Оценка социальных и экологических рисков

Цель работы заключается в обучении студентов подходам для определения и оценки рисков загрязнения природной среды промышленными предприятиями

 

Исследование рисков в нашей стране долгое время практически не развивалось, что явилось следствием реализации концепции "абсолютной безопасности" (считалось, что можно создать безопасную систему любой сложности). Однако, на самом деле, для принятия эффективных управленческих решений необходима количественная информация об уровнях опасностей, угроз и их зависимости от различных факторов. Для получения такой информации необходим специальный инструментарий: методы, модели, методики, алгоритмы.

Риск – событие или группа родственных случайных событий, наносящих ущерб объекту, обладающему данным риском. Случайность наступления события означает невозможность точно определить время (а иногда и место) его возникновения.

Под объектом понимается материальный объект или имущественный интерес. В качестве материального объекта может выступать человек или какое-либо имущество, а имущественного интереса – некое нематериальное свойство объекта, например прибыль. Иногда под объектом – носителем риска может пониматься какое-либо его свойство.

Ущерб – ухудшение или потеря свойств объекта. Ущерб может быть выражен в натуральном виде (физический) или стоимостном выражении (экономический).

Вероятность события – это его математический признак, означающий возможность рассчитать частоту наступления события при наличии достаточного количества статистических данных (наблюдений).

Таким образом, риск как отдельное событие обладает двумя наиболее важными свойствами – вероятностью и ущербом.

Опасность хранят все системы, имеющие энергию, химические или биологические активные компоненты, а также системы с такими характеристиками (параметрами), которые не соответствуют условиям жизнедеятельности человека.

Под понятием šопасностьŸ имеют в виду процессы, явления, предметы, оказывающие негативное влияние на жизнь и здоровье человека. Опасность – это способность химического, физического, биологического агента или совокупности определенных условий наносить вред живому организму. Идентификация опасности – процесс установления причинной связи между экспозицией химического вещества  и частотой развития и/или тяжестью неблагоприятных эффектов на здоровье человека.

 

 

Задачи этапа идентификации опасности:

1. Выявление всех источников загрязнения окружающей среды и возможного воздействия на человека.

2. Идентификация всех загрязняющих веществ.

3. Характеристика потенциальных вредных эффектов химических веществ и оценку научной доказанности возможности развития этих эффектов у человека.

4. Определение возможных маршрутов экспозиции.

5. Выявление приоритетных для последующего изучения химических соединений, приоритетных маршрутов их воздействия (включая приоритетные загрязненные среды и пути поступления химических веществ в организм человека).

6. Установление тех вредных эффектов, которые могут быть вызваны приоритетными веществами при оцениваемых маршрутах воздействия, продолжительности экспозиции (острые, подострые, хронические, пожизненные) и путях их поступления в организм человека.

7. Оценка полноты и достоверности имеющихся данных об уровнях загрязнения различных объектов окружающей среды, определение задач по дополнительному сбору информации о фактических и/или моделируемых концентрациях химических веществ в различных средах.

8. Оценка наличия сведений о количественных критериях, необходимых для последующего анализа риска для здоровья (референтные дозы и концентрации, факторы канцерогенного потенциала).

9. Окончательная корректировка плана проведения исследований по оценке риска, а также установление тех неопределенностей, которые способны повлиять на полноту и достоверность окончательных заключений и рекомендаций. Тем самым определяются границы оценки риска, характеризующие ту область исследуемой проблемы, для которой с известной степенью достоверности применимы полученные результаты оценки риска.

Практика свидетельствует, что абсолютная безопасность недостижима. Стремление к абсолютной безопасности часто вступает в антагонистические противоречия с законами техносферы.

Экологический риск представляет собой вероятность наступления событий, имеющих неблагоприятные последствия для природной среды и вызванного негативным воздействием хозяйственной или иной деятельности, чрезвычайными ситуациями природного или техногенного характера.

