Последовательность количественной оценки риска для здоровья населения связанного с состоянием ОС.

1. выявление опасности – это необходимо для оценки достоверности значений данных по токсичности и весомости доказательств в пользу того, что данное в-во действительно вызывает те или иные токсические и др неприятные эф-ты. если нет данных проводят лабораторные исследования на животных для установления степени опасности вещества.

2. производится оценка его воздействия, она предполагает установление или оценку величины, чистоты, продолжительности, пути воздействия применительно к лицу или лицам показательному для данной выборки или распределения по всему населению.

3. оценка зависимости доза – эффект. Оценка коэф отклика для данного эф-та (оценка индивид риска на ед экспозиции или выдержки) хим соединения. расчет производится по формуле:

, мг/кг∙сутки

V- это объем воздуха потребляемого человеком в сутки(180м³/сут)

m- средняя масса человека, 70кг

С – концентрация полютанта

4 оценка характеристик риска. фактически это комбинация оценки воздействия и данных по связи доза – отклик. Она проводится для определения типа и величины эф-та, который может быть вызван полютантом при определенных обстоятельствах

в настоящее время в ВОЗ испытывают сравнительную оценку риска, применяя методологическое сравнение различных типов риска от различных проблем с использованием общей шкалы (в частности индекса тяжести заболеваний), вид такой шкалы приведен в раздаточном материале. экономическая оценка воздействия состояния ОС на здоровье складывается из стоимости жизни и суммы плат на восстановление здоровья. следовательно экономич оценка здоровья исходит из того, сколько человек согласен заплатить, чтобы свести к миним риск для своего здоровья. Такой подход называется случайной оценкой стоимости. НИИ экологии человека и гигиены ОСРМН предложил использовать ССЖ (стат стоимость жизни) как показатель применяемый для возможности принятия решений для оценки целесообразности реформ проектов и мер. он не применяется для принятия решений компенсации за причиненный ущерб. средняя стоимость жизни расчит-ся

a) для опасного производственного объекта, указанного в пункте 1 приложен 1 настоящего ФЗ в случае если на нем получаются, производятся, образуются, перерабат-ся, хранятся, транспортир-ся, уничтож-ся опасные в-ва равные количеству, указанному в приложении 2 настоящего ФЗ или превышающим их, то равна 70 тыс МРОТ установленных законодат РФ на день страхования, в кол-ах меньших, чем кол-ва указанные в этом приложении- 10 тыс МРОТ

b) иного опасного производственного объекта – 1000 МРОТ

экономический эквивалент ущерба в результате травмирования принимается равным 0,1 от эконом эквивалента человеческой жизни. для расчета эконом ущерба в качестве реального существующего уровня фонового или допустимого риска принимается значение 10^-5 смертей в год. компенсационные затраты пропорциональны квадрату величины риска, а в расчетах суммарных затрат необходимо учитывать уровень индивид риска для населен пунктов или групп риска………………………………….

Средним количеством лет t(i) прожитых теми, кто умер в возрастном интервале i, будет выступать середина этого интервала.

Полное количество лет прожитых этой группой: n(i)∙t(i). Тогда ожидаемая продолжительность жизни для индивидуума в этой группе: . Если какой либо риск устранен, то смертность (n(i)) изменится и даст новую величину смертности m`(i). Средняя продолжительность жизни Е` тогда сокращение LLE вызванное данным риском представляет собой разность между Е и Е` (соот-т табл.)

Оценивания риска с использованием величины LLE рассматривают как частный случай, использование формулы по расчету мат ожидания ущерба: R_MO = P₀ ∙Y.

Значение LLE зависит от вероятности осуществления рассматриваемого события и от средней продолжительности жизни человека, подвергающегося рассматриваемому риску.

E = P∙L, где L – играет роль последствий риска рассматриваемого события, действия. Количественные оценки рисков отнесенных к экологическим необходимы для ранжирования проблем, связанных со здоровьем людей, состоянием среды обитания, его степени важности и принятия соответствующих мер.

