Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова

Научно-образовательный центр по нанотехнологиям

Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации,

информации и сертификации сырья, материалов и веществ

Химический факультет

Кафедра химической технологии и новых материалов

С.И. Сердюков, А.С. Макарова

ОЦЕНКА И УПРАВЛЕНИЕ РИСКАМИ ПРИ

ОБРАЩЕНИИ С КОМПОЗИЦИОННЫМИ

МАТЕРИАЛАМИ И ИХ КОМПОНЕНТАМИ

Учебное пособие для студентов по специальности «Композиционные наноматериалы»

МОСКВА 2010 Редакционный совет:

проф. В.В. Авдеев, проф. А.Ю. Алентьев, проф. Б.И.Лазоряк доц. О.Н. Шорникова Методическое руководство предназначено для слушателей магистерской программы химического факультета МГУ имени М.В.

Ломоносова по направлению «композиционные наноматериалы»

Настоящее методическое руководство подготовлено в рамках образовательной программы магистерской подготовки, ориентированной на инвестиционные проекты ГК «Роснанотех» в области промышленного производства препрегов на основе наномодифицированных углеродных и минеральных волокон и наномодифицированных связующих

ВВЕДЕНИЕ

Объемы производства и использования химической продукции в мире постоянно растут. Это приводит к увеличению уровня загрязнения окружающей среды и повышает опасность воздействия химических веществ на человека. В соответствии с данными ООН в мире каждый год появляется примерно 1500 новых химических веществ дополнительно к тем 80 тысячам, которые производятся в настоящее время. По данным ВОЗ более 25% заболеваний во всем мире обусловлено экологическими факторами, в том числе воздействием химических веществ 1.

Несмотря на предпринимаемые меры, продолжают возникать чрезвычайные ситуации, связанные с обращением химической продукции, оказывающие в результате негативное воздействие на здоровье человека и окружающую среду1. На территорию РФ в атмосферный воздух ежегодно выбрасывается около 20 миллионов тонн химических веществ, а накопленные токсичные отходы, по данным международных организаций, составляют более 84 млн. тонн. 75% всех смертельных случаев, возникающих в связаны с химическим фактором. 2 В соответствии с конвенцией результате аварий, Международной Организации Труда «О безопасности при использовании химических веществ на производстве» №170 от 25 июня 1990г вся химическая продукция является потенциально опасной и подлежит обязательной оценке опасности.

Институт ООН по Обучению и Исследованиям (UNITAR) предлагает схему безопасного применения химической продукции, представленную на рис.1. 3 Оценка опасности и последующая ее классификация рассматриваются UNITAR в качестве основы программ, гарантирующих безопасное применение веществ и материалов. Безопасное применение химической продукции подразумевает передачу всем заинтересованным лицам информации об опасных свойствах и мерах по ее безопасному обращению.

Минимизация риска воздействия веществ и материалов на здоровье человека и окружающую среду лежит в плоскости формирования системы ее рационального использования и оптимизации процессов обращения химикатов на международном, региональном и национальном уровнях.

ВОЗ, 63 сессия Всемирной ассамблеи здравоохранения, п. 11.18 предварительной повестки дня от 25 марта 2010 (А63/21).

Концепция Федеральной целевой программы «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009 – 2013 годы)». Утверждена распоряжением правительства РФ от 20.01.2008 № 74-р.

Разработка национальной стратегии внедрения СГС. Методическое руководство по внедрению согласованной на глобальном уровне системы классификации и маркировки химических веществ (СГС).

Первое издание.:

- Женева, UNITAR, 2005.

Безопасное применение    химической продукции Рис. 1. Схема обеспечения безопасного обращения с химической продукцией, Анализ и оценка риска нацелены на лиц, принимающих решения о порядке обращения с химической продукцией, и служат инструментом, который позволяет проводить количественные оценки, обеспечивающие научную поддержку в процессе принятия решений.

Одной из основных задач оценки риска, возникающего при обращении с химической продукцией, является определение количественных характеристик возможной опасности. Только зная эти характеристики можно на базе общих методов разработать частные методы обеспечения безопасности и оценивать существующие системы технического регулирования с точки зрения их эффективности.

Для определения количественных характеристик возможной опасности при обращении с химической продукцией необходимо провести анализ ущерба, наносимого окружающей среде и последствий для людей, непосредственно использующих эту продукцию или находящихся вблизи от протекающего процесса её использования.

Результаты рассмотрения характера нежелательных последствий, ожидаемой частоты их появления, а также ущерба, вызываемого их влиянием на окружающую среду, здоровье или жизнь людей, и являются оценкой риска. Конечным результатом изучения степени риска может быть, например, такое утверждение: “Возможное число человеческих жертв в течение года в результате использования некой химической продукции равно N человек”.

Таким образом, риск можно рассматривать как частоту реализации потенциальных опасностей. Количественная оценка риска - это отношение числа тех или иных неблагоприятных последствий к их возможному числу за определенный период. С точки зрения общества в целом интересно сравнение полученной величины со степенью риска обычных условий человеческой жизни, для того чтобы получить представление о приемлемом уровне риска и иметь основу для принятия соответствующих решений.

По данным американских ученых индивидуальный риск гибели по различным причинам по отношению ко всему населению США за год составляет: автомобильный транспорт - 30х10-5, падение - 9х10-5, отравление - 2х10-5 и т.д. Полная безопасность человека не может быть гарантирована независимо от его образа жизни.

При уменьшении риска ниже уровня 10-5 в год общественность не выражает чрезмерной озабоченности, и поэтому редко предпринимаются специальные меры для снижения степени риска (например, степень риска погибнуть от удара молнии составляет не более 10-5 ). Пренебрежимо малым считается риск менее 10-8 в год.

Необходимо отметить, что оценку риска тех или иных событий можно производить только при наличии достаточного количества статистических данных. В противном случае данные будут не точны, так как речь идет о так называемых “редких явлениях”, к которым классический вероятностный подход не применим. Так, например, до чернобыльской аварии риск гибели в результате аварии на атомной электростанции оценивался в 2х10-10 в год.

Таким образом, необходимо анализировать все технические и социальные аспекты в их взаимосвязи. При этом возможно обеспечить приемлемый риск, который сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет собой некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями ее достижения. В данной работе рассмотрен новый подход к систематизации и количественной оценке потенциальных опасностей, позволяющий планировать деятельность по управлению рисками, возникающими при обращении с веществами и композиционными материалами.

ГЛАВА 1. ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫЕ ВЕЩЕСТВА И МАТЕРИАЛЫ

1. Основные понятия Рассмотрим наиболее важные определения, используемые в данной работе.

Вещество - простое химическое вещество, соединение или смесь химических соединений, существующих в природе, либо искусственно созданных на их основе веществ.

Материал - основное отличие материала от вещества состоит в том, что материал может быть использован по назначению без изменения его химического состава и физических свойств (например, полиэтиленовая пленка является материалом, а полиэтилен в гранулах - веществом).

Композиционный материал – материал, состоящий из двух или более компонентов или фаз с существенно различными свойствами. Последнее условие отличает композиционный материал от смеси веществ.

Потенциальная опасность вещества или материала - мера вероятного наибольшего ущерба, который может быть нанесен человеку или окружающей среде в результате неправильного обращения с веществом или материалом. Потенциальная опасность вещества или материала зависит только от его физико-химических свойств и не зависит от параметров окружающей среды и от способа его использования.

Риск. В данном обзоре рассматриваемым источником риска являются вещества и материалы. Поэтому риск - это вероятность нанесения ущерба человеку или окружающей среде при обращении с веществом или материалом. Степень риска зависит как от потенциальной опасности собственно вещества или материала, так и от условий, при которых данное вещество или материал используется (от количества вещества (материала), находящегося в обращении, от применяемых мер предосторожности, от состояния окружающей среды, от уровня информированности персонала и т.п.). В данной работе риск предлагается измерять в некоторых относительных величинах - баллах, причем, максимальному риску соответствует балл, равный 1. Граница же для минимального риска не устанавливается, поскольку принимается концепция, что любая деятельность, связанная с обращением с веществами или материалами, является источником риска, который отличен от нуля.

