Количественная оценка экологического риска

Лектор: к.т.н. доц. П.Ф. Агаханянц

Группа: 237

Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий

Оценка социального и индивидуального риска

• Социальный риск R_S характеризует возможные аварии на промышленных, энергетических, военных и иных объектах, которые вызывают тяжелые последствия и, прежде всего, гибель людей

• Индивидуальный риск R_I определяется вероятностью экстремального вреда – смерти индивидуума – от некоторой причины, рассчитываемой для всей его жизни или для одного года

Оценка социального риска

• w_i – частота i-той аварии

• N_i – количество смертельных случаев, обусловленных ею

• l – возможное число всех аварий на данном объекте.

• В ряде стран значения частот аварий и количеств вызванных смертельных случаев для оценки допустимого социального риска эксплуатации объекта установлены законодательно.

• Нидерланды: риск от потенциально опасной установки, авария на которой может вызвать гибель 10 человек, может считаться допустимым, если частота этой аварии не превышает 10^-4 в год,то есть может произойти не чаще, чем один раз в 10 тыс. лет.

• Если последствия аварии в n раз больше, то соответствующая частота должна быть в n² раз меньше. Если на установке возможна авария, способная вызвать смерть 20 человек, то частота такой аварии не может превышать 2,5*10^-5 в год

Оценка социального риска, обусловленного действием вредных веществ, находящихся в воздухе, воде или пище

• Для оценки влияния токсиканта, присутствующего в окружающей среде, вводится понятие «риска от дозы i токсиканта j» – [P_e(D)]_ij

• Эта величина является вероятностью, зависит от «фактора риска данного токсиканта» F_r и его дозы D:

• доза D измеряется в мг

• фактор риска F_r имеет размерность мг^-1 и представляет собой риск, приходящийся на единицу дозы

• Величина фактора риска определяется в результате специальных исследований

• Если связь между дозой и риском линейна, а воздействие токсиканта не имеет порога, то вероятность определяется формулой

• c – концентрация токсиканта, v – ежедневное поступление загрязненной среды в организм, t – время воздействия токсиканта

• Число тяжелых последствий (напр., раковых заболеваний) действия токсикантов на людей определяется выражением

• N_ij – количество людей, подвергшихся действию токсикантов, k – количество токсикантов, n – количество уровней доз каждого токсиканта, e – показывает, что рассматриваются дополнительные случаи заболевания, вызванных токсикантами

Оценка социального риска. Пример

• После ввода в строй промышленного объекта проживающее поблизости население в количестве 10 тыс.чел. в течение 3 лет постоянно (24 ч/сут.) подвергается действию находящегося в воздухе токсиканта-канцерогена, концентрация которого равна 0,01 мг/м³. Сколько дополнительных случаев рака можно ожидать от этого токсиканта за время эксплуатации объекта, если фактор риска токсиканта составляет 10^-6 мг^-1?

• Средний объем воздуха, вдыхаемый человеком, равен 7,5 л/мин  объем загрязненного воздуха, проходящий через легкие каждого человека ежесуточно, составит:

v = 7,5 л/мин • 10^-3 м³/л • 60 мин/ч - 24 ч/день = 10,8 м³/день.

q_e = F_r• v • с • t • N = 10^-6мг^-1 • 10,8 м³/день • 0,01 мг/м³ • 365 дней/год • 3 года • 10⁴ чел = 1,2

•  Для приведенных условий рассматриваемый объект может вызвать приблизительно лишь один дополнительный случай заболевания раком.

Оценка индивидуального риска

• Часто в литературе термины "индивидуальный риск" и "вероятность" употребляются как синонимы, однако помимо вероятности события здесь присутствует "по умолчанию" его последствие – гибель человека.

• Федеральные ведомства США ориентируются на такой нижний теоретический предел допустимого индивидуального риска, который можно считать пренебрежимо малым.

• Этот предел соответствует увеличению вероятности смерти на один шанс на миллион (10^-6) за всю жизнь человека, продолжительность которой принимается равной 70 годам.

• В расчете на один год идеальный, пренебрежимо малый индивидуальный риск составляет, следовательно, 10^-6 : 70 = 1,43 * 10^-8 год^-1

• Для оценки допустимых индивидуальных рисков, связанных с опасными видами деятельности, в Великобритании используются «критерии Эшби».

• Они представляют собой вероятности одного фатального случая (одной смерти) в год.

Критерии приемлемости риска (по Эшби)

Ранг риска	Вероятность одной смерти	Степень приемлемости
1	Не менее 1*10-3	Риск неприемлем
2	Не менее 1*10-4	Риск приемлем лишь в особых обстоятельствах
3	Не менее 1*10-5	Требуется детальное обоснование приемлемости
4	Не менее 1*10-6	Риск приемлем без ограничений

Порядки вероятности индивидуального риска смерти, рассчитанные для одного года

Причины смерти	Вероятность одной смерти в год
Все причины	10-2
Все «внутренние» причины (болезни)	10-2
Все «внешние» причины (аварии, отравления, насилие и пр.)	10-4
Все аварии на транспорте	10-4
Случайные отравления	10-5
Травматизм на производстве	10-5
Аварии на воздушном транспорте	10-6

Причины увеличения индивидуального риска смерти на 10^-6 в год (по Р. Вильсону)

Вид деятельности	Причины смерти
Выкурить 1,4 сигареты	Рак, болезнь сердца
Пробыть 1 час в угольной шахте	Болезнь легких
Провести 2 дня в Нью-Йорке	Болезнь легких
Проехать 300 миль на автомобиле	Авария
Проехать 10 миль на велосипеде	Авария
Пролететь 1000 миль на самолете	Авария
Прожить 2 месяца в горах	Рак
Прожить 2 месяца рядом с курильщиком	Рак, болезнь сердца
Сделать рентген грудной клетки	Рак
Прожить 150 лет на расстоянии 20 миль от ядерного реактора	Рак