирование навыков практического использования знаний 

в области обеспечения безопасности при осуществлении организационно
управленческой и эксплуатационной профессиональной деятельности.  

Одновременно появилась потребность во всемерном внедрении в общество 

культуры безопасности, основанной на постижении каждым человеком зна
ний о происхождении и принципах появления опасностей, о современном мире 

опасностей и защите от него.  

Ноксология  изучает происхождение и совокупное действие опасностей, 

описывает опасные зоны и показатели их влияния на материальный мир, оцени
вает ущерб, наносимый опасностями человеку и природе, а также рассматривает 

принципы минимизации опасностей в источниках и основы защиты от них 

в пределах опасных зон. 

Дисциплина «Ноксология» отражает и систематизирует научно-практиче
ские достижения в области человеко- и природозащитной деятельности, осно
вывается на теоретических разработках отечественных и зарубежных ученых. 

Известные знания о безопасности жизнедеятельности и защите природы 

объединены в рамках этого учения далеко не случайно. Они имеют одну поня
тийную основу и неразрывно связаны с понятием «опасность». Кроме того, они 

имеют общее реальное содержание, обусловленное общностью источников 

опасностей, действующих, как правило, одновременно на человека, общество 

и природу, а также значительной общностью средств защиты. 

Дисциплина «Ноксология» относится к естественно научному циклу 

и обеспечивает понимание и логическую взаимосвязь в системе человек –

техносфера – природа на уровне негативного взаимодействия элементов системы. 

Опасность – свойство человека и окружающей среды, способное причи
нять ущерб живой и неживой материи. 

Ноксология – наука об опасностях материального мира Вселенной – явля
ется составной частью науки «Экология» (экология – наука о взаимоотношениях 

живых организмов между собой и окружающей их средой) и рассматривает 

взаимоотношения живых организмов между собой и окружающей их средой на 

уровнях, приносящих ущерб здоровью и жизни организмов, или на уровнях, 

нарушающих целостность окружающей их среды. 

Современную схему взаимодействия человека со средой можно предста
вить в виде четырех взаимодействующих систем, схематически показанных 

на рис. В.1. 

 

 

Рис. В.1. Схема взаимодействия человека со средой 

Почти 700 тыс. лет человечество пребывает в непосредственном контакте 

с биосферой Земли, которая всегда являлась и является защитным экраном от 

космического воздействия. В биосфере зародилась жизнь и сформировался чело
век, но она обладала и обладает рядом естественных факторов, негативно вли
яющих на человека (повышенная и пониженная температура воздуха, атмо
сферные осадки, стихийные явления и т. п.). Поэтому для защиты от неблаго
приятных воздействий биосферы и для достижения ряда иных целей человек 

был вынужден создать техносферу. 

Техносфера – среда обитания, возникшая с помощью прямого или косвен
ного воздействия людей и технических средств на природную среду (биосферу) 

в целях наилучшего соответствия среды социально-экономическим потребно
стям человека. 

По определению, к техносфере относится все, что создано человеком:  

производственная, городская, бытовая среды, лечебно-профилактическая, куль
турно-просветительская зоны и т. п. 

Человек
Техносфера
Биосфера
Космос

Создание техносферы – длительный процесс, обусловленный эволюцион
ным развитием человечества и среды его обитания. Начало активного создания 

техносферы приходится на середину XIX века. 

При оценке процесса эволюционного развития человечества прежде всего 

отметим, что за период своего существования человечество радикально увели
чило свою численность, доведя ее в 2006 г. до 6,5 млрд человек, причем только 

в XX веке население возросло более чем на 4,5 млрд человек. 

Как следствие средняя плотность населения на Земле (площадь суши рав
на 149 млн км2) за последние несколько столетий также возросла многократно: 

год
1650
1950
2000
2006
2008

средняя плотность населения, чел./км2
3,7
20
40
43,6
44

Поскольку горы, леса, пустыни и ледники мало населены, региональная 

плотность обжитых мест всегда существенно выше средней. Например, 

в Европе она составляет 100–150 чел./км2. Плотность населения отдельных 

стран также различна, например в Голландии – 380, во Франции – 100, 

а в европейской части России – 85 чел./км2. 