Помимо понятий «опасности» и «риска» необходимо также дать определения и другим терминам.

Жизненный цикл вещества или материала - цикл, включающий в себя все стадии существования (использования) вещества или материала: разработку (синтез), производство, испытания, транспортировку, включая ввоз на территорию Российской Федерации, вывоз с территории Российской Федерации и транзит по территории Российской Федерации, хранение, использование по назначению, ликвидацию или переработку его отходов.

Окружающая среда (ОС) - внешняя среда, в которой функционирует предприятие, включая воздух, воду, землю, природные ресурсы, флору, фауну, человека и их взаимодействие [1].

Воздействие на ОС - любое отрицательное или положительное изменение в ОС, полностью или частично являющееся результатом деятельности предприятия, его продукции или услуг [1].

Оценка потенциального риска при использовании веществ и материалов ориентирована на конкретный "управляемый" (известный и измеряемый) фактор среды.

Практическое использование расчета потенциального риска в нашей стране началось достаточно давно, с внедрением концепции ПДК, когда появилась возможность, опираясь на цифры содержания вредных примесей в объектах среды обитания человека, судить о допустимости использования тех или иных веществ и материалов. Дальнейшее развитие такого подхода позволило ранжировать уровни риска на несколько степеней - от допустимого (или приемлемого) до чрезвычайно опасного, ориентируясь на кратность превышения норматива. В современных условиях специалисту необходимо отвечать на более сложные вопросы, что требует дальнейшего развития концепции риска. Так, система оценки риска должна органично вливаться в систему общего управления и принятия решений в административной практике. Риск должен измеряться, иметь стоимость, быть понятным по смыслу чиновникам и общественности, позволять проводить сравнения и нормирование [2].

Оценка риска является одной из основ для принятия решений по профилактике неблагоприятного воздействия экологических факторов на здоровье населения. Другие необходимые для этого условия - анализ нерисковых факторов, сопоставление их с характеристиками риска и установление между ними соответствующих пропорций. Все это входит в процедуру управления, являющуюся этапом системы мониторинга. 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 на обеспечение такой ситуации. Другими словами, сопоставление медико-экологических, социальных и технико-экономических факторов дает основу для ответа на вопрос о степени приемлемости риска и необходимости принятия регулирующего решения.

В работе [3] предложена концепция планирования деятельности по управлению рисками в зависимости от уровня риска (таблица 1).

Таблица 1. Уровни риска Неприемлемый (только если снижение риска непрактично или Исключение применения его стоимость чрезмерна) Переносимый (если стоимость снижения риска может Снижение риска насколько Помимо этого необходимо ввести классы условий (степеней риска):

- Оптимальные - риск отсутствует;

- Допустимые - пренебрежимый риск;

- Вредные - переносимый с мерами защиты риск;

- Опасные - неприемлемый риск.

При планировании деятельности, связанной с управлением рисками, мы будем опираться на классификацию рисков, приведенную в работах [3,4], в которых выделены следующие уровни риска:

Допустимый или приемлемый риск - сознательное допущение некоторой вероятности причинения вреда ОС и/или здоровью человека ради достижения экологического или экономического эффекта [5]. С понятием «приемлемого риска»

связаны понятия о «пренебрежимом», «предельно допустимом» и «чрезмерном»

уровнях риска. Например, авторы [4] дают следующие определения понятий «пренебрежимого» и «предельно допустимого» уровней риска:

Пренебрежимый уровень риска - уровень риска, который пренебрежимо мал, поскольку, например, он находится в пределах флуктуации естественного (фонового) уровня риска; такой уровень риска находится вне сферы интересов регулирующего органа (регулирующий орган - наделенный официальной властью орган, занимающийся вопросами безопасности населения, охраны ОС). Пренебрежимому уровню риска соответствуют оптимальные условия из приведенной выше классификации.

Предельно допустимый уровень риска - уровень риска, который не должен превышаться независимо от экономических и социальных преимуществ для общества в целом и деятельности, связанной с этим риском. Он должен быть настолько низким, чтобы наличие его не вызывало беспокойства.

Чрезмерный уровень риска характеризует чрезмерную опасность несоответствие среды обитания человека, растений, животных их врожденным и приобретенным свойствам, приводящее к превышению уровня приемлемой безопасности»

[6]. Уровень риска, превышающий предельно допустимый, рассматривается как чрезмерный, и любая практическая деятельность, приводящая к возникновению чрезмерного риска, является недопустимой [7].

Цель управления риском может быть определена как снижение уровней опасностей, реализация которых может привести к неблагоприятным последствиям для человека, общества и природы. Цель управления риском можно определить и более обобщенно: обеспечение безопасности человека, общества и природы от негативных воздействий опасных факторов, связанных с обращением с веществами и материалами на протяжении всего их жизненного цикла.

Из приведенных ранее определений риска следует, что в общем случае математическое выражение для его вычисления должно представлять собой произведение двух величин: вероятности (частоты) опасного или нежелательного события и ущерба, который может быть причинен в результате реализации такого события. Значение риска может быть как безразмерной величиной (хотя «безразмерность» может подразумевать существование размерностей типа чел./чел., руб./руб. и т.п.), так и иметь размерность (обратное время, исчисление в денежном выражении и т.д.).

Параметры, входящие в те или иные формулы для вычисления рисков, могут определяться различными способами, в том числе и с использованием известных методов прогнозирования:

- статистической обработки данных по нежелательным событиям в прошлом и экстраполяции результатов в будущее в предположении, что условия, для которых определялся риск, сохранятся в будущем;

- экспертной оценки;

- моделирования процессов или явлений на основе эмпирических или теоретических представлений. «Специалист по рискам» в этом случае ограничен только свойствами используемой модели.

Кроме того, принципиально разные по своей природе опасности при их количественной оценке в виде рисков могут быть приведены к сопоставимому виду, что позволяет:

- определять величину общего (суммарного) риска от воздействия различных факторов;

- выявлять наиболее значимые факторы опасности;

- определять вероятный ущерб как по отдельным факторам, так и по всей их совокупности;

- проводить оптимизацию затрат на снижение уровней рисков от различных факторов опасности в условиях ограниченности ресурсов.

2. Оценка потенциальных опасностей, связанных с обращением с веществами и Основные опасные и вредные производственные факторы, возникающие при обращении с Описание основных потенциальных опасностей, возникающих при обращении с веществами и материалами, необходимо начать с исследования стандартов и документов, отражающих официальную точку зрения на проблему и политику РФ в этом вопросе.

Основные опасности, связанные с обращением с веществами и материалами в процессе производства, изложены в ГОСТ 12.0.003-74. По этому ГОСТу опасные и вредные производственные факторы подразделяются на четыре группы:

1) группа физически опасных и вредных производственных факторов;

2) группа химически опасных и вредных производственных факторов;

3) группа биологически опасных и вредных производственных факторов;

4) группа психофизиологически опасных и вредных производственных факторов [8,9].

Непосредственно к опасным и вредным производственным факторам, возникающим благодаря использованию различных веществ и материалов, относится группа химически опасных вредных факторов, которая по характеру воздействия на человека подразделяет возможные опасности на шесть подгрупп:

- общетоксические вещества, действующие на центральную нервную систему, кровь и кроветворные органы (сероводород, ароматические углеводороды, оксиды углерода и т.п.);

- раздражающие вещества, действующие на слизистые оболочки глаз, носа, гортани и кожный покров (пары щелочей и кислот, оксиды азота, аммиак, ди- и триоксиды серы);

- сенсибилизирующие вещества, которые после относительно непродолжительного воздействия на организм вызывают повышенную чувствительность к ним, т. е. быстро развиваются реакции вызывающие кожные заболевания, астматические явления, болезнь крови (ртуть, альдегиды, ароматические нитро-, нитрозо- и аминосоединения);

- канцерогенные вещества, приводящие к развитию злокачественных (раковых) опухолей (продукты перегонки нефти, сажа, деготь);

- мутагенные соединения, вызывающие нарушение наследственного аппарата человека, отражающиеся на его потомстве (соединения свинца, ртути, оксид этилена);

- вещества, влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные вещества и др.).