По фактору происхождения риски принято разделять на 3 класса:

первый класс – это риск природного происхождения;

второй класс – риск техногенный;

третий класс – социальный риск, который обусловлен влиянием на социальную среду природных, техногенных и техногенно-природных факторов и явлений. Он характеризует масштаб возможного последствия негативного события на население и определяется как отношение числа пострадавших людей к общему числу людей, подвергаемых этому воздействию. 

Кроме того, риск может характеризоваться масштабом, формой, уровнем индивидуального риска, чел./год:

– малый – менее 2,7∙10^-7 (для России менее 40 чел.);

– средний – от 3,3∙10^-7 до 1∙10^-6 (для России – 50–149 чел.);

– большой – от 1∙10^-5 до 1∙10^-4 (для России – 1500–14999 чел.);

- исключительно большой – более 1∙10^-4 (для РФ – более 15000 чел.).

Ежегодные среднемноголетние потери России от опасных природных и техногенных процессов (ОПТП) составляют 60-130 чел. и 15,5–19,0 млрд. руб. Население России составляет около 150 млн. чел., ее площадь – 1707,5 млн. га, тогда индивидуальный риск составит:

R_инд = 3,3∙10^-7 ÷1∙10^-6 чел./ год.

Это значит, что в любой точке России от любой ОПТП гибель в течение года может быть один человек из группы в 1÷3 млн. чел.

В масштабе всех стран этот показатель характеризуется:

R_инд = 3,4∙10^-5 чел./ год. В России по взрыво- и пожарной безопасности

R_инд = 1∙10^-6 чел./ год.

Допустимый индивидуальный риск от ОПТП в любой точке России

R_инд = 3,3∙ 10^-7 ÷1∙10^-6 чел./ год при условии, что фактор занятости = 1.

Федеральный экономический риск от ОПТП R_эк. = 8,8∙12,0 руб./ га в год.

В зависимости от профессиональной деятельности устанавливается риск смерти (чел./год), представленные в табл. 3.1, масштабы риска смерти описаны в табл. 3.2.

Таблица 3.1

Классификация профессиональной опасности

Категория	Условия профессиональной деятельности	Риск смерти, чел./год	Профессия
1	Безопасные	От 1∙10-5 до 1∙10-4	Программисты, научные работники
2	Относительно опасные	От 1∙10-4 до 1∙10-3	Работники бумажного производства, шахтеры, металлурги, строители и др.
3	Опасные	От 1∙10-3 до 1∙10-2	Рыбопромысловики, верхолазы, трактористы и др.
4	Особо опасные	Больше 1∙10-2	Летчики-испытатели, летчики реактивных самолетов и др.

 

Методика определения риска

Каждое неблагоприятное событие порождается некоторым набором исходных причин, то есть инцидентов. Зная вероятность возникновения исходных инцидентов и промежуточных шагов, можно рассчитать вероятность реализации данного сценария и соответствующего ему главного события.

Анализ риска – начальный этап, имеющий целью получение необходимой информации о структуре, свойствах объекта и имеющихся рисках. Анализ риска – во многом субъективный процесс, в ходе которого учитываются не только количественные показатели, но и показатели, не поддающиеся формализации, такие, как позиции и мнения различных общественных группировок, возможность компромиссных решений, экспертные оценки и т.д. Основной элемент анализа риска – идентификация опасности (обнаружение возможных нарушений), которые могут привести к негативным последствиям. 

Таблица 3.2

Масштабы риска смерти в земных условиях (чел./год)