Одновременно с ростом численности населения Земли начиная с XVI века 

происходило еще одно важное событие – урбанизация. 

Урбанизация – переселение людей на постоянное проживание из сель
ской местности в города главным образом в целях их широкого привлечения 

к промышленному производству. 

К началу XXI века урбанизация охватила около 50 % населения нашей 

планеты, а в ведущих странах мира уровень урбанизации оказался еще выше: 

к 1990 г. в США – 70 %, в России к 1995 г. – 76 % (значение указанного показа
теля не меняется в последние годы). 

Урбанизация во многом способствовала созданию мегаполисов – городов 

с населением более 15 млн чел., таких как Токио (26,5), Мехико (18,3), Сан
Паулу (18,3), Нью-Йорк (16,8), Бомбей (16,5 млн чел.) и др. По итогам переписи 

2002 г. население Москвы составило около 10 млн чел. 

Интенсивный рост численности населения Земли и его урбанизация спо
собствовали развитию многих процессов в экономике и прежде всего росту 

промышленного и сельскохозяйственного производства, энергетики, увеличе
нию численности и видов транспортных средств, повышению производитель
ности и энерговооруженности человеческой деятельности. 

События, происходившие в экономике в XX столетии, носили в основном 

позитивный характер, однако одновременно они привели к ряду негативных 

процессов и явлений. Отметим главное. 

1. Темпы роста производства электроэнергии в мире во второй половине XX 

века были весьма значительными: 

год
1950 1970
1980
1990
2000
2005

производство электроэнергии 

в мире, млрд кВт ∙ ч
950
5000
8250
11800 14500 18140

Однако одновременно с ростом производства электроэнергии практически 

пропорционально увеличились выбросы в атмосферный воздух таких ингреди
ентов, как СO2, SO2, NOx, пыль и др. 

2. Во второй половине XX века каждые 12–15 лет удваивалось промышлен
ное производство ведущих стран мира, что создавало удвоение выбросов, сбро
сов и других отходов, загрязняющих биосферу. В СССР в период с 1940 г. по 

1980 г. возросло производство электроэнергии в 32 раза; стали – в 7,7; автомо
билей – в 15 раз; добыча угля увеличилась в 4,7 раза; нефти – в 20 раз. Анало
гичные или близкие к ним темпы роста наблюдались во многих других отрас
лях экономики. Значительно более высокими темпами развивалась химическая 

промышленность, строились объекты цветной металлургии, увеличивалось 

производство строительных материалов и др. 

3. Постоянно увеличивались и развивались средства транспорта. Мировой 

автомобильный парк с 1960 г. по 2007 г. возрос с 120 до 800 млн автомобилей, 

что привело к повышенному загрязнению атмосферного воздуха в городах. 

4. Огромны затраты на военные цели. После Второй мировой войны в XX 

веке на вооружение в мире израсходовано около 6 трлн долл. США. Военная 

индустрия является одним из активных стимуляторов развития техники и роста 

энергетического и промышленного производства, что негативно влияет на ка
чество среды обитания. 

5. Развитие промышленного производства сопровождалось не только уве
личением выброса загрязняющих веществ, но и вовлечением все большего чис
ла химических элементов: 

год
1869
1906
1917
1937
1985
2007

количество химических элементов:

известно
62
84
85
89
104
117

использовалось
35
52
64
73
90
93

6. Вторая половина XX века связана с интенсификацией сельскохозяйствен
ного производства. В целях повышения плодородия почв и борьбы с вредите
лями в течение многих лет использовались искусственные удобрения и различ
ные токсиканты. При избыточном применении азотных удобрений почва пере
насыщается нитратами, а при внесении фосфорных удобрений – фтором, редко
земельными элементами, стронцием. При использовании нетрадиционных 

удобрений (отстойного ила и т. п.) почва перенасыщается соединениями тяже
лых металлов. Избыточное количество удобрений приводит к перенасыщению 

продуктов питания токсичными веществами, нарушает способность почв 

к фильтрации, ведет к загрязнению водоемов, особенно в паводковый период. 