По способу воздействия на человека различают три подгруппы:

• вещества, действующие через дыхательные пути;

• вещества, действующие через пищеварительную систему;

• вещества, действующие через кожный покров и слизистые оболочки.

Показатели опасности веществ и материалов при воздействии на организм человека ГОСТ 12.01.007-76 классифицирует вещества и материалы по степени их воздействия на организм человека, и, в первую очередь, в рабочей зоне [3]. В соответствии с этим ГОСТом все химические вещества и материалы разделены на четыре группы (классы опасности) в зависимости от степени их воздействия на организм человека (таблица 2).

Таблица 2. Классификация опасности веществ по степени их воздействия на организм

I II III IV

Предельно допустимая концентрация веществ в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з.), мг/м Среднесмертельная доза (DL50), мг/кг, при введении в желудок Среднесмертельная концентрация в воздухе (CL50), животных (%) показателей кожных реакций опытной и контрольной групп (I-II классы по критерию "Х", III-IV классы по t-критерию Стьюдента) 3.7. Оценка показателей опасности вещества или материала для ОС Параметры, характеризующие степень опасности вещества или материала для ОС, такие как стабильность в абиотических условиях и биологическая диссимиляция, описываются в ИК РПОХВ [12] в зависимости от параметров, указанных в таблице 6.

(БПК5/ХПК)* Для оценки опасности веществ и материалов, связанной с загрязнение воды, можно использовать следующую шкалу:

0 - в основном, не опасные для загрязнения воды вещества;

1 - слабоопасные вещества по отношению к загрязнению воды;

2 - водо-загрязняющие вещества;

3 - высоко водоопасно-загрязняющие вещества;

недостаточным данным [19].

4. Оценка показателей опасности для многокомпонентных смесей (МС) и Основной трудностью при оценке опасностей МС является отсутствие необходимой информации. В первую очередь это связано с тем, что количество МС, с которыми сталкивается человек, не ограничено, и поэтому не представляется возможным провести для них все необходимые исследования. Другая причина, которая затрудняет исследования, - отсутствие данных по составу. Состав некоторых МС и КМ может зависеть от условий, при которых они образуются (например, состав выхлопных газов автомобилей или отходов очистных сооружений). Вторая группа МС с неустановленным составом - это МС, получаемые промышленным способом из природного сырья (например, большинство нефтепродуктов). Третья - это МС и КМ, образующиеся из несвязанных между собой веществ в единый химический или коммерческий продукт (например, вещества, которые транспортируются, хранятся и используются в одном месте и могут при ЧС или аварии оказать комбинированное воздействие на человека и ОС).

Оценка показателей опасности МС обычно содержит некоторую неопределенность.

Если МС рассматривается как одно сложное вещество (например, бензин), источник неопределенности может быть заложен в неточном описании воздействия или в неадекватной информации по токсичности. Когда смесь представлена набором нескольких веществ, источник неопределенности может быть в недостоверном представлении величины и природы токсикологических взаимодействий между компонентами, особенно в том случае, когда имеют место взаимодействия между тремя и более веществами. Из-за этих неопределенностей оценка показателей опасности для МС должна также включать в себя полный список всех сделанных допущений и предположений и, если это является возможным, идентификацию всех источников неопределенности [21].

Исходя из всего вышесказанного, учеными разных стран делаются многочисленные попытки определить показатели опасности вещества или материала, представляющего собой МС расчетным методом, опираясь на данные или по уже изученным смесям подобным исследуемой, или на данные по компонентам, составляющим эту МС.

4.1. Виды взаимодействий между компонентами смеси.

Изолированное действие веществ и материалов, образующих МС, встречается редко, обычно имеет место так называемое комбинированное действие [8]. Различают несколько видов комбинированного (совместного) действия вредных веществ [8,21]:

- синергизм - одно вещество усиливает (потенциирует) действие другого вещества;

- химический синергизм - когда между веществами протекает реакция с образованием другого химического соединения, при этом, воздействие на ОС и/или организм человека получившегося продукта больше, чем возможное воздействие исходных компонентов;

- аддитивность (суммирующее действие) - в большинстве случает токсичные вещества, обладающие идентичным воздействием на организм, в сочетании действуют именно по этому типу;

- аддитивность доз (суммирование доз) - когда воздействие МС эквивалентно воздействию «эквивалентной дозы» одного из веществ. Эквивалентная доза - это сумма доз всех компонентов умноженных на некоторый коэффициент - «химический индекс», отражающий степень их воздействия на человека или ОС, по сравнению с веществом, выбранным в качестве эталона. Компонент, выбираемый в качестве эталона, должен иметь точно определенную кривую «доза-эффект»;

- аддитивность отклика - когда отклик (предельно допустимое значение, область воздействия, риск или вероятность воздействия) для МС равен сумме откликов компонентов и определяется по формуле для суммирования независимых вероятностей;

- антагонизм - одно вещество ослабляет действие другого. Ослабление токсического действия является следствием химического, физического или физиологического взаимодействия токсикантов как во внешней среде, так и в организме;

- химический антагонизм - когда между веществами протекает реакция и образуется новое вещество, при этом воздействие получившегося продукта на ОС и/или организм человека меньше, чем возможное воздействие исходных компонентов;

- маскировка - когда два вещества производят прямо противоположные или функционально конкурирующие воздействия на одни и те же органы, системы или реципиенты, так что их совместное воздействие меньше, чем воздействие от каждого вещества в отдельности;

- ингибирование - когда вещество в отдельности не оказывает опасного воздействия на человека или ОС среду, но будучи добавленным к другому опасному веществу уменьшает опасность последнего;

- потенциирование - когда вещество в отдельности не оказывает опасного воздействия на человека или ОС, но будучи добавленным к другому опасному веществу увеличивает опасность последнего;

- отсутствие ощутимого воздействия - когда вещество само по себе не оказывает негативного воздействия на организм человека или ОС и не оказывает никакого воздействия на степень опасности другого вещества.

- отсутствие наблюдаемого воздействия - когда ни один компонент МС в отдельности не оказывает никакого воздействия на организм человека или ОС, так же как и МС в целом.

Кроме того, необходимо учитывать возможность так называемого сложного взаимодействия, когда взаимодействие трех или более объединенных компонентов не может быть оценено в соответствии с каким-либо определенным видом.

4.2. Расчет показателей пожаровзрывоопасности МС и КМ Оценка показателей пожаровзрывоопасности не представляет особых трудностей.

В первую очередь это связанно с тем, что результаты расчетного метода легко проверить на практике. Эта методика хорошо отработана в РФ и внесена в ГОСТ 12.1.044-89 [17].

Показатели, рассчитываемые и/или контролируемые по этой методике, представлены в таблице 7.

(воспламенения) кислородом воздуха и другими веществами флегматизатора Кроме указанных в таблице 7, допускается использовать другие показатели, более детально характеризующие пожаровзрывоопасность веществ и материалов [17].

Из выше перечисленных показателей расчетным методом можно найти:

- температуры вспышки жидкостей (ГОСТ 12.1.044-89, приложение 2);

Знак «+» обозначает применяемость, знак «-» - неприменяемость показателя.

- температуры воспламенения жидкостей (ГОСТ 12.1.044-89, приложение 3);

- концентрационные пределы распространения пламени по газо- и паровоздушным смесям (ГОСТ 12.1.044-89, приложение 4);

приложение 6);

- максимальное давление взрыва газо- и паровоздушных смесей (ГОСТ 12.1.044приложение И);

- скорость нарастания давления взрыва газо- и паровоздушных смесей (ГОСТ 12.1.044-89, приложение 12).