Такое ранжирование способствует выявлению приоритетов или распределению средств предоставленных, предписанных на экологические мероприятия. Установлено, что большинство людей не может уловить различия двух индивидуальных рисков, которые даются в виде чисел, поэтому сравнительные оценки в величинах сокращения жизни (сутки, дни, года) несут цель научить людей мыслить в категориях риска.

Техногенный риск связан главным образом с искусственной средой обитания и антропогенным воздействием на человека и ОС факторов техногенной природы. Риск в данном случае – вероятностная мера возникновения события или явления на экологический объект и нанесенного при этом ущерба в социально-экономической и экологической сферах. Под ЭУ в социальной сфере понимают заболевания, ухудшение здоровья, смертность людей, их вынужденная эвакуация, переселение и т.д.

При рассмотрении и оценке техногенного риска обычно исходят из дифференциации и целесообразности отдельного рассмотрения для здоровья человека и ОС, рисков для профессионалов, занятых деятельностью на ЭО, риск для населения, риск при нормальном режиме работе объектов, при авариях и происшествиях.

В риске для здоровья выделяют индивидуальный и социальный риск. Индивидуальный риск состоит из трех компонентов:

1. Возможность возникновения события или явления, обуславливающего формирование и действие техногенных факторов. (R₁)

2. Возможность формирования дозовых нагрузок определенного уровня, падающих на людей и другие объекты биосферы (R₂).

3. Вероятность того, что указанные дозовые нагрузки приведут к значительному ухудшению здоровья индивидуума и другим последствиям, в том числе гибелью популяции, нарушения экологического равновесия (R₃).

Оценка взрывоопасности промышленных объектов. Абсолютный энергетический потенциал взрывоопасности технологических установок и определение его составляющих. Использование тротилового эквивалента для расчёта зон возможных разрушений. Расчёт зон теплового поражения и радиуса безопасного для людей расстояния от возможного источника взрыва.

Взрывоопасность технологической установки определяется количеством горючих парогазовых и жидких веществ, которые могут быть выброшены в окружающую среду (в атмосферу, или производственное помещение) при аварийном раскрытии системы. Снижению массы выбрасываемых взрывоопасных продуктов способствует разделение технологической установки на стадии, блоки, аппараты.

Блок – отдельная стадия технологической схемы, которую можно исключить из общей схемы без создания аварийной обстановки на смежных технологических стадиях, объектах, блоках.

Абсолютный энергетический потенциал взрывоопасного технологического блока (Е) будет определяться суммой энергии адиабатического расширения и энергией сгорания парогазовой фазы (ПГФ), имеющей место при аварийной разгерметизации блока:

.

В свою очередь энергия адиабатического расширения состоит из суммы энергии расширения ПГФ непосредственно в аварийном блоке () и ПГФ, поступающей от смежных блоков ():

.

Энергию адиабатического расширения ПГФ определяют:

,

для приближенных расчетов:

,

где

- показатель адиабаты ПГФ

,

- давление окружающей среды, абсолютное и регламентированное (избыточное) давление в блоке, кПа,

- объем парогазовой смеси, находящейся непосредственно в рассматриваемом блоке, .

В реальных условиях газ будет занимать объем:

- коэффициент, который зависит от и .

При избыточном давлении в блоке менее 0.07 МПа и при энергия адиабатического расширения ввиду ее малых значений в расчете не принимается.

Величину , поступившую от смежных блоков за время с момента аварийной разгерметизации блока до полного срабатывания отключающей аппаратуры рассчитывают по формуле:

,

- объем поступившей ПГФ, в рабочих условиях, определяется:

.

- скорость поступления фазы в блоке, м/с;

- площадь сечения технологического трубопровода, м²;

- время аварийного раскрытия блока, с

- производительность трубопровода, м³/с.

Если таких потоков несколько, то их энергия арифметически складывается.

Расчет :

,

- объем ПГФ, находившейся в блоке и поступившей от смежных блоков, м³, н.у.;

- плотность ПГФ при н.у., кг/м³;

- теплоты сгорания ПГФ, кДж/кг.

Энергия сгорания природного газа:

,

- масса природного газа, поступившего в окружающую среду при аварийной разгерметизации блока;

- масса ПГФ, находившаяся в блоке и поступившая от смежных блоков, кг;

- теплота сгорания природного газа;

- плотность природного газа.

