Вплив двоокису сірки, двоокису азоту та неорганічного пилу на організм людини
3.2 Визначення величини ризику
1. Розраховуємо ризик скорочення тривалості життя в умовах забруднення атмосферного повітря. За умови, що мешканець зони добровільного відселення з 20 років на протязі 2 годин знаходиться в умовах атмосферного повітря. Функціонування підприємства і створення автотранспортної системи викликало періодичне підвищення загазованості атмосфери.
Дані розрахунки проводилися згідно з вихідною інформацією, яка надається табл. 2.1.
Таблиця 2.1 - Вихідні дані
Місяць/КЗП |
SO2 (0,05 мг/м3) |
NO2 (0,085 мг/м3) |
Пил неорганічний |
|
Січень |
0,067 |
0,082 |
0,238 |
|
Лютий |
0,069 |
0,114 |
0,242 |
|
Березень |
0,059 |
0,074 |
0,248 |
|
Квітень |
0,053 |
0,064 |
0,258 |
|
Травень |
0,053 |
0,07 |
0,281 |
|
Червень |
0,053 |
0,07 |
0,311 |
|
Липень |
0,053 |
0,064 |
0,304 |
|
Серпень |
0,054 |
0,063 |
0,378 |
|
Вересень |
0,054 |
0,063 |
0,294 |
|
Жовтень |
0,055 |
0,064 |
0,291 |
|
Листопад |
0,055 |
0,064 |
0,28 |
|
Грудень |
0,059 |
0,062 |
0,292 |
Визначаємо питому концентрацію кожного з забруднювачів згідно з формулою (2.1):
Кзабр SO2 = ЛК50 SO2/36500 = 5000/36500 = 0,137 мг/(м3*діб)
Кзабр NO2=ЛК50 NO2/36500=25000/36500=0,68 мг/(м3*діб)
Кзабр н.п.=ЛК50н.п./36500=50000/36500=1,37 мг/(м3*діб)
Розраховуємо імовірність перебування людини в забрудненому повітряному середовищі за формулою для 2 та 24 годин (2.3):
Qфакт= ((100-20)/100)*(2/24) = 0,066
Qфакт= ((100-20)/100)*(24/24) = 0,8
Визначаємо скорочення тривалості життя від впливу кожного з забруднювачів згідно з формулою (2.2). Оскільки деякі наші речовини(SO2 і NO2) володіють ефектом сумації, то для розрахунку ризику для цих речовин необхідно у формулі 2.4 СВЖзабр замінити на СВЖсум для двох речовин. Результати розрахунків представлені в таблиці 2.2, 2.3, 2.4 та таблиці 2.5.
Таблиця 2.2 - Результати розрахунку середньої втрати життя (СВЖ) та ризику (без ефекту сумації) для SO2
Місяць |
Кзабр. |
Q |
СПЖ |
R*10-6 |
||||
2 |
24 |
2 |
24 |
2 |
24 |
|||
Січень |
0,137 |
0,066 |
0,8 |
0,0324 |
0,3912 |
0,884 |
10,72 |
|
Лютий |
0,137 |
0,066 |
0,8 |
0,0332 |
0,4029 |
0,911 |
11,04 |
|
березень |
0,137 |
0,066 |
0,8 |
0,0284 |
0,3445 |
0,779 |
9,44 |
|
Квітень |
0,137 |
0,066 |
0,8 |
0,0255 |
0,3095 |
0,699 |
8,48 |
|
Травень |
0,137 |
0,066 |
0,8 |
0,0255 |
0,3095 |
0,699 |
8,48 |
|
Червень |
0,137 |
0,066 |
0,8 |
0,0255 |
0,3095 |
0,699 |
8,48 |
|
Липень |
0,137 |
0,066 |
0,8 |
0,0255 |
0,3095 |
0,699 |
8,48 |
|
Серпень |
0,137 |
0,066 |
0,8 |
0,0260 |
0,3153 |
0,712 |
8,64 |
|
Вересень |
0,137 |
0,066 |
0,8 |
0,0260 |
0,3153 |
0,713 |
8,64 |
|
Жовтень |
0,137 |
0,066 |
0,8 |
0,0264 |
0,3212 |
0,726 |
8,8 |
|
Листопад |
0,137 |
0,066 |
0,8 |
0,0264 |
0,3212 |
0,726 |
8,8 |
|
Грудень |
0,137 |
0,066 |
0,8 |
0,0284 |
0,3445 |
0,778 |
9,44 |
Таблиця 2.3 - Результати розрахунку середньої втрати життя (СВЖ) та ризику (без ефекту сумації) для NO2
