Оценка экологического риска

Оценка экологического риска – это анализ происхождения (возникновения) и масштабы риска в конкретной ситуации.

Оценка экологического риска должна включать:

- выявление потенциально опасных событий, возможных на объекте и его составных частях;

- оценку вероятности осуществления этих событий;

- оценку последствий (ущерба) при реализации таких событий.

Более подробно оценка экологического риска включает в себя следующие процедуры:

- первичная идентификация опасности;

- описание источника опасности и связанного с ним ущерба;

- оценка риска в условиях нормальной работы;

-оценка риска по возможности гипотетических (момент вероятности) аварий на производстве, при хранении и транспортировке опасных веществ;

- спектр возможных сценариев развития аварии;

- статистические оценки и вероятностный анализ риска.

Экологический риск для здоровья человека (или экосистемы), связанный с загрязнением окружающей среды, возникает при следующих необходимых и достаточных условиях:

- существование источника риска (токсичного вещества в окружающей среде или продуктах питания, либо предприятия по выпуску продукции, содержащей такие вещества, либо технологического процесса и т.д.);

- присутствие данного источника риска в определенной вредной для здоровья человека дозе или концентрации;

- подверженность человека воздействию упомянутой дозы токсичного вещества.

Перечисленные условия образуют в совокупности реальную угрозу или опасность для здоровья человека.

Структуризация риска позволяет выделить основные элементы (или этапы) процедуры оценки экологического риска. Различают четыре основных этапа.

Первый этап – идентификация опасности – включает учет всех химических веществ, загрязняющих окружающую среду, определение токсичности химического вещества для человека или экосистемы. Например, используя данные фундаментальных исследований, можно установить, что временное или постоянное присутствие определенного вещества может вызвать неблагоприятные эффекты: канцерогенез, нарушение репродуктивной функции и генетического кода у человека или обострение экологической проблемы с последующими негативными последствиями для его здоровья. На рассматриваемом этапе процедуры оценки риска анализ ведется на качественном уровне.

Второй этап – оценка экспозиции – это оценка того, какими путями и через какие среды, на каком количественном уровне, в какое время и при какой продолжительности воздействия имеет место реальная и ожидаемая экспозиция; это также оценка получаемых доз, если она доступна, и оценка численности лиц, которые подвергаются такой экспозиции и для которой она представляется вероятной.

Численность экспонированной популяции является одним из важнейших факторов для решения вопроса о приоритетности охранных мероприятий, возникающего при использовании результатов оценки риска в целях управления риском.

В идеальном варианте оценка экспозиции опирается на фактические данные мониторинга загрязнения различных компонентов окружающей среды (атмосферный воздух, воздух внутри помещений, почва, питьевая вода, продукты питания). Однако нередко этот подход неосуществим в связи с большими расходами. Кроме того, он не всегда позволяет оценить связь загрязнения с конкретным его источником и недостаточен для прогнозирования будущей экспозиции. Поэтому во многих случаях используются различные математические модели рассеивания атмосферных выбросов, их оседания на почве, диффузии и разбавления загрязнителей в грунтовых водах и/или открытых водоемах.

Третий этап – оценка зависимости «доза-ответ»–это поиск количественных закономерностей, связывающих получаемую дозу веществ с распространенностью того или иного неблагоприятного (для здоровья) эффекта, т.е. с вероятностью его развития.

Подобные закономерности, как правило, выявляются в токсикологических экспериментах. Однако экстраполяция их с группы животных на человеческую популяцию связана со слишком большим числом неопределенностей. Зависимость «доза-ответ», обоснованная эпидемиологическими данными, более надежна, но имеет свои зоны неопределенности.

Этап оценки зависимости «доза-ответ» принципиально различается для канцерогенов и неканцерогенов.

Для неканцерогенных токсических веществ методология исходит из концепции пороговости действия и признает возможным установить так называемую «референтную дозу» (RFD) или «референтную концентрацию» (RFC), при действии которых на человеческую популяцию, включая ее чувствительные подгруппы, не создается риск развития каких-либо уловимых вредных эффектов в течение всего периода жизни.

При оценке зависимости «доза-ответ» для канцерогенов, действие которых всегда рассматривается как не имеющее порога, предпочтение отдается так называемой линеаризированной многоступенчатой модели (linearizedmultistagemodel). Данная модель выбрана в качестве основы унифицированного подхода к экстраполяции с высоких доз на низкие. При этом основным параметром для исчисления риска воздействия на здоровье человека является так называемый фактор наклона (slopefactor), в качестве которого обычно используется 95%-й верхний доверительный предел наклона кривой «доза-ответ». Фактор наклона выражается в (мг/(кг•день))^-1 и является мерой риска, возникающего на единицу дозы канцерогена. Например, если некто подвергается ежедневно на протяжении всей жизни воздействию канцерогена в дозе 0,02 (мг/(кг•день))^-1, то добавленный риск, получаемый умножением дозы на фактор наклона, оценивается величиной 4•10^-5. Иными словами, признается вероятным развитие четырех дополнительных случаев рака на 100000 чел., подвергающихся экспозиции такого уровня.