4.3. Определение класса опасности для отходов и других МС В нашей стране существуют две методики определения класса опасности для отходов, представляющих собой МС. Согласно «Методическим рекомендациям по определению класса токсичности промышленных отходов» [22] основой для отнесения отходов к определенному классу опасности являются индекс токсичности: K i где ПДК iп - предельно допустимое количество (концентрация) токсичного химического вещества i, содержащегося в отходе, в почве; s - безразмерный коэффициент, характеризующий растворимость веществ в воде, г/г воды; Cв - содержание данного компонента в общей массе отходов, т/т отходов; i - порядковый номер данного компонента.

Значение K i, как правило, округляют до первого знака после запятой. Рассчитав K i для отдельных компонентов отхода, выбирают от 1 до 3 ведущих компонентов, имеющих минимальное значение K i. Суммарный индекс токсичности (опасности) K определяют по формуле:

где n 3. После этого устанавливают класс токсичности с помощью вспомогательной таблицы 8.

Сбор показателей по опасностям при воздействии на организм человека и Определение для каждого компонента средне арифметического балла (САБ) делением суммы баллов на количество показателей, по которым имеется информация n + 1.

Рассчитывают унифицированный нормативный показатель (УНП) для каждого Расчет логарифма унифицированного норматива экологической безопасности Расчет унифицированного норматива экологической безопасности для i компонента Рис. 2. Этапы оценки класса опасности отхода с использованием унифицированного норматива экологической безопасности.

В тех случаях, когда для конкретных веществ отсутствуют данные по их ПДКп, для расчета K i можно использовать следующую формулу:

где: DL50 - среднесмертельная доза вещества, мг/кг массы тела; F - безразмерный коэффициент летучести данного компонента, мм.рт.ст./760 мм.рт.ст. (например, для CCl Рнасыщ = 112,2 мм.рт.ст., отсюда F = 112,2/760 = ~ 0,15). Величина K определяется также, как и в предыдущем случае.

Согласно методическим рекомендациям по определению класса опасности отходов [11], более достоверной считается методика, основанная на унифицированном нормативе экологической безопасности (УНЭБ). Эта методика включает в себя следующие этапы оценки, изображенные на рис. 2.

Как уже отмечалось выше, если класс опасности одного и того же отхода, установленный в соответствии с изложенными выше методиками имеет разные значения, то предпочтение отдается классу опасности установленному в соответствии с методикой, основанной на УНЭБ. Однако, абсолютную приоритетность имеют данные, полученные в ходе экспериментальных исследований отходов в целом.

4.4. Оценка показателей опасности МС, основанная на сложении доз Сложение доз применяется в том случае, когда компоненты смеси подобны, т.е.

совпадают как их физиологические параметры (поглощение, метаболизм, распределение, выведение), так и токсикологические параметры.

Одним из вариантов подхода к оценке воздействия с использованием сложения доз является метод, основанный на индексах опасности (HI) [21]. Этот метод имеет менее жесткие требования к данным и начальным условиям, применяется в общих случаях и имеет больше неопределенностей в конечной оценке. Вместо условия подобия токсикологического воздействия, необходимым условием применяемости HI метода является только подобие поражаемых органов или систем. Основной формулой, по которой определяется HI, является следующее выражение:

где Li - предел, при котором уровень риска, связанного с отрицательным воздействием компонента, является приемлемым (единицы измерения С и Li должны бать одинаковые), n – число компонентов.

В качестве значения для Li в зависимости от того, какой именно вид опасности рассчитывается, можно взять ПДК, максимальную недействующую дозу (МНД), различные пороговые дозы и концентрации (ПК, ПД, порог однократного действия Limac и др.), максимальную дозу не вызывающую гибель (DL0), допустимую концентрацию миграции в воду ДКМ и т.п. [12,23]. Если HI>1, то данная МС в данной концентрации способна оказать определяемый вид опасности.

В [16,24,25] предлагается учитывать особенности кумулятивного взаимодействия компонентов МС, вводя в индекс опасности дополнительный коэффициент BBi, позволяющий оценивать изоэффективность этого действия для компонентов различных классов опасности. Эффект при воздействии вещества или материала третьего класса опасности концентрации С равен эффекту при воздействии вещества или материала другого класса опасности концентрации Сi в степени Bi, если концентрацию выражать в долях ПДК. При этом считается, что значения коэффициента BBi должно быть принято для веществ 1, 2, 3 и 4 классов соответственно на уровне 1,7; 1,3; 1; 0,9 соответственно (в [16] значения Bi принимается равным 2,35; 1,28; 1,00; 0.87 соответственно, но существенные различия имеются только для веществ 1-го класса опасности). Например, для атмосферного воздуха вместо индекса опасности можно использовать показатель, учитывающий n веществ, рассчитывается по формуле:

При этом можно отметить, что ИЗА по сути представляет собой кратность превышения ПДК условного вещества третьего класса опасности, токсический эффект которого равен сумме токсических эффектов всех веществ, входящих в МС. Используя такой коэффициент, можно оценить степень медико-экологического неблагополучия в соответствии с таблицей 9 [2].

Оценка загрязнения воздуха Величина ИЗА при числе веществ, загрязняющих воздух Допустимая Кроме того, ИЗА можно использовать для сравнительного анализа (например, для определения наиболее загрязненной территории) или для определения веществ, вносящих наибольший вклад в уже имеющийся уровень загрязнения, а также для оценки риска [2,26].

К категории наиболее часто используемых показателей для оценки качества гидрохимический индекс загрязнения воды (ИЗВ) [27]. Индекс загрязнения воды, как правило, рассчитывают по шести – семи показателям, которые можно считать гидрохимическими; часть из них (концентрация растворенного кислорода, водородный показатель рН, биологическое потребление кислорода БПК5) является обязательной:

где: Ci –концентрация компонента (в ряде случаев – значение параметра); n – число показателей, используемых для расчета индекса; ПДК iв – установленная предельно допустимая величина для соответствующего типа водного объекта.

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы (таблица 10). Индексы загрязнения воды сравнивают для водных объектов одной биогеохимической провинции и сходного типа, для одного и того же водотока (по течению, во времени и т. д.).

Таблица 10. Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды Такие параметры, как ИЗВ и ИЗА, используются для оценки влияния МС на воду или воздух, задавая некоторую условную концентрацию, в которой эта МС может оказаться в ОС.

ГЛАВА II. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ В ОЦЕНКЕ И УПРАВЛЕНИИ

РИСКАМИ, ВОЗНИКАЮЩИМИ ПРИОБРАЩЕНИИ С ВЕЩЕСТВАМИ И

МАТЕРИАЛАМИ

В данной работе основной целью рассматриваемого подхода является идентификация, оценка и планирование деятельности по управлению рисками, возникающими при обращении с веществами и композиционными материалами. При оценке рисков на конкретном предприятии или территории можно использовать изложенный ниже алгоритм [28]:

1) Выявление опасности - установление источников и факторов рисков, а также зон и объектов их потенциального воздействия, основные формы такого воздействия. Вначале определяют перечень предприятий (на уровне территории) или технологий (на уровне предприятия), использующих энергонасыщенное оборудование, высокие давления, агрессивные и токсичные компоненты или производящих потенциально опасную продукцию (например, химические вещества, пестициды и др.). Затем определяют факторы рисков, воздействующие на здоровье человека и ОС при регламентной эксплуатации инженерного объекта, а также высвобождаемые при «залповых» выбросах и авариях.

2) Выявление объектов и зон потенциального негативного воздействия. При оценке риска на уровне территории это в первую очередь население, а внутри него - наиболее уязвимые социальные группы (группы риска) и ОС. При оценке риска на уровне предприятия больший упор делается на риски для обслуживающего персонала.

3) Определение вида воздействия фактора риска на объекты и степени его опасности для этих объектов. На этом этапе делают вывод о том, может или нет временное или постоянное присутствие определенного вещества вызвать заболевания (онкологические, нарушения репродуктивных функций и т.д.) или изменения в ОС.