Місяць |
Кзабр. |
Q |
СПЖ |
R*10-6 |
||||
2 |
24 |
2 |
24 |
2 |
24 |
|||
Січень |
0,68 |
0,066 |
0,8 |
0,0097 |
0,1176 |
0,2659 |
3,223 |
|
Лютий |
0,68 |
0,066 |
0,8 |
0,0118 |
0,1294 |
0,2925 |
3,546 |
|
березень |
0,68 |
0,066 |
0,8 |
0,0086 |
0,1047 |
0,2367 |
2,869 |
|
Квітень |
0,68 |
0,066 |
0,8 |
0,0092 |
0,1118 |
0,2526 |
3,062 |
|
Травень |
0,68 |
0,066 |
0,8 |
0,0085 |
0,1035 |
0,2340 |
2,836 |
|
Червень |
0,68 |
0,066 |
0,8 |
0,0085 |
0,1035 |
0,2340 |
2,836 |
|
Липень |
0,68 |
0,066 |
0,8 |
0,0086 |
0,1047 |
0,2367 |
2,869 |
|
Серпень |
0,68 |
0,066 |
0,8 |
0,0095 |
0,1153 |
0,2606 |
3,159 |
|
Вересень |
0,68 |
0,066 |
0,8 |
0,0095 |
0,1153 |
0,2606 |
3,159 |
|
Жовтень |
0,68 |
0,066 |
0,8 |
0,0091 |
0,1106 |
0,2500 |
3,030 |
|
Листопад |
0,68 |
0,066 |
0,8 |
0,0085 |
0,1035 |
0,2340 |
2,836 |
|
Грудень |
0,68 |
0,066 |
0,8 |
0,0089 |
0,1082 |
0,2446 |
2,965 |
Таблиця 2.4 - Результати розрахунку середньої втрати життя (СВЖ) та ризику для неорганічного пилу
Місяць |
Кзабр. |
Q |
СПЖ |
R*10-6 |
||||
2 |
24 |
2 |
24 |
2 |
24 |
|||
Січень |
1,37 |
0,066 |
0,8 |
0,0115 |
0,1389 |
0,3142 |
3,808 |
|
Лютий |
1,37 |
0,066 |
0,8 |
0,0117 |
0,1413 |
0,3194 |
3,872 |
|
березень |
1,37 |
0,066 |
0,8 |
0,0119 |
0,1448 |
0,3274 |
3,968 |
|
Квітень |
1,37 |
0,066 |
0,8 |
0,0124 |
0,1507 |
0,3406 |
4,128 |
|
Травень |
1,37 |
0,066 |
0,8 |
0,0135 |
0,1641 |
0,3711 |
4,496 |
|
Червень |
1,37 |
0,066 |
0,8 |
0,0149 |
0,1816 |
0,4101 |
4,976 |
|
Липень |
1,37 |
0,066 |
0,8 |
0,0146 |
0,1775 |
0,4012 |
4,864 |
|
Серпень |
1,37 |
0,066 |
0,8 |
0,0182 |
0,2207 |
0,4989 |
6,048 |
|
Вересень |
1,37 |
0,066 |
0,8 |
0,0142 |
0,1717 |
0,3881 |
4,704 |
Продовження таблиці 2.4
Жовтень |
1,37 |
0,066 |
0,8 |
0,014 |
0,1699 |
0,3841 |
|
Листопад |
1,37 |
0,066 |
0,8 |
0,0135 |
0,1635 |
0,3696 |
|
Грудень |
1,37 |
0,066 |
0,8 |
0,0141 |
0,1705 |
0,3854 |
|
Таблиця 2.5 - Розрахунок ризику скорочення тривалості життя з урахуванням ефекту сумації SO2 та NO2
МІСЯЦЬ |
СПЖ |
R*10-6 |
|||
2 |
24 |
2 |
24 |
||
Січень |
0,0419 |
0,5089 |
1,150 |
13,94 |
|
Лютий |
0,0439 |
0,5324 |
1,203 |
14,59 |
|
березень |
0,0371 |
0,4493 |
1,015 |
12,31 |
|
Квітень |
0,3472 |
0,4213 |
9,522 |
11,54 |
|
Травень |
0,0341 |
0,4130 |
9,336 |
11,32 |
|
Червень |
0,0341 |
0,4130 |
9,336 |
11,32 |
|
Липень |
0,0342 |
0,4142 |
9,363 |
11,35 |
|
Серпень |
0,0355 |
0,4307 |
9,734 |
11,80 |
|
Вересень |
0,0355 |
0,4307 |
9,734 |
11,80 |
|
Жовтень |
0,0356 |
0,4318 |
9,760 |
11,83 |
|
Листопад |
0,0350 |
0,4247 |
9,600 |
11,64 |
|
Грудень |
0,0374 |
0,4528 |
1,023 |
12,41 |
По результатам розрахунків були побудовані графіки залежності для місяців: січень та лютий. Графіки залежності СПЖ від часу перебування в умовах забрудненого повітря протягом 5 та 24 годин з урахуванням ефекту сумації для кожної з речовин ( для місяців окремо) представлені на рис.2.1 та 2.2 відповідно.
