11安全问题与安全科学发展历程.ppt

第一章 安全科学基础主讲教师：景国勋教授主讲教师：景国勋教授 河南理工大学安全学院河南理工大学安全学院E-mail:gxjing@   Tel:3987882本章主要内容•第一节第一节 安全问题与安全科学发展历程安全问题与安全科学发展历程•第二节第二节 安全科学的哲学基础安全科学的哲学基础 •第三节第三节 安全科学定义、性质、对象分类安全科学定义、性质、对象分类 •第四节第四节 安全科学数理基础安全科学数理基础 •第五节第五节 安全科学的流变安全科学的流变——突变规律突变规律9/16/20242安全第一，预防为主第一节 安全问题与安全科学发展历程一、安全问题的提出一、安全问题的提出 1.在古石器时代，人类的祖先挖穴而居，栖树而息，完全依附于自然人类处于被动适应地位，面临的威胁主要来自雷、电、风等自然灾害及野兽的侵袭 2.跨入农业社会后，人类逐渐摆脱大自然的束缚，开始改造自然，人为灾害开始越来越多，这一时期主要的安全问题来自自然灾害和人为灾害 3.到了工业时代，人类开始利用技术创造文明，但技术的发展也给人类带来了灾难，具体包括以下几个方面：：9/16/20243安全第一，预防为主工业时代后人类面临的安全问题工业时代后人类面临的安全问题（一）（一）  大气污染问题大气污染问题 （二）（二）  核灾害核灾害（三）（三） 化学污染问题化学污染问题（四）（四）  航空航天工业灾害航空航天工业灾害（五）（五） 交通运输事故交通运输事故（六）（六） 工业、矿山灾害工业、矿山灾害 9/16/20244安全第一，预防为主（一）（一）  大气污染问题大气污染问题•随着地球上人口的急剧增加，人类经济增长的急速增大，地球上的大气污随着地球上人口的急剧增加，人类经济增长的急速增大，地球上的大气污染日趋严重，其影响也日趋加深，出现所谓的全球环境问题。

目前，染日趋严重，其影响也日趋加深，出现所谓的全球环境问题目前，全球全球性大气污染问题三个方面：性大气污染问题三个方面：•温室效应温室效应：：•大气中某些痕量气体含量增加，而引起的地球平均气温上升的情况，则称温室效大气中某些痕量气体含量增加，而引起的地球平均气温上升的情况，则称温室效应这类痕量气体，即叫温室气体，主要包括这类痕量气体，即叫温室气体，主要包括CO2CO2、、CH4CH4、、O3O3、、N2ON2O和氯氟烃（氟利和氯氟烃（氟利昂）等，其中尤昂）等，其中尤以以CO2CO2的温室作用最明显的温室作用最明显•酸雨酸雨：：•酸雨是指酸雨是指pH<5pH<5．．6 6的雨雪或其它方式形成的大气降水（如雾、露、霜），的雨雪或其它方式形成的大气降水（如雾、露、霜），是一种大是一种大气污染现象酸雨的危害主要是破坏森林生态系统，改变土壤性质与结构，破坏气污染现象酸雨的危害主要是破坏森林生态系统，改变土壤性质与结构，破坏水生生态系统，腐蚀建筑物和损害人体的呼吸道系统和皮肤水生生态系统，腐蚀建筑物和损害人体的呼吸道系统和皮肤臭氧层耗竭臭氧层耗竭 •臭氧是大气中的微量气体之一，其主要浓集在平流层中臭氧是大气中的微量气体之一，其主要浓集在平流层中20-25km20-25km的高空，即大气的的高空，即大气的臭氧层。

