Принципы априорной оценки техногенного ущерба

Диаграмма, иллюстрирующая способы и формы причинения техногенного ущерба одновременно несколькими производственны­ми объектами, приведена на рис. 3.1. На ней в различных сочетани­ях показаны людские, материальные и природные ресурсы конкрет­ного региона, подвергнутые разрушительному воздействию их вред­ных выбросов и получившие определенные степени повреждения,

Общая модель. Следуя логике диаграммы, априорная оценка риска (математического ожидания суммарного ущерба) какому-либо региону за время t может проводиться в общем случае по формуле:

 

(3.1)

где b=1...w -соответственно число предприятий региона с имевшими место аварийными или вредными систематическими выбросами и общее количество расположенных в нем предприятий;

C_w^b -число сочетаний из w по b;

Q -вероятность появления происшествий (аварийных выбросов) на одном предприятии за время t,

ф=1...я -число форм причинения ущерба ресурсам региона, вы­званного вредными материальными и энергетическими выбросами;

Q_ФН - условные вероятности воздействия таких выбросов на люд­ские, материальные и природные ресурсы региона;

P_ФН - условные вероятности причинения ущерба определенной степени соответствующим объектам;

Y_ФН - размеры такого ущерба от каждого вредного выброса.

Изучение только что перечисленных параметров общей модели прогноза техногенного риска показывает, что рассмотренные ранее подходы пока не позволяют определить формы и размеры ущерба от аварийных происшествий и непрерывных вредных выбросов - Y_ФН. Для этого требуется дополнительная информация о закономерно­стях, связанных с их поглощением и разрушительным воздействием на людские, материальные и природные ресурсы.

Закономерности появления ущерба. Для априорной оценки техногенного ущерба удобно пользоваться зависимостями между вероятностями вывода из строя учитываемых нами ресурсов и полу­ченной ими мощностью дозы вредных факторов - DP. Такие зависи­мости, называемые "доза-эффект" - R(DP), могут иметь различный характер: как простой (линейно-беспороговый), так и более сложный (нелинейно-ступенчатый) – см. рис. 3.1а (линии 1 и 2 на графиках).

С помощью кривой 2 можно выделить четыре спосо­ба влияния дозы поглощенного поражающего фактора:

1) при малых ее значениях, (отрезок [0…DP₁]) иногда наблюдается так называемый гормезис - благотворное влияние вредных факто­ров на живые организмы при незначительных дозах и вредное - при больших;

2) далее [DP₁…DP₂] может присутствовать область безразличия или нейтральной реакции живых организмов;

3) затем [DP₂…DP₃] имеет место нелинейное, монотонное возрастание разрушительного эффекта;

4) после превышения дозы критической величины DP₃ наблюдается гибель всех объектов, подвергшихся столь интенсивному воздействию каких-либо поражающих факторов.

Иллюстрацией подобного характера биологической реакции организма человека, например, на радиоактивное облучение могут служить приведенные в табл. П.4.1 пороговые мощности поглощен­ных им доз DP, соответствующих конкретным разрушительным эф­фектам.

Зеркальным отображением функций "доза-эффект" - точнее отрезка кривой 2, соответствующего дозам [DP₁…DP₃], является за­висимость между риском (вероятностью) причинения конкретного ущерба - R и удаленностью поражаемых ресурсов от места разруши­тельного выброса энергии или вредного вещества - Х (см. рис. 3.1б). Например, для взрыва облака углеводородного газа массой 32 т, эта зависимость проявляется между радиусом смертельного поражения (<140 м) и радиусом безопасных удалений (>250 м).

Чаще всего мы будем пользоваться нелинейно-ступенчатым представлением функции R(DP) и монотонным - R(X). При этом, на отрезках значений мощности дозы поражающего фактора, меньших DP₂ и больших DP₃, следует исходить из предположения соответст­венно о полной безвредности и абсолютной губительности соответ­ствующих мощностей доз для рассматриваемых нами ресурсов. Внутри интервала [DP₂…DP₃] будет подразумеваться вероятностный характер причинения им ущерба конкретной степени тяжести.

Частные модели. Анализ приведенных выше сведений свиде­тельствует о сложности и громоздкости априорной оценки техногенного ущерба, даже при допущении о равенстве в формуле (3.1) как вероятностей случайных и систематических вредных выбросов на предприятиях региона, так и условных вероятностей их воздействия и причинения ущерба различным ресурсам. Выходом из создавшегося положения может быть введение понятия "средний ущерб" от одного вредного выброса конкретного типа, возможного проведении данного производственного или транспортного процесса, а также оперирование вероятностью появления хотя бы одно­го (любого) такого разрушительного выброса.

 

Рис. 3.1. Графики параметрических законов поражения

 

С учетом сделанных допущений, величина риска R (среднего социально-экономического ущерба людским, материальным и природным ресурсам, оказавшимся под воздействием случайных и не­прерывных вредных выбросов отдельного предприятия), может быть рассчитана по такой формуле:

(3.2)

 

где k=1...m -число типов происшествий (аварийных вредных выбро­сов), возможных при функционировании данного предприятия;

Q_kc,Y_kc -вероятности возникновения происшествия каждого типа за время t и размеры обусловленного ими среднего ущерба;

I=1...п -число типов непрерывных энергетических (шум, вибра­ции, тепло...) и материальных (дым, шлаки...) вредных выбросов;

q_ih=i, y_ih - вероятности появления за время t выбросов каждого типа и размеры обусловленного ими среднего ущерба.

В последующем будем также использовать термин "зона по­ражений, понимая под ним объем пространства или площадь по­верхности, в пределах которых располагаются людские, материаль­ные и природные ресурсы, подвергнутые воздействию вредных вы­бросов предприятия и получившие дозы большие, чем DP₂. В этом случае априорную оценку величины риска (среднего ущерба таким ресурсам) удобно рассчитывать по следующей формуле:

(3.3)

где Q_kq - вероятность причинения людским, материальным и природ­ным ресурсам ущерба заданной степени тяжести за время t;

S_kq, S_kd - соответственно площади зон вероятного и достоверного уничтожения рассматриваемых ресурсов поражающими факторами;

F_k, C_k - средние плотность и стоимость единицы каждого ресурса в зонах вероятного и достоверного поражения.