Рисунок 2.1 - Залежність СПЖ від часу перебування в умовах забрудненого повітря протягом 5 та 24 годин з урахуванням ефекту сумації для січня.
Рисунок 2.1 - Залежність СПЖ від часу перебування в умовах забрудненого повітря протягом 5 та 24 годин з урахуванням ефекту сумації для лютого.
Графіки залежності величини ризику від часу перебування на забрудненому повітрі протягом 5 та 24 годин, також з урахування ефекту сумації даних речовин (для січня і лютого відповідно) представлені на рис.2.3 та 2.4.
Рисунок 2.3 - Залежність величини ризику від часу перебування на забрудненому повітрі протягом 5 та 24 годин, також з урахування ефекту сумації для січня.
Рисунок 2.3 - Залежність величини ризику від часу перебування на забрудненому повітрі протягом 5 та 24 годин, також з урахування ефекту сумації для лютого.Графіки залежності СПЖ від часу перебування в умовах забрудненого повітря протягом 5 та 24 годин (для цілого року) з урахуванням ефекту сумації для кожної з речовин представлені на рис.2.5 та 2.6 відповідно.
Рисунок 2.5 - Залежність СПЖ від часу перебування в умовах забрудненого повітря протягом 5 годин за цілий рік
Рисунок 2.6 - Залежність СПЖ від часу перебування в умовах забрудненого повітря протягом 24 годин за цілий рік
Графіки розподілу ризику від перебування на забрудненому повітрі протягом 5 та 24 годин відповідно (для цілого року) з урахуванням сумації ЅО2 та NO2 представлені на рис.2.7 та 2.8 відповідно.
Рисунок 2.7 - Розподіл ризику від перебування на забрудненому повітрі протягом 5 годин за цілий рік
Рисунок 2.8 - Розподіл ризику від перебування на забрудненому повітрі протягом 24 годин за цілий рік
Аналіз графіку залежності СПЖ від часу перебування в умовах забрудненого повітря домішками ЅО2 та NO2 за місяць січень (рис.2.1)дає змогу зробити висновок, що залежність є прямо пропорційною. Це означає, що зі збільшенням часу перебування в умовах забрудненого повітря збільшується і показник скорочення тривалості життя. При цьому вклад газу SO2 в СПЖ є більшим. Але, виходячи з того, що ці речовини володіють ефектом сумації, їх спільний вплив на СПЖ має більші показники і більш негативні наслідки. Аналогічна ситуація спостерігається і для лютого (рис.2.2).Аналіз графіку залежності ризику СПЖ від часу (рис.2.3) робиться відносно лінії значення ризику СПЖ 1*10-6, вище якої умови середовища вважаються небезпечними, а нижче - допустимими. Знаходиться точка перетину цієї лінії з графіком залежності ризику СПЖ від часу. У даному випадку це точка, що відповідає значенню часу - 3,8 години (з урахуванням ефекту сумації) для січня і 3,5 години для лютого. Отже, перебування в умовах повітря, забрудненого газами ЅО2 та NO2 є безпечним лише протягом 3,8 годин в січні і 3,5 годин в лютому.
Аналіз графіків розподілу ризику СПЖ по місяцях відповідно 5-ти та 24-годинного перебування на "забрудненому" повітрі показує, що найбільш небезпечними умови середовища спостерігалися у лютому, а найбільш безпечними - у жовтні, які були відповідно найбільшими та найменшими за рік. Такі значення можуть бути повязані зі зміною кліматичних умов, а саме у лютому, різке зниження температури, призводить до інтенсивного викиду забруднюючих речовин в атмосферне повітря, через централізовану систему опалення міста, а інтенсивність дощових опадів у жовтні призводить до зниження концентрацій забруднюючих речовин, шляхом їх "змивання".