4) Анализ воздействия факторов риска на обслуживающий персонал, население и ОС, в частности, установление стандарта (норматива). Это подразумевает определение безопасного для человека и экосистемы уровня воздействия, определение дестабилизирующих факторов или их комбинаций. Именно на этом этапе выясняют, существует ли порог воздействия. Чаще всего это делают эмпирическим путем.

5) Оценка подверженности, т.е. реального воздействия фактора риска на человека и ОС. На этом этапе проводят определение масштабов (уровня) воздействия, его частоты и продолжительности.

2. Описание источников загрязняющих веществ и материалов.

3. Выявление параметров, влияющих на уровень опасности (например, объем и масса веществ, количество людей, контактирующих с веществом и материалом, наличие полигонов для особо опасных отходов и т.п.).

4. Исследование имеющейся законодательной базы.

Сбор и обработка информации по существующим потенциальным опасностям при обращении с веществами и материалами свойств объекта Создание перечня веществ (материалов) ранжированных в симости от рекомендуемого способа управления риском.

Планирование мероприятий. Выработка управленческих решений.

Организация деятельности по снижению рисков. Контроль за вырисками полнением решений. Постоянный (регулярный, периодический) Рис. 3. Схема процесса управления рисками при обращении с веществами и материалами С учетом всего вышесказанного в данной работе предложен алгоритм оценки и управления рисками при обращении с веществами и материалами, включающий в себя следующие этапы [35,36] (рис. 12).

1. Анализ объекта исследования (территории или предприятия), на котором находятся потенциально опасные вещества или материалы.

2. Оценка потенциальной опасности вещества или материала.

3. Оценка рисков при обращении с веществами или материалами на исследуемом объекте (территории или предприятии).

4. Планирование деятельности по управлению рисками при обращении с веществами или материалами.

5. Управление рисками.

Рассмотрим приведенные этапы подробно.

1.1. Оценка исходной экологической ситуации Для более адекватной оценки экологической ситуации рекомендуется провести экологическую оценку (ЭО). В ходе ЭО должно быть проанализировано состояние только тех компонентов природной среды, информация о которых необходима для принятия решений. Поэтому вначале необходим отбор тех компонентов ОС, которые в дальнейшем будут детально изучены. В ходе такого отбора следует руководствоваться следующими вопросами:

1. Могут ли используемые вещества и материалы, находящиеся на данном объекте, повлиять на состояние выбранных компонентов ОС?

2. Могут ли эти компоненты влиять на деятельность объекта и уровень безопасности?

3. Представляют ли они значительный интерес для общественности?

Наряду с природными условиями и компонентами окружающей среды должны быть определены и описаны наиболее важные составляющие социально-экономической обстановки в районе расположения объекта. Это связано с тем, что при проведении ЭО "окружающая среда" рассматривается как единая природно-социальная система.

Значимость изменений в ОС в большой степени определяется именно последствиями социально-экономического характера.

При анализе современного состояния ОС и тенденций ее изменения можно использовать фондовые материалы, литературные источники, а также проводить изыскания, собирать собственные данные в зависимости от наличия средств и необходимой глубины изучения.

В ходе экологической оценки природные условия должны быть не только проанализированы с научной точки зрения, но и описаны в терминах, которые бы позволили общественности и лицам, принимающим решения, судить о степени их уникальности, ценности, уязвимости и т.д. Например, при выявлении мест обитания биологического вида необходимо отметить, насколько редок данный вид, насколько уязвимы его места обитания и т.д. В качестве одного из подходов предлагается [29] сравнивать существующее состояние ОС:

- со стандартами;

- с фоновым уровнем (в регионе, в стране или в мире);

- с многолетними данными.

В некотором смысле, речь здесь идет об оценке значимости тех или иных компонентов ОС, общие принципы которой сходны с принципами оценки значимости воздействий.

1.2. Описание источников загрязняющих веществ и материалов Выявления и описание источников загрязняющих веществ начинается с описания объекта исследования, рассматриваемого как система [30]. Для этого, например, если объектом является реально существующее предприятие, то необходимо собрать и изучить следующую информацию относительно:

1) структуры и основных частей объекта;

2) размещения составных частей;

3) видов источников химической опасности на объекте и, в частности, какие токсичные химические, огне- и взрывоопасные вещества и материалы, какова их масса.

Масса в значительной мере определяет токсический или энергетический потенциал, сконцентрированный на объекте;

4) отказов оборудования и аварий, которые имели место на данном объекте и его аналогах;

5) количественных показателей надежности используемого оборудования;

6) технологической документации разного типа.

Если же объектом исследования является территория, то рекомендуется собрать и изучить следующую информацию об:

1) основных опасных объектах, расположенных на ней;

2) месте расположении опасных объектов;

3) виде объектов и частоте воздействия (например, уточнить является ли описываемый объект точечным или распределенным источником опасных веществ, действует ли он постоянно, периодически или возможно однократное залповое воздействие);

4) количестве опасных веществ, находящихся на объекте;

5) имеющихся средствах и мерах по предотвращению и/или ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций и аварий.

1.3. Выявление параметров, влияющих на уровень опасности Такими параметрами могут быть: объем и масса веществ, количество людей, контактирующих с веществом и материалом, наличие полигонов для особо опасных отходов и т.п. Или, например, при оценке пожаровзрывоопасности объекта надо иметь ввиду, что для возникновения пожара наличие только огнеопасных веществ и материалов недостаточно, поэтому необходимо описать наличие окислителя и инициатора (для образования искры).

В данной работе в результате анализа нескольких объектов различного назначения выделены следующие параметры.

Для предприятия: вид риска; масса вещества или материала, находящегося в обращении на исследуемом предприятии; количество людей непосредственно соприкасающихся с данным веществом или материалом.

Для территории: вид риска; масса вещества или материала, находящегося в обращении на предприятиях, расположенных на исследуемой территории, а также масса транспортируемых веществ или материалов; длина транспортного пути; наличие и качество полигонов для захоронения отходов; наличие и уровень специализированных предприятий по переработке отходов; количество веществ и материалов попадающих в ОС; плотность распределения вещества или материала, используемого в бытовых условиях по исследуемой территории и т.п.

1.4. Исследование имеющейся законодательной базы регулирующие и регламентирующие обращение с используемыми на данном объекте веществами и материалами и имеющие отношение к данному типу объекта, а также к типу его деятельности. Причем рекомендуется исследовать как национальные, так и международные законодательства в данной области.

Пример. Рассмотрим случай, когда объектом исследования является Черное море или предприятия, находящиеся на его побережье. Тогда в качестве одного из законодательных актов следует рассмотреть Конвенцию «О защите Черного моря от загрязнения (Бухарест, 21 Апреля 1992.г.)»- В приложениях 1 и 2 к этой конвенции приведены следующие списки веществ:

Приложение 1 (опасные вещества и материалы).

В соответствии с данной конвенцией необходимо предотвращать и устранять загрязнение морской среды Черного моря, исключая применение перечисленных ниже веществ и материалов.

1. Органогалогенные соединения (типа ДДТ, ДЦИ, ДПД, ПХБ).

2. Ртуть и ртутные соединения.

3. Кадмий и кадмиевые соединения.

4. Оловоорганические соединения.

5. Стойкие синтетические материалы, способные плавать, тонуть или оставаться во взвешенном состоянии.

6. Отработанные смазочные масла.

7. Свинец и соединения свинца.

8. Радиоактивные вещества и отходы, в том числе отработавшее радиоактивное топливо.

9. Сырая нефть и углеводороды любого происхождения.

Приложение 2 (ядовитые вещества и материалы). Эти вещества, соединения или материалы отобраны на основе критериев, использованных в Приложении 1, с учетом того факта, что они являются менее вредными или быстрее обезвреживаются в результате естественных процессов.

В соответствии с данной конвенцией необходимо сокращать и, по возможности, устранять загрязнение морской среды Черного моря, исключая применение перечисленных ниже веществ и материалов.