Скорость адиабатического истечения ПГФ определяют по формуле:

- давление в блоке и окружающей среде;

- удельный вес газа в блоке или в аппарате, м³/кг:

.

При большой разгерметизации происходит быстрое снижение давления в аварийном блоке и возможное поступление ПГФ от смежных блоков (аппаратов), происходит так называемый «обратный поток». Поэтому, с учетом обратного потока, суммарное количество ПГФ, выбрасываемое в окружающую среду при разгерметизации велико, следовательно, можно предполагать, что разбивка технологических процессов на блоки с помощью отсекающих устройств не уменьшает взрывоопасность, т.к. в расчете блока все равно участвуют смежные аппараты.

Масса паров, участвующих во взрыве:

где

- доля паров участвующих во взрыве;

- приведенная масса ПГФ; (кг)

Если происходит взрыв больше массы горючих веществ в незамкнутом пространстве, то =0,1

Тип помещения
Открытые производства	0,1 (мучн. п. - 0,02)
Закрытое производственное помещение	0,5
ЛВЖ	0,3

Разрушительная сила взрыва ПГФ определяется по тротиловому эквиваленту:

q^/ - удельная теплота сгорания ПГФ кДж/кг, для у/в = 46000 кДж/кг

q^/=4520 удельная энергия взрыва тринитротолуола

0,4, 0,9 – доли энергии взрыва тринитротолуола и ПГФ, затраченные на формирование ударной волны

Классификация зон разрушения:

Класс зоны разрушения		, ударной волны	Степень разрушения зданий и сооружений
	3,8-5,6	> 100	Полное разрушение
	5,6- 9,6		Сильное разрушение (50% от полного разрушения)
	9,6-28		Среднее (разрушение здания без обрушения)
	28-56		Умеренное (повреждены перегородки, рамы дверей)
			Малые повреждения (разбито менее 10% остекления)

- безразмерный коэффициент прочности, отвечающей заданной степени воздействия взрыва на объект, т.е. соответствие определенной интенсивности удельной волны, или константа соответствующего уровня разрушения.

Радиус зоны разрушения:

- условный радиус полного разрушения, когда

или

при

при

В зависимости от типа взрыва (воздушный, наземный) избыточное давление определятся (для открытых пространств):

1. Воздушный взрыв

2. Наземный взрыв

Время действия давления сжатия:

1. Воздушный взрыв

2. Наземный взрыв

В закрытом помещении:

- масса вещества, участвующая во взрыве;

- свободный объем помещения

- степень участия того или иного вещества во взрыве (газы – 0.5, горючие жидкости – 0.55);

- теплоемкость воздуха, ;

- начальная температура воздуха в помещении;

- коэффициент учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность (неравномерность) процесса горения. .

Безопасное для людей расстояние от источника взрыва в виде парового облака массой :

Если в технологическом блоке есть конденсированные взрывчатые вещества, то:

- удельная энергия взрыва конденсированного вещества;

- его масса.

12. Энергетический потенциал взрыва аэрозоля. Тротиловый эквивалент для пылевзвесей. Определение общей массы дисперсного продукта, участвующей в образовании взрывоопасной пылевоздушной смеси.

Энергетический потенциал взрыва аэрозоля:

(кДж)

- объем пылевоздушного облака (м³)

q_v – объемная плотность энерговыделения (кДж/м³).

При положительном балансе кислорода определяется как теплота сгорания всего вещества в кубометре смеси.

При отрицательном балансе, когда часть твердой горючей массы в смеси остается не сгоревшей рассчитывается по наличию имеющегося кислорода с учетом его минимального взрывоопасного содержания.

Определение тротилового эквивалента для аэрозоля:

,

- объем аэрозоля;

- концентрация дисперсной фазы в смеси, ;

- теплотворная способность твердой фазы, ;

- доля сгорания твердой фазы;

- доля энергии взрыва пыли, расходуемой на формирование ударной волны (по аналогии с газовыми смесями).

.

При расчете необходимо учитывать оседание пыли.

составляющие общей массы дисперсного продукта, участвующей в образовании взрывоопасной пылевоздушной смеси?

