UNSORTED / Лекции - Техногенный риск - 2002 / риск / Интегральная оценк

Интегральная оценка качества водного ресурса

Т.Б. Гордеева

МГТУ "СТАНКИН", Россия

Integral estimation of quality of water resource

Tatiana B. Gordeeva

MSTU "STANKIN", Russia

В начале XXI века во всем мире все большее внимание уделяется экологическому благополучию общества. Возрастание техногенной нагрузки на природную среду требует применения эффективно функционирующих систем охраны окружающей среды, которые должны быть интегрированы в общую систему управления предприятия, а также соблюдения существующих нормативов. Однако недостатки систем нормирования антропогенных нагрузок на окружающую среду обусловлены отсутствием комплексного подхода при оценке воздействий на природные объекты.

Выброс отходов промышленных производств нормируется с учетом санитарно-гигиенических норм на предельно допустимые концентрации вредных веществ, что обеспечивает защиту человека от конкретного вещества, но не учитывает комплексного воздействия нескольких вредных веществ на экосистему.

Современный метод оценки влияния жизненного цикла включает следующие три типа экологических ущербов: ущерб здоровью человека, качеству экологических систем и качеству ресурсов.

Ущерб качеству экосистемы выражается как процент исчезнувших видов в определенной области под воздействием на окружающую среду. Так, например, токсикологическое воздействие представлено процентным отношением всех видов присутствующих в окружающей среде, которые находятся под токсическим давлением.

Ущерб ресурсам представлен в методологии Эко-индикатор 99, в котором анализ ущерба, наносимого ресурсам, включает несколько стадий и на данный момент признан одним из лучших методов управления окружающей средой.

Экологический ущерб ресурсам рассматривается наряду с другими категориями ущерба. В частности, ущерб водным ресурсам может быть оценен в рамках категорий ущерба здоровью человека и качеству экосистем.

Наличие промышленных предприятий в окружающей среде всегда неизбежно характеризуется наличием источников загрязнения со стороны предприятий. Система управления окружающей средой включает в себя: инвентаризацию источников экологической опасности; оценку экологического риска; базу данных по контрмерам. Оценка экологического риска должна учитывать не только техногенный риск, но и функционирование элементов экологической системы в условиях интенсивного антропогенного воздействия, а также изменения этих воздействий. Степень экологической безопасности осложняется как неполнотой имеющихся знаний о пределах устойчивости экологических систем и последствий их нарушения, так и объективно существующей неопределенностью этих пределов и последствий их нарушений. Оценка ущерба, который причинит в будущем загрязнение окружающей среды, представляет трудности, так как действие загрязнителей может проявиться позже, когда они аккумулируются в какой-либо среде и вызовут серьезные разрушения.

В связи с популяризацией серии международных стандартов ИСО 14000 предприятию необходимо знать, каким образом воздействуют на окружающую среду осуществляемые на нем технологии и какой эффект от загрязнения окружающей среды следует ожидать в будущем.

Анализ входных и выходных потоков, а также потенциальных воздействий на качество используемых ресурсов со стороны продукционной системы в рамках серии международных стандартов ИСО 14000 представляет собой оценку жизненного цикла. Стандарты ИСО 14000 требуют минимизации воздействия ЖЦ на окружающую среду.

Метод оценки жизненного цикла, приведенный в стандарте ISO 14000, включает в себя: 1)проведение инвентаризации соответствующих входных и выходных потоков продукционной системы; 2)оценивание потенциальных воздействий на окружающую среду, связанных с этими потоками; 3) интерпретацию результатов инвентаризационного анализа и этапов оценки воздействий в зависимости от цели исследования.

Оценка качества вод проводится по двум критериям: экологическому - подразумевающему состояние общего загрязнения водных объектов, или прикладному - характеристике пригодности воды для конкретного вида водопользования.

Итоговые характеристики экологического состояния водных объектов получаются путем синтеза всей значимой информации, выполняемого как экспертным путем, так и с применением математических методов на основе факторного, компонентного и других видов анализа.

С целью оценки потенциальных воздействий на окружающую среду, в соответствии со стандартами ИСО 14000 используется метод математического моделирования. Эволюция качества ресурса в водоеме представлена моделью биохимической трансформации соединений азота и фосфора в ограниченном объеме, которая описывается набором балансовых уравнений первого порядка:

где W-объем водного объекта; t – время; С_i- концентрация соответствующего соединения; R_i- скорость биохимической трансформации соответствующего соединения; Q₁- поступление воды в водоем; C_1i-концентрация компонентов в поступающей воде; Q₂- поступление воды из водоема; J- поток на межфазной поверхности; О- площадь зеркала водоема; G- боковая нагрузка (поступления с берегов); L- длина береговой зоны водоема. Совместное решение данной системы позволяет исследовать влияние дополнительных факторов, таких как водообмен и колебания температуры в течении года.

При промышленном использовании водного ресурса необходим прогноз состояния экосистемы водоема. При этом важно знать характер изменчивости кислородного режима и концентрации легко окисляемого органического вещества. Таким образом, представленная модель позволяет исследовать влияние дополнительных факторов на эволюцию качества используемого ресурса в естественных водоемах с целью определения управляющих воздействий.