Пестициды, применяемые для защиты растений от вредителей, опасны 

и для человека. Установлено, что от прямого отравления пестицидами в мире 

ежегодно погибает около 10 тыс. человек, гибнут леса, птицы, насекомые. 

Пестициды попадают в пищевые цепи, питьевую воду. Все без исключения 

пестициды оказывают либо мутагенное, либо иное отрицательное воздействие 

на человека и живую природу. 

Следует отметить, что эволюция человечества, развитие промышленно
сти, энергетики, транспорта, сельского хозяйства и ряд других обстоятельств 

привели современный мир к созданию среды обитания нового типа техно
сферы, в которой проживает и трудится все урбанизированное население – 

большая часть жителей нашей планеты. 

В XX веке на Земле по воле человека и с использованием его труда про
изошли глобальные изменения в хозяйственной и природной сферах, что видно 

в нижеприведенной таблице. 

Показатели развития
1900
1990
2008

Численность населения, млрд человек
1
5
6,6

Валовой мировой продукт, млрд долл. США
60
20000
62200

Мощность мирового хозяйства, тыс. Вт
1
10
13

Потребление чистой первичной продукции биоты, %
1
40
–

Площадь, нарушенная хозяйственной деятельностью 
на суше, %
2
60
65

Из этих данных следует, что в XX веке на фоне демографического взрыва 

и урбанизации населения существенно возросло потребление продукции биоты, 

в десятки раз возросла мощность мировой экономики, в несколько раз увеличи
лись освоенные человеком регионы биосферы, превратившись в города, про
мышленные зоны, территории АЭС, ТЭС и ГЭС, свалки, золотоотвалы и т. п. 

Основные этапы развития деятельности населения и изменение его чис
ленности в истории человечества показаны на рис. В.2. 

Рис. В.2. Этапы развития деятельности и рост 
численности населения в истории человечества

Численность 
населения
млрд чел

Собирательство,

охота

С/x

аграрная

цивилизация

Переходный

период

Научно
техническая
революция

Устойчивое

развитие

На людей на этапе собирательства и охоты негативно воздействовали в ос
новном естественные опасности: температура среды, ветер, осадки, грозовые 

разряды и т. п. 

Для этапа развития сельского хозяйства и аграрной цивилизации характерно 

наличие естественных опасностей, как повседневных, так и стихийных, а также 

негативное влияние человека на природу за счет вырубки лесов под пашни и т. д. 

С появлением огня (10 000 до н. э.) это влияние на природу усилилось. Техно
генные опасности данного этапа были связаны лишь с применением примитив
ных орудий труда в сельском хозяйстве, а также с использованием огня и домаш
них животных. На этом этапе негативное воздействие человека, технических 

средств на природу нарастает, но остается ограниченным и локальным вплоть 

до середины XIX века. Основными опасностями для человека и природы явля
лись естественные опасности. 

С середины XIX века до 30-х годов XX века реализуется переход от аграр
ной цивилизации к этапу научно-технической революции (НТР). В это время 

активно развивается производство чугуна и стали, в распоряжении человека 

появились электрические и нефтяные двигатели. Период ознаменован ростом 

негативных техногенных воздействий на человека и природу практически с со
хранением прежнего уровня естественных опасностей и ростом антропогенной 

нагрузки на природу и общество, поскольку к 1840 г. численность населения 

Земли составила один, а в 1930 г. – два миллиарда человек. 

Этап НТР ознаменован значительным ростом показателей развития и ис
пользованием техники и технологий (табл. В.1), сопровождается демографиче
ским взрывом и активной урбанизацией населения, значительным повышением 

его энерговооруженности, возникновением субъективных оценок действитель
ности, адаптацией человека к новым условиям жизни и др.