臭氧层对保护地球上的生命界以及调节地球的气候都具有极为重要的作臭氧层臭氧层对保护地球上的生命界以及调节地球的气候都具有极为重要的作用然而，近些年来，由于在平流层内运行的飞行器日益增多，人类活动产生的用然而，近些年来，由于在平流层内运行的飞行器日益增多，人类活动产生的一些痕量气体如一些痕量气体如N0N0和氯氟烃等进入平流层，使臭氧层遭到破坏，以致于在南极和氯氟烃等进入平流层，使臭氧层遭到破坏，以致于在南极上空出现了上空出现了““臭氧空洞臭氧空洞””9/16/20245安全第一，预防为主9/16/20246安全第一，预防为主（二）（二）  核灾害核灾害•核的可怕之处在于核的可怕之处在于 其放射性物质的辐射物，可以杀伤动植物的细其放射性物质的辐射物，可以杀伤动植物的细胞分子，破坏人体的胞分子，破坏人体的DNADNA分子并诱发癌症核事故虽然很少但在历分子并诱发癌症核事故虽然很少但在历史上并不少见：史上并不少见：•1 1）） １９５７年１０月７日，大火烧毁了英国温斯克尔核综合设１９５７年１０月７日，大火烧毁了英国温斯克尔核综合设施的一座生产钚的反应堆的堆芯，向大气中放出放射性云雾这施的一座生产钚的反应堆的堆芯，向大气中放出放射性云雾。

这次辐射泄漏导致数十人患癌症而死亡次辐射泄漏导致数十人患癌症而死亡•2 2））１９５７～１９５８年冬季，在苏联乌拉尔地区克什特姆城附１９５７～１９５８年冬季，在苏联乌拉尔地区克什特姆城附近发生了一次严重事故据首次披露这次事故情况的一位俄罗斯近发生了一次严重事故据首次披露这次事故情况的一位俄罗斯科学家估计，这次事故使数以百计的人因核辐射而患病死亡科学家估计，这次事故使数以百计的人因核辐射而患病死亡 •3 3））1 1９６１年１月３日，美国的爱达荷福尔斯的一个核电站的一９６１年１月３日，美国的爱达荷福尔斯的一个核电站的一座实验反应堆发生事故，造成三名技术人员死亡座实验反应堆发生事故，造成三名技术人员死亡 •4)4)１９６１年７月４日，苏联的第一艘核动力潜艇辐射泄漏，造１９６１年７月４日，苏联的第一艘核动力潜艇辐射泄漏，造成艇长和７名乘员死亡成艇长和７名乘员死亡辐射泄漏的原因是潜艇的两座反应堆之辐射泄漏的原因是潜艇的两座反应堆之一的控制系统中的一条一的控制系统中的一条管道破裂管道破裂9/16/20247安全第一，预防为主•5 5）１９７９年３月２８日，在宾夕法尼亚州的哈里斯堡附近的三）１９７９年３月２８日，在宾夕法尼亚州的哈里斯堡附近的三英里岛发生了美国最严重的核电站事故。

反应堆之一部分熔化，英里岛发生了美国最严重的核电站事故反应堆之一部分熔化，使放射性气体泄入大气中，居民被迫撤离使放射性气体泄入大气中，居民被迫撤离 •6 6）） １９８３年１１月英国塞拉菲尔德核电站１９８３年１１月英国塞拉菲尔德核电站意外地把放射性意外地把放射性废料排入爱尔兰海废料排入爱尔兰海，导致环境保护主义者们要求关闭这座核电站导致环境保护主义者们要求关闭这座核电站 •7 7）） 19861986年年4 4月月2626日，日，世界上最严重的核事故在苏联切尔诺贝利核世界上最严重的核事故在苏联切尔诺贝利核电站发生电站发生使辐射泄漏到欧洲很大一部分地区爆炸的直接后果使辐射泄漏到欧洲很大一部分地区爆炸的直接后果是３１人死亡，数十万人从这个地区撤离是３１人死亡，数十万人从这个地区撤离 •8 8）） １９８５年８月１０日，一次爆炸摧毁了为苏联海军核动力１９８５年８月１０日，一次爆炸摧毁了为苏联海军核动力舰艇服务的什科托沃舰船修理设施这次事故造成１０人死亡，舰艇服务的什科托沃舰船修理设施这次事故造成１０人死亡，许多人因为遭受核辐射而在事后死亡许多人因为遭受核辐射而在事后死亡 •9 9）） １９８８年１月６日，在美国俄克拉何马州的一座核电站，１９８８年１月６日，在美国俄克拉何马州的一座核电站，由于对核材料筒加热不当引起爆炸，造成一名工人死亡，１００由于对核材料筒加热不当引起爆炸，造成一名工人死亡，１００人受伤。