Заключительный этап. Это своего рода результат предыдущих этапов – характеристика риска, включающая оценку возможных и выявленных неблагоприятных эффектов в состоянии здоровья; оценку риска канцерогенных эффектов, установление коэффициента опасности развития общетоксических эффектов, анализ и характеристику неопределенностей, связанных с оценкой, и обобщение всей информации по оценке риска.

Оценка риска является одной из основ принятия решения по профилактике неблагоприятного воздействия экологических факторов на здоровье населения, а не самим решением в готовом виде, т.е. представляет собой необходимое, но недостаточное условие для принятия решений. Другие необходимые для этого условия – анализ нерисковых факторов, сопоставление их с характеристиками риска и установление между ними соответствующих пропорций (пропорций контроля) – входят в процедуру управления риском. Решения, принимаемые на такой основе, не являются ни чисто хозяйственными, ориентирующимися только на экономическую выгоду, ни чисто медико-экологическими, преследующими цель устранения даже минимального риска для здоровья человека или стабильности экосистемы без учета затрат.

Практика определения потенциальных эффектов неблагоприятного воздействия, связанного с техногенным загрязнением окружающей среды, предполагает расчет следующих типов риска здоровью человека:

- риск немедленных эффектов, проявляющийся непосредственно в момент воздействия (неприятные запахи, раздражающие эффекты, различные физиологические реакции, обострение хронических заболеваний, а при значительных концентрациях – острые отравления);

- риск длительного (хронического) воздействия, проявляющийся при накоплении достаточной для этого концентрации в снижении, например, иммунного статуса;

- риск специфического действия, проявляющийся в возникновении специфических заболеваний или канцерогенных, иммунных и других подобных эффектов.

Указанные риски исследуются при анализе типовых технологических процессов и производств на территории проекта.

В нашей стране имеется опыт успешного внедрения экологически ориентированных технологий. Впервые методология комплексного технико-экологического подхода была применена при создании апатитовых портовых терминалов для отгрузки продукции комбината «Апатит» за рубеж через Мурманск и внутрь страны через Медвежьегорск на Пермь и Астрахань в 70-х гг. XX века. Разгрузка вагонов, складов, погрузка судов могли создавать недопустимое пыление на берегу самого чистого (Онежского) озера северо-запада России. Для нормализации технологического процесса необходимо было изучить свойства груза, научиться использовать их в транспортном процессе, создать оборудование и технологический процесс, отвечающий экологическим нормам. Особую сложность представляло изучение свойств апатитового концентрата, которые нестабильны (при изменении влажности меняются сыпучесть и пылевидность). В результате был получен управляемый технологический процесс, получивший экологическую аттестацию, созданы системы с высоким уровнем механизации, автоматизации и локализации пылевых выбросов при разгрузке вагонов и загрузке судов.

Риск-анализ – сравнительно новая область исследований, развившаяся как инструмент предотвращения ущерба. Предотвращение ущерба адекватно получению прибыли. Например, при загрязнении воздуха увеличивается число респираторных заболеваний, а при сокращении загрязнения падают расходы на врачебное обслуживание (при этом затраты на очистку выбросов несет предприятие, а прибыль получают органы здравоохранения и страховщики). Природоохранные расходы не предполагают немедленной прибыли. Их цель – избежание будущего риска. Для оценки затрат на достижение этой цели необходимо провести риск-анализ, рассмотрев следующие факторы:

- число людей, которые могут пострадать;

- границы или площадь предполагаемого воздействия; природа и/или интенсивность воздействия;

- вероятность ущерба (риск может колебаться от «практически неизбежного» до «маловероятного»);

- близость угрозы;

- косвенные последствия;

- обратимость последствий.

Учитывая все эти факторы, можно получить более реалистическое представление о стоимости мероприятий, снижающих риск, как разнице между размером возможного ущерба при отсутствии защитных мер и при их осуществлении.

При проведении экологической экспертизы в ходе риск-анализа в соответствии с техническим заданием должны быть учтены следующие моменты (в общем случае):

- выявление контрастных экологических обстановок и зон повышенных мезоклиматических потенциалов, определяющих аномальные аэротехногенные выпадения загрязняющих веществ;

- зонирование (и картографирование) территории по этим признакам;

- выявление приоритетных природных и техногенных факторов, нарушающих безопасное функционирование инфраструктуры и способных нанести катастрофический ущерб хозяйству района и здоровью людей;

- выделение незащищенных участков и уязвимых узлов инфраструктуры: транспорт (рельсовый, нерельсовый, воздушный, морской, структура грузо- и пассажиропотоков, АЗС), предприятия ТЭК, инженерные коммуникации (тепло, вода, силовые, осветительные, газовые сети), строительный комплекс, промзоны, жилой фонд; анализ состояния их технологического контроля и превентивного мониторинга;

- разработка системы ранжирования территории по уровню экологической безопасности на региональном уровне для выявления нарушений конкретных компонентов природно-территориального комплекса при проектировании, строительстве и реконструкции транспортных путей;

- создание рекомендаций по предупреждению крупных аварий на территории и прилегающей акватории.

