CC BY
92
УДК 614.8.084
ОБ ОЦЕНКЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ ТЕХНОГЕННЫХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
С.И. Ермаков
кандидат военных наук
заведующий кафедрой радиационной и химической защиты
Академия гражданской защиты МЧС России Адрес: 141435, Московская обл., г.о. Химки, мкр. Новогорск E-mail: ermaksiQmail.ru
Аннотация. В статье представлен вариант прогнозирования экологических рисков для населения, аварийно-спасательных и других формирований, находящихся вне зоны чрезвычайной ситуации, в случае воздействия на них неблагоприятных экологических факторов при ингре-диентном загрязнении окружающей среды. Актуальность обусловлена возможными санитарными потерями вследствие воздействия экологически неблагоприятных факторов и необходимостью комплексной оценки рисков органами управления (оперативными штабами), с целью минимизации потерь.
Ключевые слова: ингредиентное загрязнение, экологический риск, прогнозирование потерь, защита спасателей.
Цитирование: Ермаков С.И. Об оценке экологических рисков техногенных чрезвычайных ситуаций // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2018. № 4 (39). С. 40-45
При нахождении населения и спасателей вне зоны заражения при чрезвычайных ситуациях (ЧС) с ингредиентными загрязнениями окружающей среды, имеется опасность санитарных потерь вследствие воздействия экологически неблагоприятных факторов. При наличии таких опасностей их необходимо прогнозировать. В настоящее время, в качестве одного из показателей опасности используются риски.
Оценка экологических рисков всегда является весьма приблизительной в связи с несовершенством методического аппарата. Однако прогнозирование экологической опасности можно проводить по известным методикам оценки риска любых опасностей [1].
Прогноз экологического риска состоит в его количественном измерении, т.е. определении возможных последствий реализации экологических опасностей для спасателей, различных групп населения и окружающей среды. Целью прогноза является определение риска и выработка решений, направленных на его снижение. При этом оцениваются затраты и выигрыш материальных средств от прини-
маемого решения.
Применительно к экологической безопасности, реализация опасностей может привести к прямому или косвенному экологическим ущербам. Последствия крупных аварий могут значительно отличаться от последствий не столь интенсивных, пусть даже постоянных воздействий, что не позволяет обоснованно использовать накопленную медицинскую статистику и результаты экологического мониторинга. Большинство существующих методик оценки ущерба от аварий рассматривают одномоментные последствия, хотя для социально-экономических и экологических систем (биоценозов) возможны долговременные, т.е. отдалённые последствия.
Выбор метода прогнозирования экологического ущерба в ЧС зависит от вида воздействий и степени их изученности. При наличии необходимых исходных данных используется метод прямого учёта затрат на восстановление контрольного объекта и сил ликвидации ЧС до исходного состояния. При наличии большого числа реализаций (длительные наблюдения, частота событий) применяют ме-
тоды, основанные на статистическом анализе информации о размерах воздействий и их последствий.
Исходя из того, что риск - это комплексная величина, характеризующая вероятность возникновения ЧС, случайные характеристики ущерба и функцию неопределённости первого и второго показателей, используя применяемое на практике в настоящее время, упрощённое значение, экологические риски могут быть выражены следующей зависимостью [1]:
Яэ = X^Wt
ср,
(1)
где К9 - экологические риски;
Л - частота возникновения событий приводящих к опасному экологическому ущербу;
WCp - средний ущерб от экологических нагрузок.
Для оценки и прогноза повторяемости или частоты возникновения событий, используются методы, основанные на анализе статистики ЧС за предшествующие годы.
При объёме статистических данных N больше 100, используется статистический метод оценки и прогноза частоты ЧС, при котором несмещённая оценка частоты определяется по формуле:
Л -
Т'
(2)
где Л - несмещенная оценка частоты;
N - количество ЧС, за интервал времени Т; При этом относительная погрешность оценки частоты ЧС по статистическим данным определяется по формуле:
Л Ал
= т,
(3)
где 5\ - относительная погрешность оценки частоты;
АЛ = +А2 .