人受伤 •1010）近期，轰动世界的：）近期，轰动世界的：20012001年年8 8月月1212日，俄国库尔斯克号核潜艇日，俄国库尔斯克号核潜艇沉没事件沉没事件9/16/20248安全第一，预防为主( (三）三） 化学污染问题化学污染问题•它污染了空气和水源、侵蚀了土壤、扰乱了大气它污染了空气和水源、侵蚀了土壤、扰乱了大气循环、化学循环和生物循环，使地球患上了循环、化学循环和生物循环，使地球患上了““综综合不适症合不适症””•如：备受关注的如：备受关注的2005年年11月月13日吉林石化公司双日吉林石化公司双苯厂爆炸事故引起的松花江水环境污染问题苯厂爆炸事故引起的松花江水环境污染问题 9/16/20249安全第一，预防为主（四）（四）  航空航天工业灾害航空航天工业灾害•航空航天的发展不仅把地球变得更小，还是我们探索太空航空航天的发展不仅把地球变得更小，还是我们探索太空的手段，但是由于其对技术要求的精确性和稳定性，事故的手段，但是由于其对技术要求的精确性和稳定性，事故不断：不断：•1 1））前苏联宇航员科马洛夫，前苏联宇航员科马洛夫，19671967年年4 4月月2424日乘联盟日乘联盟1 1号飞号飞船返回地面时，因降落伞未打开，成为第一位为航天殉难船返回地面时，因降落伞未打开，成为第一位为航天殉难的宇航员。

的宇航员•2 2））19861986年年1 1月月2828日，美国挑战者号航天飞机起飞时发生爆日，美国挑战者号航天飞机起飞时发生爆炸，炸，7 7位宇航员全部遇难，成为迄今最大的一次航天灾难位宇航员全部遇难，成为迄今最大的一次航天灾难 •3 3））美国当地时间美国当地时间20032003年年2 2月月1 1日上午日上午( (北京时间北京时间1 1日晚日晚) )，载，载有七名宇航员的美国哥伦比亚号航天飞机在结束了为期有七名宇航员的美国哥伦比亚号航天飞机在结束了为期1616天的太空任务之后，返回地球，但在着陆前发生意外，航天的太空任务之后，返回地球，但在着陆前发生意外，航天飞机解体坠毁，天飞机解体坠毁，7 7名宇航员全部遇难名宇航员全部遇难 9/16/202410安全第一，预防为主（五）（五）   交通运输事故交通运输事故•山西沁源特大交通事故：山西沁源特大交通事故：2005年１４日６时左右，沁源年１４日６时左右，沁源县第二中学的学生在公路上跑操，一辆带挂车的大货车撞县第二中学的学生在公路上跑操，一辆带挂车的大货车撞向学生队伍酿成事故共造成２０名学生和１名教师遇难向学生队伍酿成事故共造成２０名学生和１名教师遇难。

•2005年年12月月24日日15时时40分，内蒙古自治区巴彦淖尔市运分，内蒙古自治区巴彦淖尔市运通运输有限公司驾驶人王云驾驶蒙通运输有限公司驾驶人王云驾驶蒙L07963号大客车，由号大客车，由巴彦淖尔市临河区驶往鄂尔多斯市杭锦旗吉日嘎朗图镇渡巴彦淖尔市临河区驶往鄂尔多斯市杭锦旗吉日嘎朗图镇渡口村，当车辆驶过吉日嘎朗图镇境内黄河浮桥驶上河滩后，口村，当车辆驶过吉日嘎朗图镇境内黄河浮桥驶上河滩后，在通过其中部分结冰河滩（正常状态为土路河滩，黄河涨在通过其中部分结冰河滩（正常状态为土路河滩，黄河涨水结冰形成冰面）时，车辆压破冰层沉入水中经初步调水结冰形成冰面）时，车辆压破冰层沉入水中经初步调查，该车乘载查，该车乘载37人（核载人（核载29人），目前人），目前9人生还，人生还，25人死人死亡，其余亡，其余3人下落不人下落不 9/16/202411安全第一，预防为主•摘自公安部统计结果：摘自公安部统计结果：2005年，全国共发生道路交年，全国共发生道路交通事故通事故450254起，比起，比2004年减少年减少67635起，下降起，下降13.1％；造成％；造成98738人死亡，同比减少人死亡，同比减少8339人，下人，下降降7.8％；造成％；造成469911人受伤，同比减少人受伤，同比减少10953人，人，下降下降2.3％；直接财产损失％；直接财产损失18.8亿元，同比减少亿元，同比减少5.1亿元，下降亿元，下降21.2％。