1. Биоциды и их производные, не охваченные Приложением I.

2. Цианиды, фториды и атомарный фосфор.

3. Патогенные микроорганизмы.

4. Не поддающиеся биохимическому разложению детергенты и их поверхностно-активные вещества.

5. Щелочные или кислотные соединения.

6. Вещества, которые, хотя и не являются токсичными, могут стать вредными для морской биоты в силу количеств, в которых они сбрасываются, в частности: неорганические питательные соединения, а также вещества, оказывающие неблагоприятное воздействие на содержание кислорода в морской среде.

7. Нижеследующие элементы и их соединения: цинк, селен, олово, ванадий, медь, мышьяк, барий, кобальт, никель, сурьма, бериллий, таллий, хром, молибден, бор, теллур, титан, уран, серебро.

8. Сточная грязь.

Некоторые из результатов этого исследования могут быть внесены в матрицу «Вещество – опасность» в качестве дополнительных показателей. Соответственно веществам, перечисленным в приложении 1, по параметру, характеризующему уровень опасности для морской среды Черного моря, присваивается 1 балл, веществам и материалам, перечисленным в приложении 2, – 2 балла, сложным смесям, содержащим очень незначительный процент веществ, перечисленных в приложениях 1 и 2, – балла, всем остальным веществам и материалам – 4 балла.

В конце этого этапа рекомендуется провести анализ и оценку соблюдения объектом исследования действующего природоохранного законодательства.

1.5. Описание используемых мер и средств, используемых для обеспечения безопасности На этом этапе собираются данные и сведения о системе научно-технического обеспечения безопасности, в состав которой входят защитные средства, имеющиеся на предприятии или территории, проводимые мероприятия по повышению безопасности. В предотвращения аварий, защиты от аварий, мониторинга, локализации аварий, ликвидации последствий от них и др. Исключительно важный вклад в уровень опасности объекта в целом вносит квалификация кадров и работа с ними. Неправильные действия или бездействие персонала сплошь и рядом являются причиной повышенного риска.

Также на этом этапе необходимо изучить имеющийся перечень правил и норм техники безопасности, действующих на объекте.

1.6. Оценка значимости воздействий (идентификация приоритетов).

После проведения анализа предприятия или территории выявляются объекты, представляющие наибольшую опасность. Данный анализ рекомендуется проводить с участием экспертов, руководства, обслуживающего персонала и др. заинтересованных лиц.

2. Оценка потенциальной опасности вещества или материала 2.1. Формирование общего списка потенциально опасных веществ (материалов) Оценка потенциальной опасности начинается с формирования списка потенциально опасных веществ, риск при обращении с которыми на данном объекте может превысить приемлемое значение. Критерии отбора веществ в этом список могут быть различны, например:

- в список вносятся все вещества (материалы), попадающие под действие ГОСТ Р 12.1.052-97, то есть это те вещества (материалы), на которые должны быть разработаны паспорта безопасности;

- в список вносятся все вещества (материалы), классифицируемые как опасные грузы в соответствии с ГОСТ 19433-88;

- в список вносятся все вещества (материалы), имеющие № ООН и считающиеся опасными на международном уровне;

- в список вносятся все вещества (материалы), перечисленные в национальных или международных списках опасных веществ;

- и т.п.

2.2. Сбор и обработка информации по потенциальным опасностям при обращении с веществами и материалами После того как сформирован общий список для всех веществ и материалов, проводится сбор и обработка информации по потенциальным опасностям, которые, в свою очередь, состоят из двух этапов: идентификации опасности и ее количественной оценки. Для этого, на основе проведенного в первой главе анализа, был составлен список показателей для оценки опасности, содержащий 44 показателя. Для количественной оценки по данным показателям была предложена балльная система: по каждому из показателей для оцениваемого вещества (материала) выставляется некий балл (в зависимости от значения показателя), характеризующий уровень опасности. Для того, чтобы получаемые оценки максимально соответствовали российскому законодательству и легко интерпретировались, была взята четырехбалльная система (по аналогии с классами опасности по ГОСТ 12.1.007-76, на основе которых и построено Российское законодательство в области, касающейся управления безопасностью при обращении с веществами и материалами). Баллы распределяются следующим образом:

1. Чрезвычайно опасное вещество (материал) по оцениваемому показателю.

2. Высокоопасное вещество (материал) по оцениваемому показателю.

3. Умеренно опасное вещество (материал) по оцениваемому показателю.

4. Малоопасное вещество (материал) по оцениваемому показателю.

Для всех выбранных 44 показателей составлена таблица (см. Приложение 1), в которой приведены диапазоны значений, в зависимости от которых показателю присваивается тот или иной балл. В результате выполнения этого этапа должна быть сформирована таблица «Вещество – опасность» (см. Главу III).

3. Оценка рисков при обращении с веществами и материалами на исследуемом 3.1. Нормирование рисков В данной работе предлагается проводить нормирование рисков при помощи метода, основанного на экспертных оценках, включающего следующие этапы:

1. На основе выполненного ранее анализа объекта исследования составляется общий список значимых рисков. Причем, немаловажное значение на данном этапе имеет действующее национальное или международное законодательство для данного типа объектов и типа деятельности.

2. Вырабатываются критерии для нормирования этих рисков.

3. Проводится расстановка приоритетов среди рисков. Расстановку приоритетов в данной работе рекомендуется проводить с использованием коэффициентов k R, полученных методом экспертных оценок.

В настоящее время экспертные оценки являются сформировавшимся научным методом анализа сложных неформализуемых проблем. Сущность метода экспертных оценок заключается в рациональной организации проведения экспертами анализа проблемы с количественной оценкой суждений и обработкой их результатов. Обобщенное мнение группы экспертов принимают как решение проблемы.

Подбор количественного и качественного состава экспертов производят на основе анализа широты проблемы, достоверности оценок, характеристик экспертов и затрат ресурсов.

Группу экспертов подбирают на основе индивидуальных характеристик: компетентности, креативности, отношения к экспертизе, конформизма, конструктивности мышления, коллективизма, самокритичности. В настоящее время перечисленные характеристики в основном оцениваются качественно. Только для некоторых из них имеются попытки ввести количественные оценки (см. Приложение 3).

Если же эксперты не только проводят ранжировку рисков по их значимости для объекта исследования, но и присваивают им оценки, тогда для обработки полученных результатов предлагается использовать элементы математической статистики.

Построение обобщенной групповой оценки объектов осуществляют путем обработки индивидуальных оценок экспертов. В соответствии с гипотезой о том, что эксперты являются достаточно точными «измерителями», групповую оценку строят на основе применения методов осреднения. Это соответствует тому, что индивидуальные оценки экспертов образуют компактную группу и в качестве наиболее согласованной групповой оценки используют математическое ожидание (среднее значение), медиану (срединное значение упорядоченного ряда по возрастанию или убыванию) или моду (наиболее вероятная оценка).

Метод экспертных оценок для определения степени риска используют в разных вариантах. Он позволил разделить очень сложный комплекс рисков на управляемые составляющие и сделать выводы о вероятности проявления и степени последствий исследуемых рисков [31]. Этот метод очень трудоемок. Его недостатком является повышенная субъективность полученных результатов. Тем не менее, оценочные показатели экспертного характера находят широкое применение. Самый перспективный и самый сложный подход к определению оценочных показателей - рейтинг комплексного характера, который объединяет все основные факторы в одно значение. Основные возникающие здесь проблемы - это сопоставимость и взвешенность всех составляющих показателей исходных величин. В некоторых случаях сопоставимость параметров можно получить путем их нормировки, т.е. делением на максимальное значение. Взвешенность показателей обеспечивается ранжированием по важности (расположение с учетом значимости) и расчетом весовых коэффициентов (установлением степени влияния).

Рассмотрим в качестве исходного список рисков для предприятия, представленный в таблице 11.

