Основные принципы определения ущерба от опасностей техносферы

При прогнозировании техногенного ущерба в общем случае следует исходить из необходимости одновременного учета как риска, связанного с возможностью появления аварийных происшествий, так и ущерба, обусловленного загрязнением окружающей среды:

непрерывными вредными выбросами производственных предприятий;

сбросами неочищенных (загрязненных) вод в водные объекты и на рельеф местности;

несанкционированным размещением отходов производства на почвах, приводящие к их загрязнению.

Рассмотрим вредное воздействие выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух и выбросов энергии в окружающую среду (тепловых, электромагнитных, шумовых, вибрационных и др.), которые являются неизбежным (по законам термодинамики) побочным результатом их функционирования, а размеры непрерывных энергетических и материальных выбросов зависят от эффективности (коэффициента полезного действия) используемых ныне технологических процессов.

Оценка риска (математического ожидания суммарного ущерба) какому-либо региону за время t может проводиться в общем случае по формуле (П.Г. Белов) (2,3):

R_tр = M_t[Y] = C_ш ^в Q^в(1-Q)^ш-в × (Q_фн Р_фн Y_фн), (5.1)

где:

в=1...ш – соответственно, число предприятий региона с имевшими место аварийными или систематическими вредными выбросами и общее количество расположенных в нем предприятий;

C_ш ^в - число сочетаний из ш по в;

Q - вероятность появления происшествий (аварийных выбросов) на одном предприятии за время t;

ф=1...я - число форм причинения ущерба ресурсам региона, вызванного вредными материальными и энергетическими выбросами;

Q_фн - условные вероятности воздействия таких выбросов на людские, материальные и природные ресурсы региона;

Р_фн - условные вероятности причинения ущерба определенной степени соответствующим объектам;

Y_фн - размеры такого ущерба от каждого вредного выброса.

Для того, чтобы определить формы и размеры ущерба от аварийных происшествий и непрерывных вредных выбросов -Y_фн., требуется дополнительная информация о закономерностях, связанных с их поглощением природными объектами и негативным воздействием на людские, материальные и природные ресурсы.

Для априорной оценки техногенного ущерба используют зависимости между вероятностями вывода из строя учитываемых технических и природных ресурсов и полученной ими мощностью дозы вредных факторов - DР. Такие зависимости, называемые "доза-эффект" - R(DР), могут иметь различный характер: как простой (линейно-беспороговый), так и более сложный (нелинейно-ступенчатый) (рис. 5.1).

Можно выделить четыре способа влияния дозы поглощенного поражающего фактора (рис. 5.1):

1) при малых ее значениях, принадлежащих отрезку [0...DР₁[, иногда наблюдается гормезис - благотворное влияние вредных факторов на живые организмы при незначительных дозах и вредное - при больших;

2) в диапазоне [DР₁...DР₂[ может существовать область безразличия или нейтральной реакции живых организмов;

3) при достижении дозой значений [DР₂...DР₃[, имеет место нелинейное, монотонное возрастание разрушительного эффекта;

4) после превышения ею величины DР₃, наблюдается гибель всех объектов, подвергшихся столь интенсивному воздействию каких-либо поражающих факторов.

а)Зависимости "доза-эффект" б)Кривая "риск-удаленность"

Рис. 5.1. Графики параметрических законов поражения

При определении ущерба часто используют (П.Г. Белов, 1999) (2) нелинейно-ступенчатые представления функции R(DР) и монотонные - R(Х), где:

на отрезках значений мощности дозы поражающего фактора, меньших DР₂ и больших DР₃ - полная безвредность и абсолютная губительность соответствующих мощностей доз для ресурсов;

внутри интервала [DР₂...DР₃] - вероятностный характер причинения ущерба конкретной степени тяжести.

Величина риска R_tВ (среднего социально-экономического ущерба людским, материальным и природным ресурсам, оказавшимся под воздействием случайных и непрерывных вредных выбросов отдельного предприятия), рассчитывается по формуле:

R_tВ = M_t [Y] = Q_kс Y_kc+ (Q_lн =1)Y_lн, (5.2)

где:

k=1...m -число типов происшествий (аварийных вредных выбросов), возможных при функционировании данного предприятия;

Q_kс,Y_kc -вероятности возникновения происшествия каждого типа за время t и размеры обусловленного ими среднего ущерба;

l =1...n -число типов непрерывных энергетических (шум, вибрации, тепло...) и материальных (дым, шлаки...) вредных выбросов;

Q_lн=1,Y_lн - вероятности появления за время t выбросов каждого типа и размеры обусловленного ими среднего ущерба.