Аналіз графіків розподілу ризику від перебування на забрудненому повітрі протягом 5 та 24 годин (рис. 2.7 та рис. 2.8 відповідно), доводить, що перебування в умовах повітря, забрудненого газами ЅО2 та NO2 на протязі цілого року є небезпечним, особливо, враховуючи ефект сумації, яким володіють дані забруднюючі речовини.
Виходячи з даного варіанту, можна зробити висновок, що проживання людиною в таких умовах, на протязі років може призвести до небажаних негативних наслідків у звязку з впливом забруднюючих речовин в атмосферному повітрі, на стан здоровя людини.
3.3 Порядок розрахунку та розрахунок ризику від негативного екологічного впливу водного транспорту
Використання методів теорії ризику потребує аналізу даних по теоретичним, фактичним, допустимим частотам і наслідкам відказів; заміни невиправданого ризику на економічно і екологічно обґрунтований з урахуванням всіх видів небезпеки ризику.
Для ситуацій з переломами корпусів ризик в абсолютному вигляді ( в грошовій формі ) може бути сформульований так:
R = ) (2.5)
де і - індекс категорії небезпеки, яка впливає на корпус судна небезпеки:
1 - перелом під час вантажної операції;
2 - перелом під час посадки на мілину;
3 - перелом при порушенні непроникненості корпуса;
4 - перелом під час ремонтних операцій.
k - індекс наслідку:
1- ремонт конструкцій;
2 - шкода здоровю екіпажу;
3 - збитки від забруднення навколишнього середовища;
4 - втрата вантажу;
5 - втрата експлуатаційного часу.
Рі - імовірність перелому при впливі і-ої небезпеки;
- ваговий коефіцієнт к-го наслідку при впливі і-ої небезпеки в межах від 0 до 1,0;
Ск - грошова оцінка к-го наслідку.
В таблиці 2.5 наведені експертні оцінки величини вагового коефіцієнту к-го наслідку при впливі і-ої небезпеки. Указані величини отримані на основі раніш одержаних імовірностей й умовних оцінок наслідків, зокрема враховані рівні наслідків, визначені для кожної небезпеки. При визначені для збитків навколишньому середовищі врахована частота перевозок по річці Рейн небезпечних вантажів.
Таблиця 2.5 - Ваговий коефіцієнт к-го наслідку при впливі і-ої небезпеки
Наслідки |
Вантажні операції |
Посадка на мілину |
Порушення непроникненості |
Ремонтні операції |
|
Відновлення конструкцій корпусу |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
0,700 |
|
Шкода здоровю і життю екіпажу |
0,003 |
0,006 |
0,006 |
0,002 |
|
Збитки навколишньому середовищу |
0,072 |
0,150 |
0,150 |
0,010 |
|
Збитки від втрати вантажу |
0,250 |
1,000 |
1,000 |
0 |
|
Збитки від втрати експлуатаційного часу |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
В таблиці 2.6 наведені результати розрахунку вартості наслідків переломів корпусів для несамохідних суден з небезпечними вантажами[7].
В таблиці 2.7 наведені результати розрахунку абсолютної величини річного ризику при переломах корпусів несамохідних суден системи ДМР з небезпечними вантажами.
Таблиця 2.6 - Вартість в дол.. США наслідків переломів для несамохідних суден з небезпечними вантажами
Наслідки |
Вантажні операції |
Посадка на мілину |
Порушення непроникненості |
Ремонтні операції |
|
Відновлення конструкцій корпусу |
36000 |
36000 |
36000 |
25200 |
|
Шкода здоровю і життю екіпажу |
3000 |
6000 |
6000 |
2000 |
|
Збитки навколишньому середовищу |
1453000 |
3027000 |
3027000 |
202000 |
|
Збитки від втрати вантажу |
7500 |
30000 |
30000 |
- |
|
Збитки від втрати експлуатаційного часу |
7700 |
7700 |
7700 |
7700 |
|
Всього |
1507200 |
3106700 |
3106700 |
236900 |
Таблиця 2.7 - Розрахунок ризику, дол.. США при переломах несамохідних суден системи ДМР з небезпечними вантажами
Складові |
Небезпека |
||||
Вантажні операції |
Посадка на мілину |
Порушення непроникненості |
Ремонтні операції |
||
3000 |
6000 |
6000 |
2000 |
||
0,0006 |
0,005 |
0,0002 |
0,0001 |
||
R = ) |
1,8 |
30 |
1,2 |
0,2 |
Загальна сума страхування життя людини складає 33,2 дол. США за рік. Враховуючи, що механік знаходиться на кораблі тільки 7 місяців, сума страхування життя дорівнює 33,2/12*7 = 19,4 дол. США.