Общий энергетический потенциал блока составляет:

,

- масса дисперсного продукта, участвующая в образовании взрывоопасной смеси, кг;

- удельная энергия сгорания дисперсного продукта, .

- масса взвешенной пыли в аппарате технологического блока:

- стехиометрическая концентрация, ,

- молекулярная масса вещества,

- число молекул кислорода, необходимых для сгорания;

- масса взвешенной пыли ПВС, образующейся в объеме помещения или наружной установки в результате выброса продукта из разрушенного внутренним взрывом оборудования и поступления пылеобразующих органических потоков к разгерметизированному участку из смежного оборудования:

,

- масса горючей пыли, выброшенной из разгерметизированного аппарата, кг;

или n_n - интенсивность пылящего технологического потока, ,

- время срабатывания отключающей аппаратуры;

- коэффициент пыления, представляет собой отношение массы, взвешенной в воздухе пыли ко всей массе пыли.

- дисперсность пыли.

зависит от высоты выброса:

	0,5
	0,3
	0,1
	0,03

Из системы уравнений:

- количество пыли, осевшей из ПВС за время ;

- линейная скорость оседания частиц;

- высота пылевого облака.

- количество пыли в пылевоздушной смеси, образовавшейся при выбросе из аварийного аппарата.

.

Если , то это соотношение не учитывается.

При вычислении должно приниматься максимальное значение , которое достигается в течении времени .

1)

2)

- диаметр частиц, если не известен, то:

- кинематическая вязкость воздуха;

- плотность дисперсной среды и плотность воздуха.

- масса ПВС, образующейся за счет взвихрения пыли, осевшей на полу, оборудовании, строительных конструкциях.

,

- коэффициент горючей пыли в общем отложении пыли;

- коэффициент эффективности уборки:

при сухой уборке 0,6

при влажной уборке 0,7

- масса пыли, осевшей в труднодоступных для уборки местах, между уборками, кг

- масса пыли, осевшей на доступных для уборки поверхностях за период времени между текущими уборками, кг

определяют в период максимального пылевыделения.

Территория помещения разбивается на 10 частей, ставятся подносы, определяется интенсивность отложения пыли:

,

- время опыта, ч

- масса пустого и чистого подноса, кг

- площадь подноса, м²

определяются следующим образом:

г.у. - генеральная уборка,

т.у. - текущая уборка,

- время между уборками;

- количество подносов;

тр – труднодоступные места;

Д – доступные места.

В открытых установках учитывают только те значения F, которые находятся в пределах радиуса с расчетной величиной импульса ударной волны предшествующей взрыву, достаточного для осевшей пыли.

Для этого используют подобия Сакса, когда присутствуют два импульса:

,

,

- импульс;

- давление и скорость звука (ударной волны) в окружающей среде.

,

- расстояние.

Сумма значений и в объеме помещения не должно превышать величины, определенной как , где - свободный объем помещения, - стехиометрическая концентрация,

Потенциал взрывоопасного технологического блока определяется по формуле:

.

Тротиловый эквивалент взрыва:

.

Избыточное давление во фронте ударной волны:

Комплексная оценка воздействия повреждающих факторов на окружающую среду и здоровье населения. Матричный метод оценки и прогнозирования воздействия на ОС. Матрица Леопольда. “Совмещённый анализ карт” при оценке воздействия повреждающих факторов на ОС и здоровье населения.

Для комплексной оценки воздействия повреждающих факторов на окружающую среду и здоровье населения необходимо рассмотрение всей системы: человек – ОС, с изменяющимися связями в динамике и развитии. Эти системы включают следующие компоненты: 1)Характеристика источников загрязнения, 2) Перенос загрязнителей от источников к человеку, их пополнение в ОС и трансформация. 3) Оценка воздействия ЗВ на человека, включая расчет концентраций, времени воздействия и т.д. 4) Определение действующей дозы вредного вещества, попавшего в организм. 5) Оценка изменений в структуре и функциях организма, вызывающих нарушение здоровья.

Методологии оценки риска различных токсикантов на человека хорошо разработаны, а для экосистемы в настоящее время только развиваются на основе системного подхода разработанного Богдановым и Бертокладги.