Зона поражения от вредных выбросов - объем пространства или площадь поверхности, в пределах которых располагаются людские, материальные и природные ресурсы, подвергнутые воздействию вредных выбросов предприятия и получившие дозы большие, чем DР₂.

Априорную оценку величины риска (среднего ущерба таким ресурсам) пребывания в зоне поражения производят по формуле:

R_tY = M_t [Y] = (Q_kq×S_kq×F_k×C_k)+ (S_kd×F_k×C_k), (5.3)

где:

Q_kq -вероятность причинения людским, материальным и природным ресурсам ущерба заданной степени тяжести за время t ;

S_kq,S_kd -соответственно площади зон вероятного и достоверного уничтожения рассматриваемых ресурсов поражающими факторами;

F_k,C_k - средние плотность и стоимость единицы каждого ресурса в зонах вероятного и достоверного поражения.

Вред - понятие экономическое. Его составными частями служат понятия ущерб и убыток. Применительно к природной среде причиненный вред может быть представлен в виде реальных и предполагаемых потерь для нее. Такие потери выражаются в форме ущерба - реальные потери в природной среде (уничтожение лесных массивов, животного мира, истощение вод, снижение плодородия почв и т.п.) и убытков - расходы на восстановление нарушенного состояния природной среды, неполученные доходы, экологические потери.

Вред природной среде включает количественные и качественные потери в окружающей нас естественной среде обитания. Они проявляются в загрязнении окружающей среды, т.е. физико-химическом изменении состава воздуха, воды, земель, создающем угрозу для здоровья населения, растительного и животного мира, в порче (приведении в негодность), повреждении, уничтожении природных объектов и экосистем. Измененное вследствие причиненного вреда качество природной среды, в свою очередь, отрицательно воздействует на социальную среду - наносится вред здоровью людей, материальным ценностям.

Вред здоровью проявляется в потерях физиологического, экономического, морального, генетического характера. Вред материальным ценностям направлен на ущемление имущественных интересов собственника - имущества. Это не только государство, но и кооперативные, общественные, частные предприятия и организации. Он может быть в виде потерь урожая сельскохозяйственных структур, гибели сельскохозяйственных животных, уничтожения многолетних насаждений, неполученных доходов.

Анализ материалов показывает, что ущерб от крупных промышленных аварий на химических производствах (соответствующих I-II категории аварий по отечественной классификации) составляет от 1 до 50 млн. долл. США, а потери от катастроф или происшествий с чрезвычайными ситуациями могут превышать 100 млн. долл. США. При этом доля ущерба от аварий может достигать 1% валового национального продукта страны, при этом чаще всего используются данные страховых фирм и руководства предприятий.

Разработка методов оценки ущерба от аварий в промышленно развитых странах стимулируется необходимостью получения как можно точной оценки возможного ущерба для определения тарифных ставок при страховании опасных объектов. Принципы расчета тарифных ставок согласуются с методологией количественного (вероятностного) анализа риска. В этом смысле под величиной риска подразумевается математическое ожидание возможного ущерба.

Таким образом, в общем виде в совокупный ущерб должны входить стоимость разрушаемых аварией материальных ценностей, затраты на их восстановление, компенсацию пострадавшим от аварии людям, восстановление окружающей среды и другие социально-экономические, моральные, политические, культурные потери общества (табл. 5.1).

В результате аварий, катастроф и чрезвычайных ситуаций определяются прямой и косвенный ущерб.

Прямой ущерб возникает от непосредственного разрушения материальных ценностей, повреждения здоровья людей, затрат на ликвидацию аварии и восстановление объекта.

Косвенный ущерб связан с отрицательным воздействием на производительные силы общества в целом (убытки смежных предприятий, уменьшение инвестиций, изменение финансовой политики и т.д.) или возникает из-за усиления его в ходе физико-химических природных цепных реакций, идущих непосредственно в природной среде и приводящих со временем к негативному воздействию на здоровье человека и окружающую среду.

Таблица 5.1