Физико-химические превращения в атмосфере и оценка экологического риска от выбросов промышленных объектов

• Автор: Швыряев, Иван Александрович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 211 с. : ил.

1 Современные подходы анализа риска
1.1 Методология анализа риска
1.2 Основные элементы процедуры оценки риска
1.2.1 Идентификация опасности
1.2.2 Оценка воздействующих доз
1.2.3 Оценка зависимости “Доза - эффект”
1.2.4 Характеристика риска
1.2.5 Учет неопределенностей при оценке риска
1.2.6 Представление значений оценок риска
1.2.7 Неопределенность, чувствительность и важность.
Учет потенциальных вкладов в общую неопределенность
1.2.8 Сокращение продолжительности жизни
1.2.9 Сравнительный анализ рисков
1.3 Моделирование поведения и распространения химических веществ в воздушной среде
1.3.1 Общие положения
1.3.2 Процессы переноса
1.3.3 Характеристика процессов осаждения
1.3.4 Характеристика процессов превращения
1.3.5 Прогнозирование среднегодовых концентраций
1.4 Характеристика негативного воздействия загрязняющих веществ на человека и среду
1.4.1 Оценка Зависимости “доза - эффект” при оценке риска для здоровья
1.4.1.1 Количественное оценивание риска угрозы здоровью, обусловленного
загрязняющими веществами
1.4.1.2 Расчет риска для здоровья с учетом взаимного влияния токсикантов, находящихся в виде смеси в объектах природной среды
1.4.1.3 Практические подходы к нахождению зависимости “доза-эффект”
1.4.1.4 Методика оценки условного (относительного риска)
1.4.1.5 Построение полей риска для систематических выбросов
загрязняющих веществ
1.4.2 Оценка последствий воздействия атмосферных загрязнителей на экосистемы
1.4.2.1 Общие положения
1.4.2.2 Анализ зависимостей “доза-эффект” на экосистемном уровне
2 Обзор объектов исследования и программных средств
2.1 Характеристика объектов исследования
2.1.1 Краткая характеристика региона города Усть-Каменогорск
A) Характеристика источников выброса загрязнителе
Б) Характеристика населения региона
B) Многолетние климатические данные региона г. Усть-Каменогорск

2.1.2 Краткая характеристика региона Бованенковского Газоконденсатного
месторождения (БГКМ)
A) Характеристика источников выброса загрязнителей
Б) Краткая характеристика природной среды региона БГКМ
B) Характеристика величин критических нагрузок азота для ландшафтных типов
региона БГКМ
Г) Ранжирование территории БГКМ
2.2 Обзор программных средств по расчёту риска
2.2.1 Обоснование необходимости разработки системы
2.2.2 Постановка задачи для разработки программного средства
3 Расчёта риска для населения и оценка воздействия на растительность севера от
систематических выбросов в атмосферу
3.1 Моделирование процесса переноса примесей в атмосфере
3.2 Моделирование процесса превращения загрязняющих веществ в атмосфере
3.3 Моделирование осаждение примесей в атмосфере
3.4 Расчёт санитарно гигиенических показателей и риска
в городе Усть-Каменогорск
3.5 Оценка динамики изменения растительных сообществ
северных регионов
3.6 Разработка программного средства
3.6.1 Алгоритм работы программной системы по расчёту полей
концентраций и риска
3.6.2 Структурная схема программного средства
3.6.3 Модуль “Источники”
3.6.4 Модуль “Вещества”
3.6.5 Модуль “Реципиенты”
3.6.6 Модуль “Расчёт”
4 Анализ рассчитанных характеристик
4.1 Сравнительная оценка и ранжирование рисков
4.2 Оценка сходимости рассчитанных рисков заболеваемости со статистическими данными
4.3 Прогноз схода растительность БГКМ
4.4 Оценка доверительного интервала рассчитанных показателей
4.4.1 Оценка погрешности математической модели распространения ЗВ
4.4.2 Диапазон исходных параметров
4.4.3 Неопределённость коэффициентов риска
5 Выводы
6 Список литературы
Методология оценки риска воздействия химических веществ на состояние здоровья населения начала использоваться в США с 80-х годов. Начиная с этого времени, было разработано значительное количество методов для установления различных видов риска и различных причин, обусловивших необходимость проведения такой оценки. На сегодняшний день эта методология широко применяется в большинстве развитых стран мира и рекомендована Всемирной Организацией Здравоохранения в качестве ведущего инструмента при определении количественного ущерба для здоровья от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды.
Рост химического загрязнения в промышленных городах делает необходимым проведение объективной оценки риска воздействия химических веществ на население. Вместе с тем отечественная методология оценки риска в региональных масштабах представляет собой сложную задачу, по причине сильного различия регионов по метеорологии, ландшафтным характеристикам и другим специфическими особенностями. Отсюда вытекает необходимость создания унифицированных технологий, методов систем и алгоритмов оценки риска, с большой свободой параметризации, позволяющим оценить широкий спектр промышленных территорий.
В настоящее время методология оценки риска включена в систему управления качеством окружающей среды и здоровьем населения в Российской Федерации (совместное постановление Минздрава России и Минэкологии России от 10.11.97 № 25 и № 03-19/24-3483). Актуальность проблемы оценки риска для здравоохранения подчеркивалась на парламентских слушаниях по зонам экологического бедствия (август 1998 г.), на Коллегии Минздрава РФ "Медицинские проблемы безопасности России" (протокол № 16 от 14.09.99), в проекте национального плана действий по гигиене окружающей среды. В соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 01.08.2000 №426 “Об утверждении положения о социально-гигиеническом мониторинге” методы оценки риска вошли в качестве одного из важнейших элементов в государственную систему социально-гигиенического мониторинга [1].
Подход на основе анализа риска как некоторой количественной оценки особенно важен на региональном уровне, в первую очередь для регионов, где сосредоточено значительный потенциал опасных производств и объектов в сочетании со сложной социально-политической обстановкой и недостаточным финансированием.
Усиление технического воздействия на природную среду деградацию качества окружающей среды и породило целый ряд связанных с этим проблем, наиболее острая из которых - состояние атмосферного воздуха. По сравнению с другими земными
Вероятность,%
100%
90%
80%
70%
60% -50%
40%
30%
20%
10% -I 0%

Час суток
17 19 21
■клас ЕД □ клас С,О ЕЭклас А,В
Рис. 10. Распределение частоты реализации различных классов устойчивости атмосферы в зависимости от времени суток для летней половины года (май-октябрь) [29].
Для описания зависимости реализации того или иного класса устойчивости от скорости ветра "Ц" рассмотрим результаты работы [30] (Рис. 11). Эти данные получены на территории США и отличаются от представленных данных [31] Обнинского ИЭМ. Это, скорее всего, объясняется широтньм различием расположения экспериментальных станций. Следует отметить при этом, что данные работы [29] (Канада) во многом совпадают с отечественньми данными по распределению классов устойчивости атмосферы.
Последним параметром, влияющим на выбор дисперсионных характеристик, является параметр шероховатости подстилающей поверхности, 20. Этот параметр варьируется от долей сантиметра для гладких поверхностей до 1 м для городской застройки (Таблица 5). Этот параметр изменяется в зависимости от состояния поверхности в разрезе года. При этом для зимнего периода, особенно для болот и пастбищ, 2о уменьшается от 5-10 см летом до 1-0.1 см.