1) Необходимыми элементами этого подхода является рассмотрение области, исследование одновременно на разных структурных уровнях организации.

2) Изучение каждого структурного уровня динамики с учетом его состояния и стадии развития.

Так как любая экосистема обладает сложной иерархической системой, используется для описания структурно-функционального состояния, обычно это бывает самое слабое звено экологич. связей.

Для оценки урбанизированных территорий чаще всего проводится определение 3 основных компонентов анализа экономического риска.

1. Определение воздействие на природную среду. Оценка соответствующих рисков исходя из концентраций соединений в выбросах, стоках, их положение в природных системах.

2. Оценка состояния здоровья по интеграции показателей здоровья.

3. Оценка состояния биоты по интегральным биологическим показателям.

При наличии такого рода информации и проводится текущая оценка состояния природной среды и проводятся прогнозы будущего развития системы.

Оценка состояния биоты включает: а) Оценку состояния фотосинтезирующих организмов, б) оценка биоразнообразия, в) оценка состояния с/х культур, домашних животных, служащих источником питания человека.

Для оценки и прогнозирования воздействия на ОС используется 4 основных подхода: матричный метод, совмещенный анализ карт, метод Баттеле, различные методики имитационного моделирования.

Матричный метод – самый применяемый метод экологического прогнозирования. Матричными методами пользуются в качестве первоначального руководства при планировании исследований при ОВОС и ОЭР. В общем виде этот метод заключается в использовании определенным образом составленных анкет, вопросов в таблицу.

Достоинства: 1. Данный метод м/использоваться для ОВОС и оценки риска любого вида человеческой деятельности. 2. В нем используется начальная информация о взаимосвязях «причин - следствий». 3. Визуальность, наглядность.

Прямая матрица отражает характер и масштабы последствий, которые воздействуют на ОС при антропогенном воздействии. В матрицах используются фиксированные показатели, которые характеризуют ОС и предполагаемую человеческую деятельность. Впервые подобную матрицу предложил Леонард Леопольд США (геологическая служба) по вертикальной оси указываются 100 типов воздействия на ОС. По горизонтали 88 характеристик природной и социально-экономической среды (8800 ячеек). Каждая из ячеек имеет 2 выхода: для величины и значимости. Заполняются ячейки экспертами. Эксперт свободен в выборе ранжирования шкалы: от 1 до 10. Такая матрица предназначена для оценки воздействия любых проектов строительства. Контрольная запись матрицы – качественная информация о взаимодействиях причин и следствий. Она не различает краткосрочных и долгосрочных воздействий, т.е. с ее помощью нельзя оценить изменяемость среды. Она эффективна на момент проектирования. В столбцах матрицы указываются виды и масштабы воздействия, а в строках компоненты ОС, т.е. клетки матрицы содержат характеристики последствий, возникающих в природных комплексах. Матрица позволяет выявить и в ряде случаев измерить совокупность: а) воздействий, которым подвергается ОС в рассматриваемой территории, б) последствий, возникающих в отдельных компонентах природы и природных комплексах в целом.

Иногда пользуются обратной матрицей Леопольда, она отражает характер и масштабы последствий, которые возникают в разных отраслях деятельности под влиянием измененной природной среды. В ее столбцах фиксируются измененные компоненты природы, а в строках отражаются виды деятельности. Клетки такой матрицы содержат характеристики последствий, возникающих при различных видах деятельности. Данная матрица позволяет выявить совокупное влияние измененной природы данной территории и совокупность последствий, возникающих в отраслях деятельности.

Основной недостаток матричных моделей связан с тем, что они не учитывают эффекты взаимодействия 1-го порядка, такой метод не учитывает отличие будущих состояний от существующих при вмешательствах и возмущения в ОС. В целях устранения этого недостатка была разработана расширенная матрица, содержащая компоненты взаимодействия различных объектов ОС. С помощью такой матрицы Леопольда идентифицировали не только прямые зависимости между компонентами матрицы, но и установили перемножением соответствующих ячеек матрицы эффекты взаимодействия 2 и 3 порядка Недостатки матрицы: сложность расчетов, невозможно оценить относительные роли и значения различных воздействий. Достоинства: визуальны, их можно представлять в виде диаграммы, но нет указаний относительно социальных и биологических групп, которые будут подвержены воздействию в первую очередь.