л у Лстат ЛЧС
При объёме статистических данных N от 1 до 100, используется вероятностно статистический метод, при котором оценка частоты ЧС класса п0 степени тяжести определяется по формуле:
где Л^ - оценка частоты ^'-го класса;
(4)
ц. .......... вероятность частоты наступления ЧС
]-то класса тяжести.
При этом погрешность будет определяться по формуле:
= дд + ¿А,
(5)
где - погрешность оценки частоты;
5д - погрешность вероятности частоты наступления ЧС; ^ =
Для оценки редких ЧС, с объёмом статистических данных N меньше 1, существует теоретико-статистический метод, но его рассмотрение не целесообразно, всвязи с редкостью возникновения событий [1].
Если оценка производится на федеральном, региональном и территориальном уровнях, целесообразно использовать статистический метод. При исследовании ЧС местного и объектового уровней, целесообразно использовать вероятностно-статистический метод.
При ингредиентном загрязнении окружающей среды, частоту появления такой ситуации как неблагоприятное воздействие на спасателей и население экологических факторов, можно принять такой же, как частоту возникновения экологически неблагоприятных ЧС.
В этом случае, частота экологически неблагоприятных последствий для спасателей и населения экологически неблагоприятными факторами, (в условиях исключающих их нахождение в зоне заражения) будет равна частоте (повторяемости) ЧС.
Аатт - Ата
(6)
где Аэп - частота экологически неблагоприятных последствий;
Ачс ~
частоте (повторяемости) ЧС;
Различными будут только масштабы зон экологических нагрузок, зависящие от характеристик источника загрязнения и условий распространения загрязняющих веществ.
В настоящее время методики оценок экологического ущерба являются существенно приближёнными.
Содержание экономического ущерба может быть представлено следующими зависимостями:
Прямой экономический ущерб равен:
л. — ^^Р + т .х. + .и. + + W3, (7)
где Ж).п. - прямой экономический ущерб;
- ущерб от разрушения производственных объектов, потери сырья и топлива;
.х - ущерб сельскому и лесному хозяйству в зоне ЧС;
Шъ.и - ущерб водным источникам и сооружениям;
- ущерб жилищному, коммунальному и бытовому хозяйствам;
- ущерб от потери продукции из-за повышенной заболеваемости и потерь населения.
Косвенный экономический ущерб равен:
^в .к. — х. + Wя л. + .р. + (8)
где Ж).к. - косвенный экономический ущерб;
х. _ ущерб из-за разрушения сложившейся инфраструктуры объектов экономики и системы хозяйственных связей в регионе;
.п - затраты на проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ (далее - АСДНР) и восстановление разрушенного;
.р - затраты на ограничение развития
ЧС;
- потери личного состава, техники, материальных средств при проведении АСДНР в зоне ЧС.
Ущерб в социальной сфере так же может быть представлен в виде следующих зависимостей:
Прямой социальный ущерб равен:
+ wж.д. + wtí + т, (9)
где Шс- прямой социальный ущерб;
.Ком _ ущерб за счёт выплат социальных компенсаций при гибели, потере здоровья и имущества населения;
.д. - ущерб на поддержание жизнедеятельности населения;
- ущерб за счёт оказания медицинской помощи, выплат по бюллетеням пострадавшим;
- ущерб за счёт эвакуации и отселения населения.
Косвенный социальный ущерб равен:
Же .к. — Ждоп. + Wкoм, (Ю)
где Шс.к. - косвенный социальный ущерб;
Ждоп. _ дополнительные выплаты спасателям;
ЖКОм _ компенсационные выплаты спасателям и пострадавшим при ликвидации ЧС.
При наличии соответствующих социологических или экономических данных, можно определить экологические риски ЧС, связанных с ингредиентным загрязнением.
Другим подходом может быть методика определения величины ущерба по выбросам загрязняющих веществ.
Величина ущерба, причиняемого объектом выбросом в атмосферу, может быть оценена по зависимости:
ША — уа • <га • / • М^, руб/год, (11)
где Жд - величина ущерба, причиняемого объектом выбросом в атмосферу;
•ид — нормативная ставка платы за условную тонну выбрасываемых вредных веществ в атмосферу в течение года, руб/усл.т;
иА _ показатель относительной опасности загрязнения воздуха над различной территорией;
/ - поправка, учитывающая характер рассеивания вредных веществ в воздухе, зависящая от источника и способа выброса;
М\ - приведённая масса годового выброса объекта загрязнения, усл.т/год.