万车死亡率为％万车死亡率为7.6，比，比2004年年减少减少2.3 •8名分别来自澳大利亚、美国和英国的科学家就一名分别来自澳大利亚、美国和英国的科学家就一项项《《2000年公路安全蓝图年公路安全蓝图》》的计划进行研究，估的计划进行研究，估计在未来计在未来15年中，全世界将有年中，全世界将有600万人死于公路交万人死于公路交通事故，通事故，35000万人因车祸受伤这远远超过有史万人因车祸受伤这远远超过有史以来任何一年战争伤亡人数，或瘟疫死亡人数以来任何一年战争伤亡人数，或瘟疫死亡人数9/16/202412安全第一，预防为主汽汽车连环相撞相撞9/16/202413安全第一，预防为主（六）（六）   工业、矿山灾害工业、矿山灾害    现现代代工工业业是是一一把把“双双刃刃剑剑”，，不不仅仅创创造造了了巨巨大大的的财财富富，，而而且且为为人人类类带带来来了了前前所所未未有有的的各各种种灾灾害害它它在在很很大大程程度度上上改改变变了了灾灾害害的的原原有有属属性性，，使使许许多多自自然然灾灾害害成成为为人人为为灾灾害害，，使使许许多多危危害害程程度度轻轻的的灾灾害害上上升升为为人人类类无无法法控控制制、、造造成成巨巨大大损失的灾难。

损失的灾难       煤煤矿矿开开采采不不但但给给环环境境带带来来了了巨巨大大灾灾害害，，也也给给采采矿矿工工作作者造成了沉重伤害者造成了沉重伤害       技术在人类的生产和生活中越来越变的普及化、复杂技术在人类的生产和生活中越来越变的普及化、复杂化和大规模化，使得技术带来的益处与恶果之间的矛盾越化和大规模化，使得技术带来的益处与恶果之间的矛盾越来越激烈和尖锐，迫切需要发展一门新的交叉科学来越激烈和尖锐，迫切需要发展一门新的交叉科学——安安全科学 9/16/202414安全第一，预防为主•摘自摘自《《2005年全国煤矿安全生产状况简要分析及对策措施年全国煤矿安全生产状况简要分析及对策措施》》：：2005年，全国煤矿共发生死亡事故年，全国煤矿共发生死亡事故3341起，死亡起，死亡5986人人 •2005年煤矿仅百人以上的矿难就发生了年煤矿仅百人以上的矿难就发生了4起：起：•一是一是2月月14日日辽宁阜新孙家湾瓦斯爆炸辽宁阜新孙家湾瓦斯爆炸；；死亡死亡214人 •二是二是8月月7日日广东梅州大兴煤矿透水广东梅州大兴煤矿透水；；死亡死亡123人 •三是三是11月月27日日黑龙江七台河东风煤矿煤尘爆炸黑龙江七台河东风煤矿煤尘爆炸；；169人死亡人死亡 •四是四是12月月7日河北唐山日河北唐山刘官屯煤矿瓦斯爆炸刘官屯煤矿瓦斯爆炸。

 9/16/202415安全第一，预防为主•非煤矿山行业也事故多发非煤矿山行业也事故多发•如，如，11月月6日河北邢台石膏矿事故，日河北邢台石膏矿事故，死亡死亡34人人；；•11月月13日中石油吉化双笨厂爆炸，还造成了水体日中石油吉化双笨厂爆炸，还造成了水体污染；污染；•12月月15日吉林辽源医院发生火灾，日吉林辽源医院发生火灾，死亡死亡40人人；；•12月月22日，四川都江堰修公路打隧道打出瓦斯来，日，四川都江堰修公路打隧道打出瓦斯来，发生瓦斯爆炸，发生瓦斯爆炸，死亡死亡44人人 9/16/202416安全第一，预防为主安全现状（摘自文献数据）安全现状（摘自文献数据）•全球每年约有全球每年约有3 2 03 2 0 万人死于技术失万人死于技术失控和失策导致的灾难，占死亡总人数控和失策导致的灾难，占死亡总人数的的5.2%5.2% ；；每死亡一人就有每死亡一人就有4 4人留下残人留下残疾疾，每年造成的直接经济损失高达国，每年造成的直接经济损失高达国民生产总值的民生产总值的2.5%2.5% （损失指数）；每（损失指数）；每年要拿出国民生产总值年要拿出国民生产总值3.5%3.5%用于应急用于应急救援。