При оценке экологического риска используются различные методики. Все эти методики основаны на использовании современных информационных технологий:

- ГИС «Экстремум» производства России – прогноз возможных последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, используемый для составления планов превентивных мероприятий; построение карт риска по отдельным видам опасности и комплексного риска, а также оперативная разработка сценариев реагирования.

- программа для оценки рисков RISK*ASSISTANT, разработанная Хэмпширским исследовательским институтом (Александрия, штат Вирджиния, США). Программа представляет собой набор методик и баз данных, который позволяет оценить риски для здоровья, связанные с присутствием химических соединений в окружающей среде в конкретных условиях.

- стандартное программное обеспечение, например, SAVE-II. Программа содержит модели для расчета физических эффектов при аварийных выбросах и включает выбор вещества. В ее базе находится более трех тысяч потенциально опасных веществ с соответствующим описанием параметров. Состояние первичного облака определяет его дальнейшее рассеяние.

На основании полученных данных, исходя из количества людей, попадающих в зону действия токсического облака, и рассчитанной концентрации при типичных природных условиях, определяется распределение возможных уровней индивидуального риска для жизни людей, проживающих в потенциально опасной зоне.

При риск-анализе выделяют две категории таких зон: приемлемого экологического риска и повышенного экологического риска (уязвимые территории и объекты). В этих зонах в дальнейшем и организуется профилактическая работа. Установление таких зон имеет важное практическое значение для обеспечения экологической безопасности.

Величина экологического риска определяется как произведение величины ущерба (I) на вероятность (W) события (i), вызывающего этот ущерб:

R = I • Wi.

Возможными причинами аварийных (чрезвычайных) ситуаций в общем случае могут быть:

- случайные технические отказы (повреждения) элементов;

- техногенные аварии, природные катастрофы и стихийные бедствия в районе дислокации объекта;

- неумышленные ошибочные действия обслуживающего персонала;

- преднамеренные злоумышленные действия и воздействия средств поражения на элементы объекта в мирное и военное время.

Процедура оценки экологического риска состоит из четырех фаз:превентивной, кризисной, посткризисной и ликвидационной (устранение последствий).

Превентивная фаза включает в себя промышленный контроль и экологический мониторинг, прогноз природных и техногенных катастроф, выявление уязвимых и незащищенных зон, разработку аварийных регламентов, создание ГИС, подготовку сил и средств, тренинг персонала на предмет реагирования при возникновении аварийных ситуаций.

Кризисная фазавключает в себя систему предупреждения, оперативный контроль, первую помощь, эвакуацию.

Посткризисная фаза – восстановление жизнеобеспечивающей инфраструктуры, предотвращение рецидива.

Ликвидационная фаза – восстановление биоценозов.

Экономические, социальные и экологические показатели оценки экологического риска.Экономическими показателями ущерба (экономический риск) являются утрата материальных ценностей, необходимость финансовых, порой значительных, затрат на восстановление потерянного и т.д.

В число социальных показателей (общественный риск) входят: заболеваемость, ухудшение здоровья людей, смертность, вынужденная миграция населения, связанная с необходимостью переселения групп людей, и т.п.

К экологическим показателям (экологический риск) относятся: разрушение биоты, вредное, порой необратимое, воздействие на экосистемы, ухудшение качества окружающей среды, связанное с ее загрязнением, повышение вероятности возникновения специфических заболеваний, отчуждение земель, гибель лесов, озер, рек, морей (например, Аральского) и т.п.

Экологический риск связан не только с ухудшением состояния и качества окружающей среды и здоровья людей, но и с воздействием техногенной деятельности на эколого-экономические и природно-хозяйственные системы, изменением их свойств, нарушением связей и процессов, имеющих место в этих системах.

В понятие «экологический риск» может быть вложен различный смысл:

- вероятность аварии, имеющей экологические последствия;

- величина возможного ущерба для природной среды, здоровья населения или некоторая комбинация последствий.

Для обоснованного применения мер по защите населения и окружающей среды как в условиях нормальной эксплуатации хозяйственных объектов, так и в аварийных случаях требуется проведение идентификации, анализа и оценки экологического риска. Эта информация необходима также системам принятия решений, т.е. административным органам, для минимизации вредного воздействия промышленных предприятий на окружающую среду, предотвращения техногенных аварий, понижения или нейтрализации эффектов источников экологической опасности, под­готовки к защите населения и окружающей среды и обеспечению экологической безопасности, адекватному реагированию на возникновение чрезвычайных экологических ситуаций.