Совмещенный анализ карт. Ян Мак Харт предложил в 1969 году, основная задача метода – выявление, систематизация, количественно-качественная характеристика состояний природно-территориальных комплексов, в которые они перешли или могут перейти при антропогенном воздействии. Выявляются факторы воздействия на природно-территориальный комплекс (ПТК), по каждому фактору составляется карта анализируемой территории. Количество карт не превышает 10.

Карты могут быть представлены в черно-белом или цветном изображении с соответствующей системой условных обозначений, м/б использован штрих-фон, значковый фон, комплексные и комбинированные флажки. Совмещение прозрачных карт дает наглядное представление пространственном расширении объектов и распределении объектов. Что позволяет прогнозировать возможные последствия реализации хозяйственных проектов и начинать конкретные пути достижения желаемого состояния ПТК. Метод в РФ получил название «экологического картирования». Применяется для выработки рекомендаций по РИПР при их разведке и добыче. Серия карт для изучения возможностей оптимального использования ресурсов включает следующие разделы: 1) Размещение хоз. объектов и объем использования ресурсов, 2) 2 как минимум воздействия на поверхностные воды: общий объем сбросов и пром. Загрязнения, 3) Изменение водных ресурсов. В качестве критериев оценки применяются нормативы, 4) Карты противопоставлений между природопользователями, 5) Прогноз состояния водных ресурсов, 6) Рекомендации по регулированию воздействий.

Для исследования воздействий разрабатывается серия сопряженных карт. Карты ПТК показывают их состояние до интенсивного хоз. освоения территории, а карты антропогенных ландшафтов – уровни этого освоения. На них выделяются источники, ареалы и зоны воздействия на ПТК.

Карты трансформации отображают пространственно-временную изменчивость территории под антропогенным воздействием. Значки этих карт имеют матричную форму, где на выходах указываются объекты, отображенные на разновременных базовых картах, а в пересечении столбцов и строк – изменения, произошедшие в ландшафтах. Составляется итоговая прогноз. карта – она характеризует антропогенные ландшафты территории при определенном варианте хоз. развития. Она строится на основе обобщения всех карт, является сценарием хоз освоения исслед. территории.

ОВОС данным методом состоит следующих процедур:

1) территория подразделяется на географические ячейки, выделяемые по координатной сетке с учетом топографических особенностей местности или различ-й использования земли.

2) каждая ячейка подвергается экспертом всестороннему анализу с точки зрения особенностей ОС, деятельности человека. Здесь используются аэро- и фото- снимки, топографические карты, материалы гос. межевания земли, полевые наблюдения, результаты общест обсуждений, совещаний и метода случайной выборки.

3) Области интересов человека. объединяются в статистич. ряд факторов, имеющих общую основу, т.е не противоречащих друг другу. Каждый из этих факторов характеризуется в региональном разрезе таким образом, чтобы число отдельных карт не превышало 10.

4) Путем совмещения, взаимоналожения этих карт производится визуальная оценка наиболее подходящих видов использования земли, степень совместимости различных мероприятий и осуществимость инженерных работ, выявляется их наилучшая комбинация.

Разработаны процедуры для выбора террит ячеек, наиболее подходящих для строительства автомагистралей, прокладки трубопроводов.

 

 

14. Метод Баттеле в оценке и прогнозировании воздействия на ОС. Процедура оценки и прогнозировании воздействия на ОС методом имитационного моделирования.

Метод Баттеле разработан в США для ОВОС при использовании водных ресурсов, в строительстве дорог и АЭС. Метод анализирует 4 осн. категории: 1) экология; 2) физико-химич. явления; 3) эстетика-воспиятия; 4) общественное мнения, включая человеч. деят-ть – социум.

Каждая категория содержит заданное число элементов, к-рыми опр-ся индекс качества среды, величина его меняется от (0;1).

Система Баттеле позволяет прогнозировать степень воздействия на среду по станд. шкале и в 1-х ед-цах. По этой шкал