救援9/16/202417安全第一，预防为主•我国是世界上灾害和安全问题最为严重的国家之我国是世界上灾害和安全问题最为严重的国家之一•20002000年全国共发生各类事故年全国共发生各类事故81.681.6万起，死亡万起，死亡1111万万多人按照国际通常使用的计算方法，造成经济多人按照国际通常使用的计算方法，造成经济损失约损失约16001600亿元亿元，，占当年占当年G D P G D P 的的2 2％左右％左右－－－－王政王政 (2001(2001年年0303月月1313日日: :《《人民日报人民日报》》第十版第十版 ) )，，•我国每年因各类事故造成的经济损失在1500亿元（约占GDP的2%）以上国国家家安安全全生生产产监监督督管管理理局局 ．． 国国 家家 安安 全全 生生 产产 科科 技技 发发 展展 规规 划划 （（ 20042004～～20102010））[M][M]．．北北京京：：中中国国劳劳动动社社会会保保障障出出版版社社，，20042004 9/16/202418安全第一，预防为主二、安全科学的发展历程 （一）我国安全科学的发展历程（一）我国安全科学的发展历程 （二）国外安全科学的发展历程（二）国外安全科学的发展历程 9/16/202419安全第一，预防为主（一）我国安全科学的发展历程（一）我国安全科学的发展历程我国安全科学的发展大体可分为两个阶段：我国安全科学的发展大体可分为两个阶段：•第一阶段从建国初期到第一阶段从建国初期到7070年代末：年代末： 劳劳动动保保护护的的行行政政管管理理和和业业务务监监督督都都得得到到了了较较好好的的发发展展，，从从中中央央到到地地方方都都设设立立了了专专门门机机构构并并配配备备了了相相当当数数量量的的专专职职人人员员。

安安全全科科学学研研究究和和专专业业人人才才培培养养教教育育工工作作开开始始起起步步，，科科研研机机构构仅仅有有：：劳劳动动部部劳劳动动保保护护科科学学院院研研究究所所，，卫卫生生部部劳劳动动卫卫生生研研究究所所、、冶冶金金部部安安全全技技术术研研究究所所及及煤煤炭炭科科学学院院下下设设的部分研究室，研发人员仅的部分研究室，研发人员仅10001000余人•第二阶段从第二阶段从7070年代末到现在年代末到现在 1 1、劳动保护的行政管理和宣传教育工作得到加强劳动保护的行政管理和宣传教育工作得到加强 2 2、、 到到19831983年全国建成安全类科研机构年全国建成安全类科研机构3131所，研发人员达到所，研发人员达到40004000余人；余人； 3 3、高等安全专业教育发展速度加快，、高等安全专业教育发展速度加快，19841984年年7 7月月《《高等学校工科专业目高等学校工科专业目录录》》下达后，全国已有设置安全工程专业类高校下达后，全国已有设置安全工程专业类高校30 30 余所；分布遍及煤炭、余所；分布遍及煤炭、地质、石油、机械、化工、兵器行业地质、石油、机械、化工、兵器行业。

4 4、并形成了本科、硕士、博士、博士后学历教育并形成了本科、硕士、博士、博士后学历教育9/16/202420安全第一，预防为主•5、、近近年年来来安安全全工工程程专专业业发发展展迅迅猛猛，，在在1998年年国国家家教教育育部部高高校校本本科科专专业业目目录录中中，，安安全全工工程程专专业业（（代代号号：：081002））与与环环境境工工程程专专业业（（代代号号：：081001））同同属属环环境境与安全类（代号：与安全类（代号：0810）一级学科一级学科•1））全国开办安全工程本科专业的高校已经达到全国开办安全工程本科专业的高校已经达到75所，所，•2））目目前前我我国国已已有有11所所高高校校有有安安全全技技术术及及工工程程博博士士学学位位授授予予权权，，有有33所所高高校校有有硕硕士士学学位位授授予予权权（（不不含含科科研研院院所），所），大多数开办安全工程专业的高校为普通院校；大多数开办安全工程专业的高校为普通院校；•3））开开办办安安全全工工程程专专业业的的高高等等院院校校的的类类型型很很多多，，有有军军工工、、化化工工、、石石油油、、矿矿业业、、土土木木、、交交通通、、能能源源、、环环境境、、经经济济等等，，也也证证明明了了安安全全学学科科是是一一个个涉涉及及面面极极广广的的综综合合交交叉叉科学；科学；•4））2005年年全全国国安安全全工工程程专专业业本本科科生生招招生生人人数数接接近近3900名。