По сходной зависимости может оцениваться ущерб от сбросов вредных веществ в водные объекты:
Жб — Ув • • Мв,руб/год, (12)
где Шв - нормативная ставка платы за условную тонну выбрасываемых вредных веществ в водные объекты в течение года, руб/усл.т;
Ув нормативная ставка платы за условную тонну выбрасываемых вредных веществ в водные объекты в течение года, руб/усл.т;
(Гк - показатель относительной опасности загрязнения воздуха над различной территорией;
Мв - приведённая масса годового выброса объекта загрязнения, усл.т/год.
Значения га и гк устанавливаются органами Министерства природных ресурсов Российской Федерации и органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации.
при загрязнении атмосферы рассчитываются по формулам для газов:
-
100
4
Н АТ 1 + и' 100 + у + - +
(13)
ба;
Н
АТ - разность температур у устья трубы и окружающего воздуха, С0; и
земного ветра, м/с. для твёрдых частиц:
-
100
Н АТ
Л00+т + ^г
1+ и
(14)
Третьим подходом оценки ущерба, может быть определение платы за загрязнение окружающей среды и причинённый экологический ущерб.
Расчёт вышеуказанных плат производится по следующим зависимостям:
П,
г=1
(15)
где ^ - суммарная плата за годовой выброс (сброс), хранение отходов, параметрическое загрязнение, руб/год;
го вещества или другого вида воздействия, руб/год;
п - количество вредных веществ или воздействий при загрязнении окружающей среды.
П — Пнг • ^пдВг + Пнг • Кл(<2вСВг^ПДВг) + +Пнг • КдКпЛ ( Qг^QвCВг), Руб/гОД,
за одну тонну или другую единицу загрязня-руб./т;
^пдвг _ годовой (или другой расчётный
щества (воздействия), т;
ФвсВг _ годовой временно согласованный
ствия), т;
^^ ^ ^^^^^^ выброс г-го вещества (воздействия), т;
К л - лимитный коэффициент повышения нормативных ставок за выбросы (сбросы, воздействия) превышающие предельно допустимые, но менее, временно согласованных выбросов;
Кп.л _ коэффициент повышения нормативных ставок платы за выбросы (сбросы, воздействия), превышающие лимитные, т.е. временно согласованные выбросы.
Во втором и третьем подходах, для определения ожидаемого ущерба, необходимо знать величину выбросов соответствующих веществ Q, которые приведут к возникновению экологической опасности, нормированной превышением предельно допустимых концентраций (далее - ПДК).
Для определения этой величины целесообразно воспользоваться зависимостью:
С —
Q
к,
(17)
рсс
(16)
где Сг - нормативная концентрация загрязняющих веществ, для выявления степени экологической опасности, мг/м3;
Q - количество вредного вещества выбрасываемого из источника, г/м-с;
к
теорологического разбавления вредных ве-
3
Зная количество выбрасываемого вредного вещества на участке аварии и его ПДК, можно определить расстояния, на которых экологические нагрузки будут соответствовать различным степеням экологической опасности по показателям превышения ПДК и соответственно необходимость проведения защитных мероприятий на любом удалении от очага загрязнения. Под экологическими нагрузками в
2
4
данном случае понимается антропогенное воздействие на окружающую среду, вызывающее различные изменения компонентов экосистемы.
В случае нахождения спасателей или населения в зоне заражения (территория или акватория, в пределах которой распространены или куда привнесены опасные химические и биологические вещества в количествах, создающих опасность для людей, сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени), проводится целый комплекс защитных мероприятий, однако при нахождении людей вне зоны заражения, зоны экологических нагрузок не учитываются. Личный состав не поражается в зоне зара-
жения, а поражается при нахождении в зоне экологических нагрузок. Величины или проценты возможных потерь, находятся в прямой зависимости от степени экологических нагрузок на той или иной территории. В соответствии с этим, учитывая, что зона экологических нагрузок в результате '1С. связанных с ингредиентным загрязнением, может быть гораздо большей, чем зона заражения, возникает необходимость расширения зоны проведения защитных мероприятий, с учетом возможных экологических ущербов в результате экологических нагрузок. Вариант зон загрязнения в случае промышленного выброса показан на рисунке.
