Лекция 1. Подходы к управлению риском.

1.1. Структура экологического риска.

Вероятность неблагоприятного воздействия

Различные виды деятельности характеризуются в первую очередь вероятностью неблагоприятного воздействия.

Пусть Р_р = Р_р(и) - вероятность реализации неблагоприятного воздействия.

Неблагоприятное воздействие может обладать одним или несколькими экологическими эффектами и, поражающее действие которых характеризуется, в свою очередь, соответствующими экологическими факторами.

Количественной характеристикой повторяемости неблагоприятных воздействий за тот или иной промежуток времени является частота событий l, измеряемая как отношение числа этих событий N к соответствующим промежуткам времен Т:

При заданной величине интенсивности появления событий l распределение времен между появлениями таких событий описывается распределением Пуассона:

Вероятность того, что в течение времени T наступит хотя бы одно событие, определяется в соответствии со следующим соотношением:

Рекомендуемые материалы

Как правило, основные виды деятельности, такие как производство продукции, транспортировка и хранение характеризуются вероятностями, значительно меньшими единицы. В этом случае вероятность удобно представить в виде

Обычно n₀ варьируется от 3 до 9. Для расчета вероятности аварий на нефтебазах и АЗС показатель  n₀ подчиняется условиям:

3,5 < n₀  < 8

Для основных видов деятельности диапазон средних частот аварийных ситуаций в год представлен в таблице 1:

Таблица 1

Риски различных видов деятельности

Все вышесказанное о вероятности реализации неблагоприятного события Р относится к вероятности первичной аварии, развитие которой может идти по нескольким сценариям, составляющим полную группу несовместимых событий, т. е.

где Р_cⁱ - вероятность развития событий по i-му сценарию. Кроме того, поражающие факторы, возникающие в результате развития первичной аварии, могут привести к появлению источников вторичных аварий, связанных, например, со взрывами взрывоопасных объектов под действием теплового излучения пожара, нарушением защиты объектов, содержащих токсичные вещества, под действием ударной волны взрыва и т. д.

Тогда, обозначая через Р_в^j~вероятность вторичной аварии на j-м объекте, получаем, что вероятность реализации j-го сценария развития аварии с инициированием j-го вторичного источника опасности будет иметь вид:

Для выражения риска той или иной деятельности часто используются понятия индивидуального и группового риска.

Индивидуальный риск представляет собой частоту, с которой индивид может понести определенный ущерб. Обычно показатель индивидуального риска используется для сравнительной оценки риска людей, живущих вблизи и вдали от предприятия. Иными словами, индивидуальный риск характеризует место проживания, он зависит от пространственных координат.

Вероятность поражения объектов окружающей среды

Обозначим через P_n = P_n(r,u,L) вероятность поражения объекта окружающей среды в результате негативного воздействия. Здесь r-- удаленность объектов от источников воздействия, L - защищенность объекта системы от поражающего действия экологического эффекта u.

Для определения вероятности P_n анализируются экологические эффекты и факторы прогнозируемого негативного воздействия, оцениваются уровни возможных воздействий вредных веществ и излучений, масштабы их распространения с учетом ландшафтных и метеорологических условий, временные периоды их действия. К настоящему времени накоплено достаточно большое количество статистического материала по поражающим факторам радиоактивных и электромагнитных излучений, техногенных загрязнений воздуха, земель и вод, аварий на производстве и транспорте. По многим вопросам пространственно-временного распространения вредных веществ получены теоретические результаты.

В качестве примера рассмотрим взрыв горючего вещества - с последующим пожаром. Тогда основные экологические эффекты связаны с образованием ударной волны и теплового излучения, а поражающие факторы определяются соответственно величинами избыточного давления DP (r) и теплового импульса U (r)

где

r – удаленность от точки взрыва;

M – масса топливно-воздушной смеси

Q_n - теплоемкость; g- телесный угол, под которым виден огненный шар взрыва с места расположения объекта;

s- коэффициент ослабления излучения атмосферой;

Dt - время экспозиции;

Последствия взрыва и последовавшего за ним пожара заключаются в общем случае в детерминированном нанесении экологического и экономического ущерба на малых расстояниях от источника (P_n=1) и практическом отсутствии ущербов на значительном удалении от источника (P_n=0).

Последствия являются мерой серьезности аварии. Последствия могут быть выражены различными способами в зависимости от вида анализа. Типовым выражением последствий аварии можно считать гибель человека или конкретного числа людей.

Если изучается риск загрязнения окружающей среды, то последствия выражаются в единицах, соответствующих определенным повреждениям окружающей среды.

Если изучается экономический риск, то последствия могут выражаться непосредственно в деньгах, т.е. в сумме, которая могли бы быть потеряна, если бы произошли конкретные события.

Риск =F(l, С),

где l — частота ожидаемой аварии; С — последствия аварии.

Риск часто выражается через частоту аварий со смертельным исходом (FAR - Fatal Accident Rate). Показатель FAR отражает количество смертельных исходов в течение 10⁸ часов воздействия вероятных аварийных факторов на здоровье человека. Так, если для некоторого предприятия показатель FAR равен 8,0, это означает, что из 1000 мужчин и женщин, работающих на этом предприятии всю трудовую жизнь (например, 50 лет), при режиме работы в течение 50 недель в год (2 недели отпуск) и 40 часов в неделю, восемь могут погибнуть из-за аварии.

Возможно, что эти восемь человек погибнут в результате одной аварии, а возможно — за весь указанный период.

Нижеследующая таблица дает представление о частоте аварий со смертельным исходом при ведении разных видов хозяйственной деятельности:

Таблица 2

Частота аварий со смертельным исходом при ведении разных видов хозяйственной деятельности

Величина экологического риска

Для j-го объекта окружающей среды, характеризующегося защищенностью L_ij от поражающего действия i-го экологического эффекта, величина экологического риска равна произведению вероятности реализации неблагоприятного воздействия на вероятность поражения объекта окружающей среды:

С учетом действия совокупности факторов могут быть получены и формулы для соответствующих такому действию рисков.

При этом суммирование рисков имеет смысл лишь при достаточной однородности и однотипности объектов и видов риска.

Цена экологического риска

Для простейшего случая цена экологического риска определяется как произведение экологического риска R на экономический эквивалент потерь вследствие прогнозируемого натурального экологического ущерба Y:

Вам также может быть полезна лекция "5.5. Спектральные радиолинии молекул".

При этом в случае нанесения ущерба нескольким составляющим окружающей среды экономический ущерб рассчитывается как сумма

где W_i – обобщенная составляющая прогнозируемого натурального ущерба;

C_i – цена i-й составляющей натурального ущерба на единицу измерения.

В результате удается с единых экономических позиций оценить ущерб от загрязнения атмосферы, литосферы и водного бассейна, а также от деградации земель, размещения отходов, уничтожения природных ресурсов.

Таким образом, введенные выше понятия вероятности для различных видов деятельности и для поражения различных объектов позволяют выделить основные направления предотвращения аварий катастроф. В первую очередь к таким направлениям относятся программы и мероприятия, обеспечивающие снижение вероятности реализации неблагоприятных факторов, а также деятельность по уменьшению вероятности поражения объектов окружающей среды. При этом изначально направления деятельности по снижению риска в высокой степени связаны с субъективной оценкой опасности различных факторов и видов деятельности.