К.т.н., Степанов Ю.А., Марченко В.А

Новокузнецкий институт (филиал) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет»

О РОЛИ ГИС ДЛЯ ОЦЕНКИ И УПРАВЛЕНИЯ ЭКОЛОГИЧСКИМИ РИСКАМИ ПРИ ДОБЫЧЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ УГЛЯ

Угледобывающая промышленность является одним из основных загрязнителей атмосферного воздуха в угледобывающих регионах. К примеру, вклад предприятий по добыче и обогащению угля в общий выброс по городам Кемеровской области составляет от 11 % до 87 % (рисунок 1) [1]. Среди выбрасываемых веществ можно выделить оксид углерода (II), оксиды азота, серы, метан, сажа и пыль и др.

Рисунок 1 – Доля выбросов от предприятий по добыче угля в городах Кемеровской области (в тыс. тонн / год)

Основным санитарно-гигиеническим нормативом, применяющимся для нормирования выбросов, являются предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ. Однако, у системы ПДК существует ряд недостатков, одним из которых является принятие принципа пороговости вредного воздействия для всех загрязняющих агентов. Принцип пороговости подразумевает наличие таких концентраций или доз загрязняющего вещества, при которых оно перестает оказывать вредное воздействие на организм человека.

Исследования, проводимые с 80-х годов XX века, показывают, что не все вредные эффекты подчинятся принципу пороговости. В частности, канцерогенные, вызывающие злокачественные новообразования вещества, не имеют порога вредного воздействия. В этом случае можно говорить только о вероятности возникновения ракового заболевания, величина которой зависит от концентрации загрязняющего канцерогенного вещества. Риск реализации канцерогенных эффектов повышается при повышении концентрации канцерогена [2; 35].

Выбросы угледобывающих и перерабатывающих предприятий содержат, в том числе, канцерогенные вещества (сажа, угольная пыль), которые в настоящее время нормируются по пороговому принципу.

Для неканцерогенных веществ оценка риска позволяет детализировать вероятный ущерб здоровью населения, подвергающегося воздействию. Сравнение концентраций загрязнителей с ПДК приводит к оперированию только двумя категориями оценок «вредное воздействие» и «безвредное воздействие». Оценка риска позволяет оценить степень воздействия, позволяя узнать, насколько оно вредно, просчитав вероятное число людей, у которых проявятся негативные эффекты.

Это позволит более качественного управлять экологической обстановкой региона, прогнозировать расходы на медицину, а также осуществлять регулирование социальных и демографических проблем. К примеру, в практику экологов США и Западной Европы уже в конце XX века была введена оценка рисков химического воздействия, в том числе и выбросов промышленных предприятий. В Российской Федерации оценка риска стала обязательной процедурой при проектировании предприятий I и II категории опасности и их санитарно-защитных зон в 2008 году. Однако, целенаправленной работы по оценке рисков на территории России не проводится. Экологи оперируют, в основном, статической информацией. В этом случае исследование рисков позволяет обосновать получение разрешительной документации на строительство различных промышленных и иных объектов. О прогнозировании ситуации при таком подходе речи не идет. Исследование динамики экологических рисков, несмотря на более широкие возможности, не проводится, так как такая работа требует организации соответствующей системы мониторинга и программного обеспечения для обработки полученных данных.

В настоящее время на рынке представлена одна программа для расчета рисков химического воздействия при выбросах в атмосферу – «Риски», - разработанная фирмой «Интеграл».

Расчетный блок «Риски» 1.0 – это дополнительный модуль УПРЗА «Эколог» 3.0, который реализует положения Р 2.1.10.1920-04. «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» и позволяет оценить риск для здоровья (вероятность развития у населения неблагоприятных для здоровья эффектов в результате реального или потенциального загрязнения окружающей среды).

После осуществления расчета либо максимальных, либо средних концентраций в зависимости от типа проведенных расчетов, расчетный блок «Риски» выбирает соответствующую модель и производит расчет оценки рисков для здоровья.

На основании расчетов максимальных приземных концентраций (ОНД-86) можно рассчитать: неканцерогенный риск (доля превышения референтной концентрации острого действия); неканцерогенный риск (доля превышения референтной концентрации хронического действия); канцерогенный риск; хронический риск по беспороговой модели и др.

Указанная программа имеет ряд ограничений, среди которых можно выделить:

‒ низкая функциональность графического модуля;

‒ ограниченные возможности по представлению результатов расчетов;

‒ отсутствие оценки рисков для работников предприятия.

Эти особенности делают программу «Риски» малопригодной для постоянного мониторинга и оценки ситуации на предприятии и прилегающей территории, что осложняет управление рисками.

Для решения этой проблемы целесообразно разработать программу с использованием ГИС-технологий, которая должна кроме возможности расчета величины риска давать его оценку и предлагать типовые рекомендации по снижению риска для здоровья населения и работников предприятия с учетом местных условий, режима работы предприятия и его мощности. Это позволит осуществлять привязку полученных результатов (показателей риска) к координатам электронной карты исследуемого региона. Таким образом, с использованием ГИС-технологий результаты преобразуются в пространственные данные, атрибутами которых являются среднегодовые концентрации загрязняющих веществ, величина рисков и т.д.

Такое программное обеспечение позволит принимать своевременные управленческие решения, касающиеся различных аспектов деятельности предприятия и прилегающей к нему территории, планировать режим работы с учетом фактора загрязнения атмосферного воздуха, прогнозировать нагрузку на медицинские учреждения.

Литература

1. Доклад о состоянии окружающей среды Кемеровской области за 2012 год [Электронный ресурс] / Департамент природных ресурсов и экологии Кемеровской области. Режим доступа: http://gosdoklad.kuzbasseco.ru/2012/?p=1

2. Сынзыныс Б.И., Тянтова Е.Н., Мелехова О.П. Экологический риск [Текст]: Учебное пособие / Б.И. Сынзыныс, Е.Н. Тянотова, О.П. Мелехова. – М.: Логос, 2005. – 168 с.