Рисунок Схема зоны загрязнения в районе промышленного выброса. Верхняя часть план-схема территории, нижняя часть профиль территории по линии А-Б; ПЗ промышленная зона с источником выброса; Г районы города; Л лесопарковые насаждения; СЗЗ санитарно-защитная зона.
Пунктиром обозначены профили рассеяния выбросов и соответствующие изолинии концентрации загрязнителей в приземном слое воздуха.
На рисунке, отображающем зоны загрязнения в районе промышленного выброса видно, что экологические нагрузки предельно допустимых концентраций будут воздействовать
на население и спасателей далеко за пределами аварийной промышленной зоны, а территория с возможными предельно допустимыми концентрациями, как правило, не входит в зону ЧС. Тем не менее, воздействие неблагоприятных экологических факторов на данных территориях может привести к санитарным потерям и ущербу.
Данный подход позволяет количественно и комплексно оценить различные виды ущерба, определить экологические риски для личного состава, находящегося в любой зоне неблаго-
приятной экологической обстановки, что повлияет на планирование действий сил по ликвидации ЧС и проведение защитных мероприятий на существенно больших от зоны заражения расстояниях. Для повышения достоверности оценки экологических рисков, одной из задач органов управления по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям, является сбор и оценка статистических данных об экологических последствиях ЧС как от подчинённых подразделений, так и от взаимодействующих структур на всех уровнях РСЧС.
Литература
1. Акимов В.А., Лесных В.В., Радаев H.H. Основы анализа и управления риском в природной и техногенной сферах. Учебное пособие в системе образования МЧС России и РСЧС - М.: Деловой экспресс, 2004 - 352 с.
2. ГОСТ Р 22.0.05-94. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения.
3. Ермаков С.И. «Экологические аспекты защиты сил от опасных факторов техногенного и природного характера». Сборник материалов научно-практической конференции слушателей, курсантов и студентов АГЗ МЧС России. - Новогорск: АГЗ МЧС России, 2003. - 280 с.
ON THE ASSESSMENT OF ENVIRONMENTAL RISKS OF MAN-MADE
EMERGENCIES
Sergey ERMAKOV
Candidate of Military Sciences
Head of the Department of Radiation and Chemical
Protection
Academy of Civil Protection EMERCOM of Russia
Address: 141435, Moscow Region, Khimki, md.
Novogorsk
E-mail: ermaksiQmail.ru
Abstract. The option of forecasting of environmental risks is presented in article for the population, the rescue and other formations which are out of zone emergency in case of impact on them of adverse ecological factors at ingrediyentny environmental pollution. Relevance is caused by possible sanitary losses owing to influence of ecologically adverse factors and need of a complex assessment of risks by governing bodies (operational staff), for the purpose of minimization of losses. Keywords: ingrediyentny pollution, environmental risk, forecasting of damage, protection of rescuers.
Citation: Ermakov S.I. On the assessment of environmental risks of man-made emergencies // Scientific and educational problems of civil protection. 2018. No. 4 (39). pp. 40-45
References
1. Akimov V.A., Lesnykh V.V., Radayev N.N. Osnovy analiza i upravleniya riskom v prirodnoy i tekhnogennoy sferakh. Uchebnoye posobiye v sisteme obrazovaniya MCHS Rossii i RSCHS - M.: Delovoy ekspress, 2004 - 352 s.
2. GOST R 22.0.05-94. Bezopasnost' v chrezvychaynykh situatsiyakh. Tekhnogennyye chrezvychaynyye situatsii. Terminy i opredeleniya.
3. Yermakov S.I. «Ekologicheskiye aspekty zashchity sil ot opasnykh faktorov tekhnogennogo i prirodnogo kharaktera». Sbornik materialov nauchno-prakticheskoy konferentsii slushateley, kursantov i studentov AGZ MCHS Rossii. - Novogorsk: AGZ MCHS Rossii, 2003. - 280 s.