2. Опасные для здоровья обслуживающего персонала воздействия при непосредственном контакте с веществом, в том числе острое токсическое воздействие 6. Разрушительное взаимодействие с другими веществами и материалами При составлении списка рисков для территории учитывается также способ обращения с веществами и материалами, находящимися на ней. Рассмотрим подробно следующие ситуации:

I. Размещение и удаление отходов.

При обращении с отходами наиболее значимым фактором риска является загрязнение ОС, при этом коэффициент k R может изменяться в зависимости от ценности объекта ОС (почвы, водоема, флоры, фауны и т.п.), который может подвергаться или подвергается воздействию веществ и материалов.

Таблица 12. Пример нормированного списка рисков при обращении с отходами - безразмерный коэффициент, учитывающий ценность объекта ОС II. Хранение и использование веществ и материалов в промышленности.

При описании рисков, связанных с хранением и использованием веществ и материалов в промышленности, рекомендуется использовать результаты статистики по чрезвычайным и аварийным ситуациям, данные мониторинга о состоянии ОС, данные о здоровье обслуживающего персонала и местного населения и т.п.(табл. 23).

Таблица 13. Пример нормированного списка рисков при хранении и использовании веществ и материалов в промышленности 2. Опасные отдаленные последствия действия на организм III. Транспортировка веществ и материалов.

транспортировке веществ и материалов, в данной работе был использован ГОСТ 19433- [10], в соответствии, с которым был предложен следующий список:

Таблица 14. Пример нормированного списка рисков при транспортировке,веществ и материалов Представленные в данной работе списки являются рекомендуемыми и должны быть обязательно скорректированы с учетом свойств анализируемого объекта, коэффициенты k R являются экспертными оценками и также подлежат коррекции.

3.2. Создание перечня опасных веществ и материалов, ранжированных по уровню риска Составление матрицы «вещество-риск» для предприятия предполагает анализ основных особенностей данного объекта в соответствии с разделом данной главы. Однако, если рассматривать проблему в общем, то очевидно, что уровень риска зависит от набора параметров. Причем состав этих параметров изменяется в зависимости от типа объекта исследования (предприятия или территории) и вида деятельности, в которую вовлечены те или иные вещества и материалы.

Поэтому уравнение для предприятия имеет следующий вид:

где: R ij - i-й вид риска для j-го вещества; H ij - значение в баллах из матрицы «вещество опасность» для j-го вещества i-го показателя опасности (показатель берется для вида опасности обуславливающей наличие i-го риска, при наличии нескольких показателей выбирается наименьший); k R - коэффициент характеризующих уровень приоритетности i-го вида риска; k mj - коэффициент, характеризующий влияние количества j-го вещества на уровень его риска; k Nj - коэффициент, характеризующий влияние количества людей, связанных с j-м веществом.

Составление матрицы «вещество-риск для территории Так же, как и списки рисков, вид уравнения для территории зависит от способа обращения с веществами и материалами, находящимися на ней.

I. Размещение и удаление отходов.

При обращении с отходами уровень риска зависит от вида риска k R, массы вещества или материала, находящегося в обращении на исследуемом предприятии k mj, наличия и качества полигонов для захоронения отходов k пол. j, наличия и уровня специализированных предприятий по переработке отходов k пред. j :

П. Хранение и использование веществ и материалов в промышленности.

Уравнение, используемое при описании рисков, возникающих при хранении и использовании веществ на промышленных объектах, должно быть во многом сходно с уравнением, используемым при оценке для отдельного предприятия. Однако в данном случае количество людей, непосредственно соприкасающихся с данным веществом или материалом, не так важно. Гораздо большую роль начинает играть количество веществ и материалов, выбрасываемых в окружающую среду k mсб. j :

Ш. Транспортировка веществ и материалов.

При обращении с отходами уровень риска зависит от вида риска k R, массы транспортируемых веществ или материалов, длины транспортного пути k L и т.п.:

После этого матрица «вещество-риск» сортируется по предложенному ниже алгоритму:

1. Элементы в каждой строке матрицы сортируются по возрастанию.

2. Далее строки полученной матрицы сортируется по возрастанию, причем первой считается строка, содержащая наименьший элемент в 1 столбце, если же две строки содержат в первом столбце одинаковые элементы, то наименьшей из них будет строка, содержащая наименьший элемент во 2 столбце и т.д.

ранжированных по уровню риска (см. пример, представленный ниже).

Пример. Конечный список веществ ранжированных по степени риска.

Кроме того, в этом списке отдельно помечаются вещества, требующие дальнейших исследований. Например, это могут быть вещества, имеющие 1 балл по информационному показателю и т.д.

4. Планирование управления рисками, возникающими при обращении с веществами Как уже было описано выше, при планировании деятельности, связанной с управлением рисками, мы будем опираться на следующую классификацию рисков:

Пренебрежимый риск - уровень риска, который пренебрежимо мал, поскольку его значения находятся в пределах естественного (фонового) риска; такой риск находится вне сферы наших интересов.

Limпр - предельное значение риска, при котором он все еще может считаться принебрежимым.

Допустимый или приемлемый риск – сознательное допущение некоторой вероятности причинения вреда ОС и/или здоровью человека ради достижения экологического или экономического эффекта.

Limдоп - предельно допустимый уровень риска. Уровень риска, который не должен превышаться независимо от экономических и социальные преимуществ для общества в целом, полученных в результате деятельности, связанной с этим риском. Он должен быть настолько низким, чтобы наличие его не вызывало беспокойства.

несоответствие среды обитания человека, растений, животных их врожденным и приобретенным свойствам, приводящее к превышению уровня приемлемой безопасности.

В дополнение ко всему вышесказанному мы будем считать, что отсутствие необходимой информации также является источником повышенного риска. Например, те вещества и материалы, для которых показатель опасности по информационному фактору менее 0, (или 50%), т.е. Hinf = 1 балл, будут считаться вследствие их недостаточной их изученности, потенциальными источниками чрезвычайного риска. Такие вещества или материалы должны быть или немедленно исследованы, или вовсе исключены из обращения.

Остальные же пределы устанавливаются экспертами в зависимости от списка веществ и экономического уровня предприятия.

В данной работе предлагается планирование деятельности по управлению рисками путем создания нескольких перечней (в данном случае четырех) в зависимости от рекомендуемого способа управления рисками в соответствии со схемой, представленной на рис. 4.

Матрица «вещество-риск»

Перечень веществ Перечень Перечень веществ Перечень Limпр. – предел пренебрежимого риска Limдоп.- предел допустимого риска Рис. 4. Планирование деятельности по управлению рисками

III. ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ОПАСНОСТИ ВЕЩЕСТВ И

МАТЕРИАЛОВ, НАХОДЯЩИХСЯ В ОБРАЩЕНИИ НА ШИННОМ

ЗАВОДЕ

В данном разделе рассмотрим конкретное предприятие – шинный завод, расположенный в черте города. Продукцией завода являются покрышки для легковых и грузовых автомобилей. Резина покрышек, содержащая технический углерод, представляет собой типичный пример композиционного материала. Основным сырьем для предприятия является технический углерод и каучуки различных видов. Побочное сырье представляет собой разнообразные ингредиенты для создания резиновых смесей (сера, вулканизирующие агенты, цинковые белила, белая сажа и т.д.), стальная проволока, текстильный корд, латекс для пропитки текстильного корда и каолин для изоляции гранул резиносмесей.

1. Анализ источника рисков и оценка опасности веществ и материалов Формирование общего списка потенциально опасных веществ и материалов Основным критерием отбора веществ в общий список был класс опасности в воздухе рабочей зоны цехов предприятия. В данный список вошли все вещества, используемые в подготовительном цехе и на линии по производству легковых радиальных шин. В этот список попали:

Цинковые белила Формальдегид Фталевый ангидрид Бензол Резорцин-формальдегидная смола Гуадин Ф Нафтам Ацетонанил Р Тиурам Д Натр едкий Сбор и обработка информации по потенциальным опасностям при обращении с В соответствии с имеющимися данными по веществам в данной работе выделен ряд показателей. Для этих показателей на основе свойств веществ и в соответствии с предложенными ранее соотношениями (таблица П2) была составлена матрица «веществоопасность» (таблица 15).