名 9/16/202421安全第一，预防为主9/16/202422安全第一，预防为主9/16/202423安全第一，预防为主9/16/202424安全第一，预防为主（二）国外安全科学的发展历程（二）国外安全科学的发展历程随着西方工业革命的发展，安全科学也逐步发展：随着西方工业革命的发展，安全科学也逐步发展：1））起初，资本所有者把损害工人的生命和健康，压低工人起初，资本所有者把损害工人的生命和健康，压低工人的生存条件本身看作不变资本使用上的节约；的生存条件本身看作不变资本使用上的节约；2））后来不得不拿出一定资金改善工人的劳动条件；后来不得不拿出一定资金改善工人的劳动条件；3））再来发展到系列的安全科学有关的组织和科研机构再来发展到系列的安全科学有关的组织和科研机构到到70年代末，安全教育已经在美国发展起来年代末，安全教育已经在美国发展起来,设立了卫生工设立了卫生工程、安全工程、毒物学和安全教育方面的硕士和博士位程、安全工程、毒物学和安全教育方面的硕士和博士位日本在研究安全方面虽起步较晚，但发展却较快日本在研究安全方面虽起步较晚，但发展却较快综上所述，安全科学的发展分为综上所述，安全科学的发展分为三个阶段：三个阶段：9/16/202425安全第一，预防为主•经验型阶段（事后反馈决策型）：经验型阶段（事后反馈决策型）：长期以来，长期以来，人们认为人们认为安全仅仅以技术形式依附于生产安全仅仅以技术形式依附于生产，从，从属于生产，仅仅在事故发生后进行调查研究、属于生产，仅仅在事故发生后进行调查研究、统计分析和采取整改措施，以经验作为科学，统计分析和采取整改措施，以经验作为科学，安全处于被动局面，人们对安全的理解与追求安全处于被动局面，人们对安全的理解与追求是自发的模糊的。

是自发的模糊的 9/16/202426安全第一，预防为主•事事后后预预测测型型（（预预期期控控制制型型））：：人人们们对对安安全全有有了了新新的的认认识识，，运运用用事事件件链链分分析析、、系系统统过过程程化化、、动动态分析与控制等方法，达到防治事故的目的态分析与控制等方法，达到防治事故的目的           传统的安全技术建立在事故统计基础上，传统的安全技术建立在事故统计基础上，这基本属于一种纯反应式的这基本属于一种纯反应式的安全科学缺乏理安全科学缺乏理性，人们仅仅在各种产业的局部领域发展和应性，人们仅仅在各种产业的局部领域发展和应用不同的安全技术，以至对安全规律的认识停用不同的安全技术，以至对安全规律的认识停留在相互隔离、重复、分散和彼此缺乏内在联留在相互隔离、重复、分散和彼此缺乏内在联系的状态系的状态 9/16/202427安全第一，预防为主•综综合合系系统统论论（（综综合合对对策策型型））：：认认为为事事故故是是人人、、技技术术与与环环境境的的综综合合功功能能残残缺缺所所致致，，安安全全问问题题的的研研究究应应放放在在开开放放系系统统中中，，安安全全具具有有科科学学性性、、系系统统性性、、动动态态性性的的特特点点。

从从事事故故的的本本质质中中去去防防治治事事故故，，揭揭示示各各种种安安全全机机理理并并将将其其系系统统化化、、理理论论化化，，变变成成指指导导解解决决各各种种具具体体安安全全问问题题的的科科学学依依据据，，在在这这一一阶阶段段中中安安全全科科学学不不仅仅涉涉及及人人体体科科学学和和思思维维科科学学，，而而且且涉涉及及行行为为科科学学、、自自然然科科学学、、社会科学等所有大的科学门类社会科学等所有大的科学门类9/16/202428安全第一，预防为主。