Порядок риска	Диапазон риска	Источник риска и причина смерти
XII	(1-2)∙10–8	Естественная среда обитания (отдельные небольшие события)
	(1-4)∙10–8	Ураганы, торнадо
	(4-9)∙10–8	R-активное загрязнение среды атомными предприятиями и АЭС (при дозе 1-5 бэр за год).
XI	(1-2)∙10–7	R-активные вещества в товарах широкого потребления, излучение телевизоров и т.д.
	(1-4)∙10–7	Глобальное выпадение R-активных веществ от ядерных испытаний
	(4-9)∙10–6	Гроза (поражение молнией)
X	(1-2)∙10–6	Тайфуны, циклоны, бури; укусы ядовитых животных, насекомых
	(1-4)∙10–6	Землетрясения, наводнения, выхлопные газы автомобилей. Мед. манипуляции с использован. R-источников
	(4-9)∙10–6	Все виды естественных катастроф; искусственные источники излучения в среде обитания (все виды)
IX	(1-2)∙10–5	Катастрофы в искусственной среде обитания (смог и т.д.). Швейная, обувная промышленность, огнестрельное оружие.
	(1-4)∙10–5	Текстильная и бумажная промышленность; взрывы газа в многоквартирных домах; пожары.
	(4-9)∙10–5	Естественная частота лейкемии.
VIII	(1-2)∙10–4	Болезни в возрастной группе 10-14 лет; падения
	(1-4)∙10–4	Болезни в возрастных группах 5-9, 15-19, 20-24, 25-29 лет; несчастные случаи в возрастных группах 5-9 и 10-14 лет; общественный и железнодорожный транспорт; типографии; предприятия атомной промышленности; обрабатывающая промышленность
	(4-9)∙10–4	Болезни в возрастной группе 30-34 года; несчастные случаи в возрастных группах 15-19, 25-29, 30-34, 35-39 и 40-44 года; рак легких у мужчин; врачи и радиологи; вся промышленность
VII	(1-2)∙10–3	Болезни в возрастной группе 35-39 лет; несчастные случаи в возрастных группах 20-24, 45-49, 50-54, 55-59, 60-64, 65-69, 70-74 года; заболевания органов дыхания
	(1-4)∙10–3	Болезни в возрастных группах 40-44, 45-49 лет; несчастные случаи в возрастных группах 75-79 и 80-84 года; экипажи рыболовных траулеров; шахтеры; железнодорожные рабочие; велосипед; бокс любительский
	(4-9)∙10–3	Болезни в возрастных группах 50-54 года; несчастные случаи в возрастной группе 85 лет и старше; самолеты гражданской авиации (экипажи и пассажиры); автомобиль; охота; лыжи; СС заболевания

 

Оценка – это количественное описание выявленных рисков, в ходе которого определяются такие их характеристики, как вероятность и размер возможного ущерба. В это время формируется набор сценариев развития неблагоприятных ситуаций и для различных рисков могут быть построены функции распределения вероятности наступления ущерба в зависимости от его размера.

Снижение риска подразумевает уменьшение либо размеров возможного ущерба, либо вероятности наступления неблагоприятных событий.

В изначальном или упрощенном виде риск воспринимается как опасность возникновения ущерба от какого-либо события и может быть представлен как вероятность этого события (событийный риск), то есть:

событийный риск   R'(N) = P(N)

стоимостной риск   R"(N) = Y(N),

где P(N) – частота или вероятность появления события N; Y(N) – стоимость ущерба от события N. 

Риск негативного события A есть средний ущерб от его проявления Y(N) с учетом повторяемости данного события P(N). Эта зависимость может быть представлена в выражении:

R(N) = P(A)∙Y(А),

где P(A) – среднестатистическая вероятность события A или его повторяемость и выражается числом негативных событий за единицу времени (отказов/месяц, аварий/год, оползней/год и т.д.); Y(A) – возможный экономический ущерб от события A, имеющий размерность потерь (смерти, руб./га и т.д.).

Например, среднестатистическая вероятность аварий на химкомбинате с выбросом СДЯВ в окружающую среду составляет одна авария за 5 лет, при этом в зоне воздействия облака СДЯВ поражения со смертельным исходом могут составить до 30 %. По техническим показателям на данном химкомбинате в зоне действия СДЯВ может оказаться до 100 человек, тогда

R = 0,2∙0,3∙100 = 6 чел./ год.

Таким образом, риск смертельного исхода при аварии на химкомбинате составляет 6 чел./год.

При определении риска в социальной, экономической или экологической сферах учитываются многие факторы уязвимости объекта, масштаба проявления события и другим признакам. Так, социальный риск для определенной группы людей зависит от вероятности ее нахождения в зоне поражения. Для этого варианта формула риска примет вид:

R_c(N) = P(N)∙P(Z)∙C_y(N)∙Z,

где P(Z) – вероятность нахождения людей в зоне поражения; C_y(N) – степень социальной уязвимости определенной группы людей; Z – численность всех людей в зоне поражения.