ангидрид цинковые статистики по авариям и ЧС, включая превышение ПДК и залповые выбросы вредных веществ, этими экспертами был составлен список рисков, представленный в таблице 16.

Оценка уровня этих рисков проводилась по десятибалльной шкале (чем более значим риск, тем более низкой выставляется оценка).

последствиями воздействия вредных веществ воздействием опасного вещества на обслуживающий персонал Di – ошибка воспроизводимости оценок S экспертами i-го риска Поскольку в данном случае значениям риска присваивались оценки, то для определения достоверности результатов были использованы методы математической статистики. Так как на мнение экспертов не влияли никакие внешние факторы, то их оценку можно считать случайной величиной, подчиняющейся закону распределения случайных величин.

где: D i – ошибка воспроизводимости оценок S экспертами i-го риска; R si – оценка i-го риска, s-тым экспертом; S – общее число экспертов, принимавших участие в оценке.

Таким образом, максимальная ошибка воспроизводимости результатов опроса составляет 0,81, что позволяет считать результаты проведенной работы приемлемыми для данного исследования.

Создание перечня опасных веществ ранжированного по уровню риска. Составление воспользуемся уравнением R ij = H ij k R k mj k Nj (см. раздел 3.2 главы II), где коэффициенты k R принимаются равными усредненному значению мнений экспертов об iом риске;

Таким образом, уравнение принимает следующий вид:

где: R ij – i-й вид риска для j-го вещества; H ij – значение в баллах из матрицы «веществоопасность» для j-го вещества i-го показателя опасности (показатель берется для вида опасности, обуславливающей наличие j-го риска, при наличии нескольких показателей выбирается наименьший). Если для i-го вида риска для вещества j отсутствуют значения коэффициент характеризующий уровень приоритетности i-го вида риска.

Риск, связанный с опасностью возникновения отдаленных последствий от воздействия вредных веществ R 1, зависит от показателей № 9 – 14 таблицы 15.

Риск, связанный с опасностью негативного воздействия вредных веществ на окружающую среду R 2, зависит от показателей № 2 – 5.

Риск, связанный с непосредственным воздействием опасного вещества на обслуживающий персонал R 3, зависит от показателей № 1,6,7,8.

Риск, связанный с пожаровзрывоопасностью вещества R 4 зависит от показателя №15.

Риск по международной оценке R 5 зависит от показателей № 16,17.

Риск, связанный с отсутствием информации R 6 зависит от показателя № 18.

дегид ангидрид цинковые Рассмотрим далее пять столбцов матрицы «Вещество-риск»:

ангидрид Пересортируем последнюю матрицу: в каждой строке расположим цифры по возрастанию. В результате получим В последней матрице пересортируем строки (и, следовательно, вещества). Первой считается строка, содержащая наименьший элемент в первом столбце. Если же две строки содержат в первом столбце одинаковые элементы, то наименьшей из них будет строка, содержащая наименьший элемент во втором столбце и т.д. Окончательно получаем формальдегидом и формалином.

3.Планирование управления рисками и повышение уровня безопасности при обращении с веществами и материалами на шинном заводе Для планирования деятельности по управлению рисками были составлены следующие списки веществ:

Перечень веществ требующих дальнейшего Гуадин Ф значение информационного показателя = значение информационного показателя = 2 Нафтам Перечень веществ которые желательно исключить из производства канцероген, аллерген, весен в списки особо опасных веществ CERCLA и EPA 1 Бензол Формальдегид канцероген, аллерген, весен в списки особо опасных веществ CERCLA и EPA канцероген, аллерген, весен в списки особо опасных веществ CERCLA и EPA 3 Формалин так как исследование не проводилось данное вещество может быть источником 4 Гуанид Ф так как исследование не проводилось данное вещество может быть источником 5 Нафтам чрезвычайно опасен для рыбохозяйственных водоемов, не допускается наличие в пище, 6 Тиурам Д Перечень веществ которые нуждаются в минимизации или жестком контроле, в том числе и за Фталевый ангидрид оказывает негативное действие на функцию воспроизводства 2 Ацетонанил Р Белила цинковые и едкий натр, относятся к веществам, не требующим дополнительных мер по безопасности (кроме контроля за выполнением имеющихся).

Основываясь на полученных выше результатах, с целью повышения уровня безопасности при обращении с веществами и материалами на шинном заводе, был поставлен ряд задач.

1) Довести концентрацию особо опасных веществ и материалов в рабочей зоне до ПДК.

2) Разработать и внедрить стандарты предприятия по обращению с особо опасными веществами.

3) Довести уровень персонала, прошедшего вводное экологическое обучение, до 100% к концу года.

4) Довести долю рабочих основного производства, участвующих в экологической деятельности, до 30% к концу года.

5) Довести количество предложений от рабочих основного производства по программе экологического менеджмента до 2 шт./мес. на одного рабочего к концу года.

6) Определить оптимальный способ утилизации изношенных автомобильных шин и организовать их сбор.

Таким образом, приведенная в данной работе методология позволяет провести оценку рисков, возникающих в процессе обращения химической продукции на протяжении всего ее жизненного цикла. Необходимо отметить, что при составлении методологии одной из приоритетных задач было следование международному принципу "от колыбели до могилы" (“cradle to grave” approach). Данный принцип означает то, что оборот токсичных и потенциально опасных химических веществ необходимо регулировать и контролировать, включая стадии производства, транспортировки, реализации, использования и утилизации как самих веществ, так и продукции, которая содержит подобные вещества.

Разработанная методология позволяет управлять рисками и гарантировать безопасное обращение с химической продукцией, в состав которой входят вещества, представляющие наибольшую опасность для здоровья человека и окружающей среды, а также повысить доверие общественности к тем видам химической продукции, которые такую опасность не представляют.

ПРИЛОЖЕНИЯ

№ класса 1.1 Взрывчатые вещества и материалы (ВВМ) с опасностью взрыва массой 3.1 Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) с температурой вспышки менее минус 18°С в 3.2 ЛВЖ с температурой вспышки не менее минус 18°С, но менее 23°С в закрытом тигле 3.3 ЛВЖ с температурой вспышки не менее 23°С, но не более 61°С, в закрытом тигле 4.1 Легковоспламеняющиеся твердые вещества (ЛТВ) 4.3 Вещества, выделяющие воспламеняющиеся газы при взаимодействии с водой 8.1 Едкие и (или) коррозионные вещества, обладающие кислотными свойствами 8 8.2 Едкие и (иди) коррозионные вещества, обладающие основными свойствами 913 – вещества воспламеняющиеся; вещества способные самопроизвольно нагреваться и воспламеняться; вещества, выделяющие воспламеняющиеся газы при взаимодействии с 9.2 Грузы, обладающие видами опасности, проявление которых представляет опасность только при 921 – горючие твердые вещества; вещества, выделяющие воспламеняющиеся газы при Таблица П 2. Диапазоны значений показателей соответствующих тому или иному баллу.

№ Показатель Количество баллов, соответствующих численному значению показателя (Описано в соответствии с материалы, ударе, нагревании в смешивании с реагировать при рекомендациями NFPA, взрывающиеся закрытом объеме или водой могут нагревании или подробнее см. приложение 1 при комнатной при смешивании с вызвать реакцию при смешивании 2. Температура вспышки в 4. Воспламеняемость в В3 - легковоспла- В2 - умеренновоспла- В3 - трудновос- НГ – негорючее поверхности в соответствии с сильнораспростр распространяющие слабораспростра нераспространя соответствии с [32,33]. дымообразующая дымообразующая дымообразующа дыма или НГ – 8. Период времени, в течение кото- рого вызывается видимый некроз кожной ткани животного, ч ПДКсс (ПДКм.р., ОБУВ), мг/м ПДКр.з.(ОБУВр.з.) 9, мг/м ГОСТ 17.4.1.02.- DL50 при введении в желудок 10,