При решении народнохозяйственных задач могут выдвигаться задачи снижения факторов проявления риска, тогда в результате проведенных защитных мероприятий по снижению потерь от негативных процессов риск может рассматриваться как: предотвращенный, частично предотвращенный и непредотвращенный.

Предотвращенный риск

R_p = R_c – R_o,

где R_c  – риск до осуществления мероприятий снижения ущерба; R_o – остаточный не предотвращенный ущерб, после осуществления мероприятий.

Частично предотвращенный риск можно выразить через коэффициент предотвращенности риска K_p:

 

Средний риск или риск от события N за время t R_t(N), принято рассматривать как ущерб, который может возникнуть в результате факторов воздействия N и представлять собой зависимость:

,

где P(N) – повторяемость событий N, N – число событий за время t (аварий в год, гибель людей в год (месяц, день), отказов в месяц и т.д.); Y(N) – средний одномоментный ущерб от события N (смерть, руб./га, разрушение здания, га плодородных земель и т.д.).

Математическая величина P(N) – статистическая вероятность, характеризующая повторяемость события N за единицу времени t, а Y(N) – показатель величины (стоимости) единичной вероятности события N. Тогда риск R(N) –величина вероятностная и к ней (и) или ее компонентами применимы основные теоремы теории вероятностей.

Пример 1: Среднестатистическая вероятность аварии на химическом предприятии с выбросом СДЯВ в окружающую среду составляет одна авария за 5 лет, то есть

Решение. В зоне действия образовавшегося облака СДЯВ поражения со смертельным исходом могут получать до 30 % всех людей, то есть Y_(авар.) = 0,3 смерт. Тогда риск со смертельным исходом при аварии на химическом предприятии составит:

R_{год (авар.)} = P_{год (авар.)}∙ Y_(авар.) = 0,2∙0,3 = 0,06 смерт./ год.

Если в зоне действия облака СДЯВ окажется, допустим, 50 человек, то тогда риск со смертельным исходом будет представлен в виде:

R_{год (авар.)} = P_{год (авар.)}∙ Y_(авар.)∙Н,

где H – численность людей (элементов ущерба). В нашем примере H = 50, тогда:

R_{год (авар.)} = 0,2∙0,3∙50 = 3 чел./ год.

Индивидуальный риск гибели человека в зоне действия СДЯВ составит

В зоне действия облака СДЯВ могут оказаться люди как из состава персонала химического предприятия, так и из числа местного населения, проживающего вблизи предприятия. Риск гибели отельного жителя будет значительно ниже, чем индивидуальный риск, определенный без учета вероятности  нахождения его в зоне действия СДЯВ. Допустим, что отдельный житель, который проживает в зоне досягаемости облака СДЯВ, находится вне дома 12 часов 6 раз в неделю, еще 6 недель – в отпуске и командировках. Тогда жизнь подвергается опасности (7∙24) – (12∙6) = 96 часов в неделю и (52 – 6) = 46 недель в году.

Следовательно, вероятность его нахождения в зоне поражения составит:

 

 

Из этого следует, что индивидуальный риск гибели жителя, проживающего вблизи химического предприятия, составляет:

 

 

Экономический риск в нашем примере будет определяться ущербом в стоимостном выражении от разрушения производственного оборудования в месте аварии на предприятии и компенсационными выплатами пострадавшим. Допустим, эта сумма составит 132 млн. рублей.

Тогда экономический риск от аварии на химическом предприятии выразится:

 

Экологический риск в нашем примере может быть оценен ущербом, нанесенным сельскохозяйственным угодьям за счет заражения (загрязнения) верхнего почвенного слоя и снижения ее продуктивности. Допустим, за счет снижения плодородия почвы урожайность с этих земель, в среднем, снизилась на 10 %. В стоимостном выражении этот ущерб может быть, в нашем примере, оценен в 25 млн. руб. Тогда экологический риск от аварии на химическом предприятии составит:

 

 

Пример 2: На предприятии для сбора отработанной технологической воды имеется водохранилище, емкость которого позволяет накапливать воду в течение 5 лет. После истечения этого срока хранилище переполняется и происходит сброс загрязненной воды в протекающую поблизости реку, вода которой используется населением города для питьевых целей. Численность населения составляет 500 000 человек.

Решение. Исходя из имеющихся данных, среднестатистическая вероятность аварий, связанных со сбросом промышленных стоков и загрязнением реки, составляет одну аварию за 5 лет. При этом в зоне воздействия загрязнителей уровень заболеваемости населения, патологией, связанной с воздействием загрязнителей, по сравнению с фоновым уровнем может увеличиться на 3 %.

Поскольку численность населения, подвергающаяся воздействию вредных веществ, находящихся в сбрасываемой воде, составляет 500 тысяч человек, то коллективный риск заболеваний можно найти из следующего соотношения:

R = 0,2∙0,03∙500000 = 3000 чел./год

Таким образом, риск заболевания, связанного с загрязнением воды смертельного исхода при аварии на гидросооружении промышленного объекта составляет 3000 человек.

Пример 3: Загрязнение реки токсическими сбросами, имеющими в своем составе вредные для организма человека вещества, происходит с частотой в среднем один раз в два года в период весеннего паводка.

Решение. Таким образом, среднестатистическая вероятность попадания в водоисточник загрязняющих сбросов составляет один раз в 2 года, то есть

P_{2год. (авар.)} = 1,0 в год  или P_{1год. (авар.)} = 0,5 в год.

В зоне прохождения загрязнителей в опасных для человека концентрациях канцерогенного воздействия могут получать до 0,02 % всех людей, то есть Y(авар.) = 0,0002 случ.

Тогда риск заболеть раком при  аварийном сбросе сточных вод в реку составит:

случ./год.

Если число употребляющих воду из реки будет известно, то тогда риск со смертельным исходом можно представить в следующем виде:

где H – численность людей (элементов ущерба).

Пусть, численность населения, употребляющих воду из реки для питьевых целей составляет 1500 человек, то есть H = 1500, тогда:

В этом случае индивидуальный риск возникновения онкологической патологии для прибрежных жителей можно определить из следующего соотношения:

 

 

Следует отметить, вместе с тем, что воду из реки могут употреблять не только жители окрестных населенных пунктов, но и люди, находящиеся в этот момент на отдыхе, выполняющие сезонные сельскохозяйственные работы и т.п. При этом риск заболевания среди таких людей будет значительно ниже, чем индивидуальный риск, определенный без учета вероятности употребления загрязненной воды.

Допустим, что отдельный житель, который для питья и приготовления пищи мог употреблять воду из загрязненного водоема, находился в этих условиях 4 дня, а время, в течение которого концентрация вредных веществ в воде превышала ПДК, составляет 21 день. Тогда вероятность его нахождения в зоне поражения составит

 

Из этого следует, что индивидуальный риск гибели жителя, проживающего вблизи химического предприятия, составляет:

Экономический риск в нашем примере будет определяться ущербом в стоимостном выражении от загрязнения природной среды, затратами на ее восстановление, компенсационные выплаты пострадавшим. Допустим, эта сумма составит 132 млн. руб. Тогда экономический риск от загрязнения реки выразится:

Кроме этого, экологический риск  в нашем примере может быть оценен ущербом нанесенным, рыбоводству, сельскому хозяйству (животноводству и земледелию за счет загрязнения верхнего почвенного слоя и снижения ее продуктивности), лесному хозяйству и др.

Допустим, за счет снижения численности поголовья скота (падеж) рентабельность животноводства снизилось в среднем на 10 %. В стоимостном выражении этот ущерб пусть будет оценен в 25 млн. рублей. Тогда экологический риск от аварии на химическом предприятии составит

 

Самостоятельное задание

Придумайте самостоятельно задачу по оценке социальных и экологических рисков.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: