Лекции - Экологические риски и катастрофы - файл n1.rtf

Лекции - Экологические риски и катастрофы
скачать (496.8 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.rtf5101kb.05.06.2010 12:36скачать

n1.rtf

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Рис 3.1. Результаты многомерной статистической обработки (факторного

анализа) данных по восприятию рисков различных событий и процессов

Иллюстрацией того, что люди склонны легко мириться с источниками опасности, характеризуемым относительно большим риском, и в то же время часто переоценивают опасности, сопряженные со значительно меньшим риском служат результаты опроса, проведенного в США [8]. Исследовалось восприятие риска американцами, представляющими три социальные группы. Первую группу составляли женщины (члены Лиги женщин-избирательниц), вторую — студенты высших учебных заведений, третью — бизнесмены, т.е. представители деловых и промышленных кругов. Им предлагалось расположить в порядке убывания 30 возможных источников повышенной опасности. Статистические показатели по этим источникам сравнивались с усредненными результатами опроса. Результаты исследования представлены в табл. 3.1.
Таблица 3.1. Рейтинги восприятия источников повышенной опасности представителями трех социальных групп США в сравнении со

статистическими данными [8]


Женщины

Студенты

Бизнесмены

Статистика

1. Ядерн. энергетика

2. Автомобили

3. Огнестр. оружие

4. Курение

5. Мотоциклы

6. Алкоголь

7. Авиация

8. Работа в полиции

9. Пестициды

10. Хирургич. операции

....

1. Ядерн. энергетика

2. Огнестр. оружие

3. Курение

4. Пестициды

5. Антибиотики

6. Мотоциклы

7. Алкоголь

8. Работа в полиции

9. Противозач. средства

10. Пожары

...

1. Огнестр. оружие

2. Мотоциклы

3. Автомобили

4. Курение

5. Алкоголь

6. Пожары

7. Работа в полиции

8. Ядерн. энергетика

9. Хирургич. операции

10. Охота

...

1. Курение

2. Алкоголь

3. Автомобили

4. Огнестр. оружие

5. Электричество

6. Мотоциклы

7. Плавание

8. Хирургич. операции

9. Рентг. облучение

10. Железные дороги

...

20. Ядерн. энергетика


Как следует из табл. 3.1, самые опасные с точки зрения людей события, угрожающие их здоровью и жизни, далеко не всегда являются таковыми на самом деле. Видно, что ядерная энергетика, которую женщины и студенты поставили на первое место, а бизнесмены — на восьмое место в последовательности убывания риска, занимает в действительности (по статистическим данным) двадцатое место. Таким образом, между предполагаемыми и реальными опасностями есть существенные различия, обусловленные неадекватным восприятием риска людьми.

3.3. Механизмы восприятия риска
Механизмы восприятия риска исследуются целым рядом наук, главным образом в психологии и в социальной психологии. Ниже рассматриваются наиболее значительные из них.
3.3.1. Принцип асимметрии
Эксперименты по восприятию сопряженных с риском событий и процессов показали, что при обработке получаемой информации люди по-разному относятся к “хорошим” и “плохим” новостям. Оказалось, что человеческой психике присущ особый механизм, который значительно повышает чувствительность восприятия негативной информации. Этот механизм действует согласно так называемому принципу асимметрии, который проявляется в том, что “плохие” новости отфильтровываются от “хороших”. По мнению Пола Словича, причины такой фильтрации заключаются в следующем [33]. Во-первых, по сравнению с положительными событиями отрицательные события представляются более зримыми, более эффектными, более выпуклыми. Это означает, что негативные события (катастрофы, аварии, разоблачение лжи или преступных действий, выявление ошибок) значительно чаще принимают более четкую и определенную форму. Положительные события, как правило, характеризуются нечеткой и даже расплывчатой формой. Во-вторых, когда вниманию общественности предоставляются различные факты, то те из них, которые являются отрицательными, несут на себе больший “вес” и производят больший эффект. В-третьих, люди склонны полагать, что источники “плохих” новостей более надежны и в большей степени заслуживают доверия, нежели источники, из которых поступает положительная информация.

Принцип асимметрии действует в процессе восприятия экологического риска. Его эффективность существенно усиливается в сочетании с другими механизмами восприятия, к которым относится так называемое социальное усиление риска.
3.3.2. Социальное усиление риска
Исследования в области социальной психологии показали, что прохождение сообщений, несущих сведения о сопряженных с риском событиях, по информационным системам и каналам (прежде всего, через средства массовой информации), сопровождается изменениями нагрузки этих сообщений риском. Выделены два вида таких изменений: во-первых, сигналы о риске могут стать усиленными или ослабленными, и, во-вторых, эти сигналы бывают как бы “отфильтрованными”. Последнее означает, что из сообщений могут быть удалены признаки риска или все то, что подчеркивает их важность.

Механизм социального усиления (ослабления) риска представляет собой взаимодействие первичных сигналов об опасном событии с другими сигналами, характерными для психологических, социальных и культурных процессов [23]. Это взаимодействие может привести к усилению или ослаблению восприятия сигналов о риске, что обычно отражается в изменении поведения. Последнее, в свою очередь, вызывает вторичные эффекты — социальные, экономические, культурные. Вторичные эффекты могут во много раз превзойти ущерб, обусловленный воздействием первичного события или процесса.

Таким образом, механизм усиления характерен для сообщений о технологическом и экологическом рисках. Его роль возрастает по мере развития современных технологий в связи со следующими обстоятельствами. В настоящее время существенно расширились возможности выявления в среде обитания низких концентрации опасных веществ. Это обусловлено, в основном, совершенствованием аналитических методов, повышением их чувствительности и точности, а также появлением новых методов. Следовательно, резко возросло количество первоначально слабых коммуникационных сигналов о риске, которые могут усилиться в информационных системах. Кроме того, усилилась зависимость людей от новых технологий, многие из которых случае в серьезных нарушений “штатных” ситуаций способны привести к тяжким последствиям. Это способствует процессу усиления сигналов о риске.

Известно, что в последние годы имели место экологические и технологические катастрофы (Чернобыль в СССР, взрыв на химическом комбинате Бхопал в Индии, гибель космического корабля “Челленджер” в США), которые исключительно широко освещались средствами массовой информации. При этом подчеркивалось, что эти катастрофы произошли именно там, где были приняты максимальные меры по обеспечению безопасности. Результатом является снижение доверия к оценкам безопасности, делаемым специалистами, и как следствие, расширение сферы действия механизма усиления риска.

Следует также отметить, что постоянно идут дискуссии о проблемах риска, в ходе которых одни авторитетные специалисты выступают против других, не менее авторитетных. Как только о подобной конфронтации узнают читатели газет и телезрители, у них сразу же падает доверие к обеим сторонам, участвующим в спорах. В этом случае сами потребители склонны усиливать сигналы о риске.

Наличие выгод от научно-технического прогресса обычно считаются не требующим особых доказательств, его полагают само собой разумеющимся делом. Поэтому, когда люди затрудняются осознать выгоды от какого-либо вида деятельности, они могут стать нетерпимыми к любой степени риска. С другой стороны, сегодня людям говорят, что они способны контролировать многие виды риска. Действительно, использование ремней безопасности снижает количество жертв аварий на автотранспорте, отказ от курения уменьшает шанс заболеть раком легких, соблюдение определенной диеты предотвращает появление лишнего веса и ведет к увеличению продолжительности жизни и т.д. Возросшая уверенность в способности держать ряд рисков под контролем приводит к тому, что люди болезненно реагируют на ситуацию, в которой они оказываются в результате увеличения количества неподконтрольных им рисков. Следовательно, и здесь сфера проявления механизма усиления риска оказывается расширенной.

Еще одно важное обстоятельство обусловлено данными психологических исследований, которые показывают, что чем богаче люди, чем больше у них того, что можно потерять, тем более осторожными они становятся при принятии решений. Это относится не только с богатству, но и к здоровью. Осторожность принятия решений, касающихся здоровья, создает благоприятные условия для усиления даже самых слабых сигналов о риске. Наконец, как считают некоторые исследователи, изменилась природа современных рисков — в том смысле, что возрос их катастрофический потенциал. Это вызвано многообразием новых технологий, их сложностью и взаимосвязью различных технологических систем. Все это также не может не влиять на возрастание роли механизма усиления риска.

Механизм усиления или ослабления риска приводит к тому, что в процессе передачи сведений средствами массовой информации многим важным данным научного характера уделяется очень мало внимания. Журналистов обычно не интересуют количественные оценки вероятности и последствий опасностей, они скорее склонны искать связанные с ними политические причины или социальные конфликты. В результате неадекватно освещаются предположения и догадки о вине конкретного лица или организации, и чем больше престиж вовлеченных участников, тем значительнее может быть мера искажений. Поскольку сигналы о количественных характеристиках риска оказываются ослабленными, то даже крупные экологические катастрофы получают в средствах массовой информации внимание, никак не связанное с их масштабом. Так, было подсчитано, что американская телевизионная компания CBS потратила в 1986 г. 129 минут эфирного времени на сообщения об аварии в Чернобыле, где погиб 31 человек, а на информацию о землетрясении в Китае, жертвами которого стало 800 тысяч человек, та же компания отпустила всего лишь 9 минут.
3.3.3. Неадекватное восприятие вероятностей
Механизм неадекватных оценок вероятностей был изучен Тверским и Канеманом, заметившими, что люди очень часто неправильно судят о вероятности различного рода действий или событий. На это указывают, в частности, результаты следующих психологических экспериментов. В первом эксперименте участники должны были выбрать одно из двух предложений: получить наверняка (с вероятностью 100%) некоторую сравнительно небольшую сумму денег (например, 100 долларов) или же попытаться выиграть значительно большую сумму (1000 долларов) путем угадывания результата однократного подбрасывания монеты, т.е. с вероятностью 50%. Этот опыт показал, что подавляющее большинство людей предпочитает первый вариант. Во втором эксперименте тем же участникам предлагалось сделать выбор также между двумя вариантами: первый представлял собой приглашение участвовать в игре на выигрыш 100 долларов с вероятностью 10%, а второй состоял в попытке выиграть 1000 долларов, но с вероятностью, равной 5%. С точки зрения теории вероятностей условия первого и второго опыта одинаковы, поскольку в обоих случаях вероятность получить значительную сумму превышает вероятность выиграть небольшую сумму ровно в два раза. Судя по результатам первого эксперимента, можно было ожидать, что предпочтение получит вариант, связанный с большей вероятностью. Однако на самом деле участники второго эксперимента поступают иначе, выбирая, как правило, шанс выигрыша большой суммы денег.

Следовательно, люди могут действовать вопреки логике, следующей из вероятностных представлений. Это относится не только к рядовым обывателям, но и к специалистам в той или иной области (экспертам). Действие указанного механизма зависит от нескольких факторов, ведущим из них является, по мнению многих психологов, двойственный характер вероятности. Последний состоит в том, что кроме объективной вероятности, рассматриваемой в математике, вводится так называемая субъективная вероятность, определяемая как степень уверенности индивидуума в совершении действия или события. Объективная вероятность предполагает возможность использования частотного подхода к интерпретации вероятности (чем чаще происходит событие, тем больше его вероятность). Такой подход характерен для специалистов, простые же люди склонны полагаться на интуитивную степень уверенности, т.е. пользоваться субъективной вероятностью.

Если события или процессы происходят достаточно часто, то при решении связанных с экологических риском задач трудностей обычно не возникает. Действительно, здесь для оценки вероятности какого-либо неблагоприятного события можно ориентироваться на величину его частости, и применять таким образом объективную вероятность. Но если приходится оценивать вероятность уникального или крайне редкого события, частотный подход не возможен, и тогда приходится прибегать к субъективной вероятности. Субъективные вероятности используются в качестве экспертных оценок как раз в тех случаях, когда нужно знать вероятность очень редких или вообще никогда не происходивших событий. Экспертные оценки играют важную роль, например, в разработке проектов захоронения высокорадиоактивных отходов в геологических формациях, когда требуется учет многих событий, которые могут произойти в течение весьма длительного (порядка 10 тыс. лет) интервала времени в будущем.

Разновидностью механизма неадекватного восприятия вероятностей является систематическое искажение оценок риска. Это проявляется в недооценке людьми относительно высоких уровней риска и, напротив, переоценке ими низких уровней риска. Установлено, например, что подавляющее большинство людей преувеличивает риск полетов на самолете и занижает риск езды на автомобиле. Такие выводы были получены после сопоставления результатов опросов и соответствующих статистических данных, их можно объяснить влиянием таких факторов восприятия риска, как контролируемость, добровольность, понимание и т.д.

Искажение оценок вероятности приводит к тому, что риски, характеризуемые низкими вероятностями событий, но тяжелыми последствиями их, воспринимаются как более угрожающие по сравнению с рисками, обусловленными событиями с большой вероятностью, но с относительно умеренными последствиями. По этой причине общественное мнение склонно преувеличивать опасность от использования ядерных реакторов для производства электроэнергии.
3.3.4. Стратегия оптимизации риска
Механизм, получивший название “стратегия оптимизации риска”, близок к механизму неадекватного восприятия вероятностей, но его следует рассматривать независимо от других эффектов. Суть названной стратегии состоит в том, что человек обычно идет на определенный риск, чтобы предотвратить потерю чего-либо или свести эту потерю к минимуму, даже если при этом он рискует большей потерей. В других ситуациях, когда речь идет не о потере, а о возможном приобретении, люди, как правило, не желают подвергаться риску, предпочитая получить меньше, но со стопроцентной уверенностью. Иллюстрацией этого служат результаты многочисленных эмпирических исследований, одно из них описывается ниже [26].

Проводились двухэтапные эксперименты, связанные с подбрасыванием монеты. На первом этапе испытуемым предлагалась беспроигрышная игра, в результате которой они могли или получить по 1000 долларов (результат подбрасывания угадан) или не получить (но и не потерять) ничего (результат подбрасывания не угадан). Перед самым подбрасыванием участникам опытов предлагали продать право на эту игру. Так как средний выигрыш (математическое ожидание) должен в данном случае равняться 500 долларам, то представлялось естественным, что право на игру будет продано, в среднем, именно за эту сумму. Однако эксперимент показал, что испытуемые уступают это право за меньшие деньги — в среднем, за 350 долларов. Это говорит о том, что люди предпочитают заручиться меньшим, по сравнению с ожидаемым по теории вероятности, но получить его наверняка, без всякого риска.

Второй этап отличался тем, что участникам еще до начала опытов были розданы деньги, по 1000 долларов каждому, но с условием — принять участие в той же игре с однократным подбрасыванием монеты. При этом испытуемых предупреждали, что деньги останутся у них, только если результат подбрасывания монеты будет ими угадан, в противном же случае им придется расстаться со всей полученной суммой. Как и прежде, участникам предлагали отказаться от игры, точнее — откупиться от нее. Какую часть от полученных денег готовы были отдать за это участники опытов? Теория вероятности, как и ранее, предсказывает, что эта часть составит 500 долларов. Если же учесть результаты первого этапа экспериментов, то можно было предполагать, что участники отдадут, в среднем, по 650 долларов. Действительно, тогда, как и прежде, их “чистая прибыль” будет равна 350 долларам. Однако оказалось, что испытуемые были готовы вернуть, в среднем, лишь 350 долларов. Это означает, что они, отказываясь получить в виде “чистой прибыли” 500 и даже 600 долларов, соглашались подвергнуться риску потерять все, что им было дано.

Ясно, что результаты описанных опытов не имеют ничего общего с научными прогнозами, сделанными на основе вероятностно-статистических соображений. Эти эксперименты свидетельствуют об определенной склонности людей подвергнуться риску с тем, чтобы избежать потерь, и в то же время об явной недооценке ими перспективы выигрыша. В этом заключается так называемая стратегия оптимизации риска, ее смысл отображен в таких народных пословицах, как “лучше синица в руках, чем журавль в небе”. Аналоги этой пословицы есть во всех языках, англичане, например, говорят: “одна птица в руках стоит двух в кустах”.

3.3.5. Устрашение скрытыми рисками
Механизм устрашения рисками, условно называемыми “скрытыми”, близок по действию к эффектам, проявляющимся в случае восприятия риска от крайне редких, но очень опасных событий. Выше говорилось о том, что люди склонны преувеличивать риск, обусловленный весьма маловероятными событиями или процессами, являющимися катастрофами. Термин “скрытые риски” следует понимать в двух разных значениях. Во-первых, он охватывает риски, связанные с гипотетическими событиями или процессами, которые никогда не имели места, но теоретически могут произойти. К ним можно отнести ядерную войну, столкновение Земли с крупным астероидом, катастрофическое изменение климата. Именно вследствие очень малой вероятности подобных событий их восприятие оказывается неопределенным и совершенно различным у разных людей, прежде всего у экспертов и неспециалистов. Например, в разгар холодной войны в США проводились социологические опросы, в ходе которых часто задавался вопрос: “Какова Ваша оценка шанса того, что в течение ближайших 10 лет начнется война с широким применением ядерного оружия?”. Большинство американцев давало тогда очень высокую оценку вероятности этого события, ее среднее значение равнялось примерно 1/3, в то время как оценки экспертов не превышали 103. Психологи полагают, что сходная ситуация наблюдается в настоящее время, когда результаты изучения общественного мнения выявляют большую обеспокоенность людей последствиями таких событий, как крупная авария на атомной электростанции или утечка радионуклидов из подземного хранилища радиоактивных отходов.

Второе значение термина “скрытые риски” относится только к разновидностям ядерного или радиационного рисков. Угроза радиации воспринимается людьми по-особому, так как они знают, что ее носитель невидим и обладает высоким энергетическим потенциалом. Ядерная энергия появилась во время войны и дала возможность быстро закончить у войну. В течение многих лет все связанное с ядерной энергией хранилось в тайне. С термином “ядерная энергия” ассоциируются представления о мощных взрывах, разрушениях, радиоактивных осадках, лучевой болезни, генных мутациях. Все это способствовало формированию “ядерного страха”, радиофобии (боязни облучения) и негативного отношения к ядерной энергетике. Устрашение необходимо учитывать при исследовании механизмов восприятия риска.
3.3.6. Архетип поверженного героя
Выдающимся психологом Карлом Юнгом было введено понятие о коллективном бессознательном, обозначающее ту область человеческой психики, в которой удерживается и из которой передается по наследству многое из накопленного психологической сферой всего человечества. Имеются существенные различия между личным и коллективным бессознательным, последнее можно считать суммой всех наследственных факторов духовной эволюции людей. Фрейд, как известно, считал область бессознательного вместилищем вытесненных комплексов (в основном сексуальных), т.е. той доли психической субтанции, которая выходит за пределы сознания в течение жизни индивидуума. Юнг полагает, что коллективное бессознательное отнюдь не является простым вместилищем комплексов, оно представляет собой более глубинный и несравненно более важный слой, в фундаментальной части которого хранится генетическая память всего человеческого рода. Коллективное бессознательное возрождается в мозгу каждого индивидуума, где оно впоследствии функционирует и проявляется. Основные виды этого проявления — разнообразные образы и символы, за которыми угадываются контуры универсальных структур, называемых архетипами.

По Юнгу, архетипы — это те устойчивые формы, в которых существует коллективное бессознательное. Их универсальная природа доказывается тем, что порождаемые ими символические представления с постоянством повторяются в снах, видениях, галлюцинациях и фантазиях совершенно различных людей в абсолютно разных условиях и обстоятельствах, а также — в мифах совершенно различных народов, причем заведомо никогда не имевших контактов друг с другом. Архетипы несут на себе мощную эмоциональную нагрузку и могут интенсивно влиять на сознание человека, на его поведение, на отношение к чему-либо. В общем, архетипические структуры коллективного бессознательного постоянно и активно воздействуют на сознание и играют решающую роль в его формировании. Архетипы находятся вне сферы личного осознанного контроля, они могут быть вызваны некоторым стимулирующим сигналом в виде конкретного послания, мысли или внешнего события. Именно архетипы создают религии, мифы и философские течения, которые влияют на судьбы народов и характеризуют целые исторические эпохи. Одним из самых распространенных и наиболее известных является миф о герое.

Миф о герое встречается повсюду — в античной мифологии Греции и Рима, в средневековых сказаниях европейских стран, в эпосе народов стран ближнего и дальнего Востока, в сказках современных американских индейцев. Детали этого мифа, разумеется, варьируют, однако главное остается неизменным: некий герой сперва был любим и обласкан богами, но потом возгордился и восстал против них, вследствие чего был жестоко наказан. Это составляет основу архетипа поверженного героя, его типичными представителями можно считать Икара и Прометея.

Недавно было высказано предположение о том, что архетип поверженного героя играет значительную роль в формировании негативного отношения к ядерной энергии и в проявлении радиофобии. Последняя тесно связано с представлением об энергии атома и заключается в неоправданном страхе, вызываемом возможностью подвергнуться даже ничтожной дозе облучения. Не исключено, что люди подсознательно проводят аналогию между ситуацией с высвобождением атомной энергии и мифом о Прометее. По этой аналогии, современный человек, овладевший невиданной энергией, уподобился похитившему у богов огонь Прометею и должен быть за это сурово наказан. Доказательством этому должны служить такие катастрофы, как чернобыльская или возможность гибели цивилизации в результате ядерной войны.

Значение архетипов состоит в том, что человек становится зависимым, им управляет некая сила, о которой он ничего не знает, но которая еще с доисторических времен является ему в представлениях, “напоминая” с их помощью о себе. Зависимость людей от архетипов не может не проявиться в процессе восприятия ими риска.
4. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОЦЕНИВАНИЕ

ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ
Возможность экологических катастроф и негативного воздействия на людей и природу техногенных процессов обусловливает необходимость количественного оценивания риска, характеризующего подобные события и процессы. О важности такого оценивания свидетельствует тот факт, что законодательство ряда экономически развитых стран начинает использовать нацеленные на охрану здоровья людей и среды обитания стандарты и нормативы, основанные не только на предельно допустимых дозах вредных веществ, но и на связанных с ними риском. Так, Агентство США по окружающей среде в 1995 г. пересмотрело нормативные акты, регулирующие строительство и эксплуатацию первого на американском континенте геологического хранилища высокорадиоактивных отходов в штате Невада, заменив предельные дозы облучения населения при возможном высвобождении радионуклидов на расчетные оценки максимально допустимого риска.

Количественные оценки необходимы при анализе различных по своей природе рисков, в том числе и тех, которые должна рассматривать новая научная дисциплина — экологическая геология. Действительно, несмотря на глобальную роль техногенных и антропогенных процессов, во многих случаях именно геологическая среда выступает генератором основных причин возникновения опасных экологических ситуаций. Параметры геологической среды являются неотъемлемой частью моделей, имитирующих как чисто природные, так и техногенно обусловленные аварии, катастрофы и прочие неблагоприятные события и процессы.
4.1. Оценки социального и индивидуального рисков
При оценивании риска различают две его разновидности — социальный и индивидуальный риски. Социальный риск Rs характеризует возможные аварии на промышленных, энергетических, военных и иных объектах, которые вызывают тяжелые последствия и, прежде всего, гибель людей. Этот риск принято выражать следующим образом:

, (4.1)

где wi — частота i-й аварии, Ni — количество смертельных случаев, обусловленных ею, l — возможное число всех аварий на данном объекте. Законодательство ряда стран использует определенные значения частоты аварии и количество вызванных ею смертельных случаев для оценки допустимого социального риска эксплуатации того или иного объекта. Так, в соответствии с экологической программой Нидерландов, риск от потенциально опасной установки, авария на которой может вызвать гибель 10 человек, может считаться допустимым, если частота этой аварии не превышает 104 в год (иначе говоря, рассматриваемая авария может произойти не чаще, чем один раз в 10 тыс. лет). Этот же документ указывает, что если последствия аварии в n раз больше, то соответствующая частота должна быть в n2 раз меньше. Таким образом, если на установке возможна авария, которая способна вызвать смерть не 10, а 20 человек, то частота такой аварии не может превышать 2,510–5 в год.

Социальный риск, обусловленный действием на людей вредных веществ, находящихся в воздухе, воде или пище, определяют несколько иным образом. Количественные оценки и ана-лиз риска, обусловленного присутствием загрязнителей в компонентах среде обитания, детально рассматриваются в главе 5, здесь рассматриваются лишь основные понятия.

Для оценки влияния токсиканта, присутствующего в окружающей среде, вводится понятие “риска от дозы i токсиканта j”, обозначаемого через [Pe(D)]ij [22]. Фактически величина [Pe(D)]ij является вероятностью, она зависит от так называемого фактора риска данного токсиканта Fr и его дозы D. Доза измеряется в мг, а фактор риска имеет размерность (мг1) и представляет собой риск, приходящийся на единицу дозы. Величина фактора риска должна быть установлена в результате специальных исследований. Если связь между дозой и риском линейна, а воздействие токсиканта не имеет порога, то величина [Pe(D)]ij определяется простой формулой

[Pe(D)]ij = (Fr D)ij = (Fr c v t)ij, (4.2)

где c — концентрация токсиканта, v — его ежедневное поступление в организм, t — время воздействия токсиканта.

Число тяжелых последствий (например, раковых заболеваний) действия токсикантов на людей определяется выражением

qe =[Pe(D)]ij Nij, (4.3)

где Nij — количество людей, подвергающихся действию токсикантов; k — количество токсикантов; n — количество уровней доз каждого токсиканта. Символ “e показывает, что речь идет о дополнительных (excess) случаях заболевания, вызванных рассматриваемыми токсикантами (при малых дозах величина qe может быть столь незначительна, что ее трудно выявить на фоне “обычных” случаев данного вида рака).

Формулу (4.3) можно применять для экспрессных количественных оценок социального риска. Пусть, например, после ввода в строй некоторого промышленного объекта проживающее поблизости население в количестве 10 тыс. чел. в течение 3 лет постоянно (24 часа в сутки) подвергается действию находящегося в воздухе токсиканта-канцерогена, концентрация которого равна 0,01 мг/м3. сколько дополнительных случаев рака можно ожидать от этого токсиканта за время эксплуатации объекта, если фактор риска токсиканта составляет 106 мг–1? В данном примере двойное суммирование не требуется, так как i =1 и j =1. Если считать, что средний объем воздуха, вдыхаемый ежеминутно, равен 7,5 л/мин, то объем загрязненного воздуха, проходящий через легкие каждого человека ежесуточно, составит:

v = 7,5 л/мин   103 м3   60 мин/ч   24 ч/день = 10,8 м3/день.

С помощью формул (4.2) и (4.3), получаем

qe = Fr v c t N =

=10мг1 10,8 м3/день 0,01 мг/м3 365 дней/год (3 г.) (104 чел.)=1,3.

Таким образом, для приведенных условий рассматриваемый объект может вызвать приблизительно лишь один случай заболевания раком. Количественные оценки и анализ риска, обусловленного присутствием загрязнителей в компонентах среды обитания, детально рассматриваются в главе 5.

Индивидуальный риск, как показывает сам термин, определяется вероятностью экстремального вреда смерти индивидуума от некоторой причины, рассчитываемой для всей его жизни или для одного года. Часто в литературе термины “индивидуальный риск” и “вероятность” употребляются как синонимы, однако помимо вероятности события здесь присутствует (“по умолчанию”) его последствие — гибель человека. Федеральные ведомства США, разрабатывающие нормативные акты, в которых устанавливаются стандарты экологических рисков, ориентируются на такой нижний теоретический предел допустимого индивидуального риска, который можно считать пренебрежимо малым. Этот предел соответствует увеличению вероятности смерти на один шанс на миллион (10–6) за всю жизнь человека, продолжительность которой принимается равной 70 годам. В расчете на один год идеальный, пренебрежимо малый индивидуальный риск составляет, следовательно, 10–6:70 = 1,4310–8 год–1.

Для оценки допустимых индивидуальных рисков, связанных с опасными видами деятельности, в Великобритании используются так называемые критерии Эшби [13]. Они представляют собой вероятности одного фатального случая (одной смерти) в год. Характеристики этих критериев даны в табл. 4.1.
Таблица 4.1. Критерии приемлемости риска (по Эшби)


Ранг риска

Вероятность одной смерти в год

Степень приемлемости

1

2

3

4

Не менее 110–3

10–4

10–5

10–6

Риск неприемлем

Риск приемлем лишь в особых обстоятельствах

Требуется детальное обоснование приемлемости

Риск приемлем без ограничений


Видно, что четыре ранга риска перекрывают более трех порядков вероятности одной смерти в год, причем для неограниченно приемлемого риска принят такой же порядок вероятности, какой характерен для природных катастроф (10–6). В табл. 4.2 представлены порядки вероятностей индивидуального риска смерти в год, усредненные по статистическим данным Великобритании [12].

Таблица 4.2. Порядки вероятности индивидуального риска смерти, рассчитанные для одного года



Причины смерти

Вероятность одной смерти

в год

Все причины

Все “внутренние” причины (болезни)

Все “внешние” причины (аварии, отравления, насилие и т.п.)

Все аварии на транспорте

Случайные отравления

Травматизм на производстве

Аварии на воздушном транспорте

102

102

104

104

105

105

106


Эти вероятности подсчитаны путем деления количества наблюдавшихся ежегодно смертей на число жителей страны. Видно, что “внутренними” причинами объясняется подавляющее большинство всех смертей, “внешние” причины меньше их на два порядка величины. В то же время среди внешних причин резко доминируют аварии на транспорте. Аварии на воздушном транспорте характеризуются тем же риском, что и природные катастрофы.

Ричард Вильсон рассчитал увеличение индивидуального риска смерти на 10–6 в год, вызванное различными причинами, часть его данных представлена в табл. 4.3.
Таблица 4.3. Причины увеличения индивидуального риска смерти на 106 в год (по Р. Вильсону)


Вид деятельности

Причины смерти

Выкурить 1,4 сигареты

Пробыть 1 час в угольной шахте

Провести 2 дня в Нью-Йорке

Проехать 300 миль на автомобиле

Проехать 10 миль на велосипеде

Пролететь 1000 миль на самолете

Прожить 2 месяца в горах

Прожить 2 месяца рядом с курильщиком

Сделать рентгеновское исследование грудной клетки

Прожить 150 лет на расстоянии 20 миль от ядерного реактора

Рак, болезнь сердца

Болезнь легких

"

Авария

"

"

Рак (космические лучи)

Рак, болезнь сердца

Рак (облучение)
"

Комиссия США по окружающей среде установила предельно-допустимые концентрации канцерогенных веществ в воздухе, исходя из величины индивидуального риска и количества дополнительных случаев рака, генерируемых ежегодно среди населения. Комиссия считает приемлемыми индивидуальные риски в диапазоне от 10–5 до 10–3, если их значения соответствуют возможным дополнительным случаям рака, число которых лежит в интервале от 0,006 до 0,08 в год. Здесь учтены как вероятности вредных воздействий, так и число их фатальных последствий (при проведении подобных оценок полагают, что все дополнительные случаи заболевания раком сопровождаются смертельным исходом).

Выражение последствий риска количеством фатальных случаев (смертей) в единицу времени (за один год или за 70 лет) получило широкое распространение, однако оно не является единственным. В 1996 г. Кунрейтер и Слович предложили несколько иных способов выражения риска смерти, которые представляют следующий ряд [25]:

  1. количество смертей на один миллион населения;

  2. количество смертей на один миллион населения в пределах зоны определенного радиуса с центром в месте источника опасного воздействия;

  3. количество смертей на единицу концентрации токсиканта в окружающей среде;

  4. количество смертей, обусловленных функционированием данного объекта;

  5. количество смертей на одну тонну токсиканта, поступившего в организмы людей;

  6. количество смертей на одну тонну вещества, выработанного на данном объекте;

  7. количество смертей на один миллион долларов вырабатываемого вещества;

  8. сокращение ожидаемой продолжительности жизни, вызванное опасностью.


4.2. Риск как произведение вероятности события на

магнитуду его последствий
В главе 1 было показано, что риск нельзя рассматривать в отрыве от последствий проявления данной опасности. Это приводит к следующему определению: риск — это количественная мера опасности с учетом ее последствий. Оценка риска, следовательно, должна быть двумерной: величина риска R равна произведению вероятности рассматриваемого события или процесса P на меру ожидаемых последствий (ущерба) Q:

R = P Q . (4.4)

Важно, чтобы мера ожидаемого ущерба включала в себя все возможные последствия данного события или процесса. Полная мера последствий должна включать в себя различные виды ущерба — социального, экологического, экономического, морального и т.д. Социальный ущерб обусловлен заболеваниями и гибелью людей, психическими травмами и стрессами, а также различными неудобствами, снижающими качество жизни. Экологический ущерб определяется отрицательными последствиями опасных событий и процессов, вызывающими ухудшение состояния среды обитания. Экономический ущерб характеризуется денежным выражением негативных последствий опасных событий, явлений и процессов. Все виды ущерба тесно связаны друг с другом, при этом социальный, экологический и моральный ущербы также могут иметь денежное выражение [9]. Монетарное выражение экологического ущерба связано с проблемой количественной оценки человеческой жизни, которая рассматривается, в частности, в монографии У. Роува [32].

Таким образом, если какая либо опасность характеризуется вероятностью, оцениваемой величиной 10–1, а суммарный ожидаемый ущерб от этой опасности составляет 200 млн рублей, то оценка соответствующего риска выразится суммой в 20 млн рублей. Следует еще раз подчеркнуть, что рассматриваемый подход основан на монетарном выражении ущерба.

Двумерное определение риска было предложено более 20 лет назад, но оно использовалось только при расчетах риска аварий на реакторах атомных электростанций. Однако формула (4.4) оказалась пригодной и для оценки многих других рисков (см., например, монографию Оссенбрюггена [30]. Вместе с тем формула (4.4) приводит к одинаковым оценкам рисков, связанных с событиями или процессами, которые могут резко различаться по своим последствиям. Предположим, например, что некоторый технологический процесс обладает вероятностью серьезной аварии, характеризуемой частотой, равной 105 в год (один раз в 100 тыс. лет), и при каждой такой аварии может погибнуть 1 тыс. человек. Пусть другой процесс имеет частоту (вероятность) аварии, равную 10–2 в год (один раз в 100 лет), причем каждая авария влечет за собой гибель одного человека. Оценка рисков, вызванных этими процессами, в соответствии с формулой (4.4), дает одну и ту же величину (R = 0,01 чел/год), но при сопоставлении этих процессов (например, с целью выбора одного из них) как отдельный индивидуум, так и общество в целом предпочтет, несомненно, второй, а не первый.

Приведенный пример отражает особое отношение людей к рискованным событиям или процессам, описываемым малыми вероятностями, но весьма тяжелыми последствиями. Для таких событий и процессов были предложены скорректированные алгоритмы оценки риска, однако ни один из них не получил распространения, поэтому формула (4.4) остается основной при количественном оценивании риска. Следует подчеркнуть, что, строго говоря, вероятность P в формуле (4.4) является условной, поскольку она относится к конкретному событию или, как говорят, сценарию риска.
4.3. Оценка риска по сокращению ожидаемой

продолжительности жизни
Бернард Коэн предложил оценивать и сравнивать риски по величине, называемой сокращением ожидаемой продолжитель-ности жизни. Эта величина, обозначаемая LLE (loss of life expectancy), показывает, на какой срок укорачивается, в среднем, жизнь индивидуума, подвергающегося данному риску. Преимущество ее использования состоит в наглядности — так, показатель смертности, выраженный величиной 1104, труднее для восприятия, нежели характеризующая тот же риск значение LLE, равное, к примеру, 20 дням. Методика расчета LLE предложена Б. Коэном, она основана на использовании детальных статистических данныx США [14, 15].

Если зарегистрированы статистические показатели смертности для всех возрастных групп, то подсчет значений LLE проводится следующим образом. Каждой возрастной группе приписывается индекс i (= 1 для возрастной группы от 0 до 1 года, i = 2 для возрастной группы от 1 до 4 лет, i = 3 для возрастной группы от 5 до 9 лет, и т. д.), а вероятность смерти m(i) для каждой возрастной группы берется из статистических данных. В США такие данные сосредоточены в фондах Федерального Бюро переписи, где они представлены в виде количества смертей, приходящихся на 100 тыс. жителей в год. В расчете на 100 тыс. жителей число ожидаемых смертей в интервале возрастов от 0 до 1 года составит n(1) = m(1) 100 000, а количество оставшихся в живых и достигших возраста в 1 год, будет равно а = 100 000 n(1). В общем виде можно записать

n(i) = a(i 1)m(i),

(4.5)

a(i) = a(i 1) n(i),

где a(0) = 100 000.

С помощью уравнений (4.5) рассчитываются все значения n(i). Средним количеством лет t(i), прожитых теми, кто умер в возрастном интервале i, выступает середина этого интервала (например, для возрастной группы от 25 до 29 лет значение t равно 27), а полное количество лет, прожитых лицами этой группы, составит n(i)t(i). Ожидаемая продолжительность жизни для индивидуума в этой группе будет

E = [ n(i)t(i)]/100 000. (4.6)

Если какой-нибудь данный риск устранен, то смертность m(i) изменится и примет новое значение m(i), которое даст новую величину ожидаемой продолжительности жизни E. Тогда сокращение ожидаемой продолжительности жизни, вызванное данным риском, представит собой разность

LLE = E E. (4.7)

В табл. 4.4 приведены оценки величины LLE в США для различных экологических причин. Для того, чтобы можно было сопоставить экологические риски, представленные в табл. 4.4 с рисками повседневной деятельности, обычных заболеваний и стихийных бедствий, в табл. 4.5 даны соответствующие оценки значений LLE, рассчитанные Б. Коэном по статистическим данным США [14, 15].

Таблица 4.4. Сокращение ожидаемой продолжительности жизни (LLE), вызываемое различными экологическими причинами (по Б. Коэну)


Причины риска

LLE, дни

Радон в помещениях

Работа с химикалиями

Постоянная работа с излучением

Обеднение озонового слоя в стратосфере

Пестициды в пищевых продуктах

Загрязнение наружного атмосферного воздуха

Загрязнение питьевой воды

Проживание вблизи АЭС

35

30

25

22

12

10

1,3

0,4


Оценивание риска с использованием величины сокращения ожидаемой продолжительности жизни может рассматриваться как частный случай использования формулы (4.4). Действительно, значение LLE зависит от вероятности осуществления рассматриваемого опасного события (или состояния, или действия) P и средней величины оставшейся жизни человека L, подвергающегося при этом риску:

LLE = P L. (4.8)

Величина L играет, таким образом, роль последствий опасного события, действия или процесса. Угроза со стороны опасного события действует на ожидаемый остаток жизни в виде соответствующей вероятности. Если, например, 40-летний житель некоторой страны, средняя продолжительность жизни в которой составляет 70 лет, подвергается риску смерти, оцениваемому в 1%, то теоретическое сокращение его жизни LLE, будет равно 0,0130 = 0,3 года.

Количественные оценки экологических рисков необходимы для ранжирования проблем, связанных со здоровьем людей и состоянием среды обитания, и принятия соответствующих мер. Такое ранжирование способствует выделению приоритетов при распределении средств, предназначенных на экологические мероприятия. Количественные оценки важны для сопоставления и сравнения различных рисков. Установлено, что большинство людей не может “уловить” различие двух индивидуальных рисков, оценки которых даются, например, в виде чисел 110–4 и 110–5. Поэтому столь серьезное внимание уделяется сравнительным оценкам типа тех, которые приведены в табл. 4.4 и 4.5. Их цель — научить людей мыслить в категориях риска.

Таблица 4.5. Сокращение ожидаемой продолжительности жизни (LLE)

в США, вызываемое повседневной деятельностью, болезнями и

стихийными бедствиями (по Б. Коэну)


Причины риска

LLE, дни

Курение (мужчины, 1 пачка сигарет в день)

Сердечно-сосудистые заболевания

Работа в шахте (добыча угля)

Рак

Избыточный вес (15 кг)

Инсульт

Алкоголь

Автомобильные аварии

Грипп и воспаление легких

Наркотики

Убийство

Несчастные случаи на работе

СПИД

Пожары и смертельные ожоги

Кофе (3 чашки в день)

Авиакатастрофы

Ураганы, торнадо

Наводнения

Землетрясения

2300

2100

1100

980

900

520

230

180

130

100

90

74

70

27

26

1

1

0,4

0,2


Следует отметить, что оценивание риска должно предусматривать развитие неблагоприятных событий по различным сценариям, поэтому формулу (4.4) следует обобщить:

R = , (4.9)

где индекс i относится к событию, а индекс j — к рассматриваемому сценарию.
4.4. Оценки экологических рисков с учетом

жизненного цикла промышленных продуктов

(методики «Экоиндикатор 95» и «Экоиндикатор 99»)
Группой компаний и исследовательских организаций Ни-дерландов были разработаны методики расчета экологических рисков, ориентированные на оценку жизненного цикла основ-ных видов промышленной продукции и процессов (методики «Экоиндикатор 95» и «Экоиндикатор 99» [20, 21]). Основная идея этих методик состоит в детальном учете (инвентаризации) всех потребляемых ресурсов и попадающих в среду обитания загрязнителей в течение жизненного цикла определенного продукта (например, стали, бумаги, пластических материалов и т.д.) или процесса (выработка электрической или тепловой энергии, транспортировка грузов и т.п.). Методики используют европейский масштаб для оценки ущерба экосистемам и здоровью людей, это означает, что учитываются потребляемые ресурсы и поступающие в окружающие среду вещества в результате промышленного производства во всех странах Западной и Восточной Европы. Расчеты показали, что при оценке воздействия жизненного цикла (Life Cycle Impact Assessment) надлежит учитывать девять основных процессов, причиняющих вред здоровью людей и ущерб экосистемам, причем каждому из этих процессов приписывается определенный весовой коэффициент (табл. 4.6).
Таблица 4.6. Процессы, причиняющие вред здоровью людей и среде

обитания, их весовые коэффициенты и критерии выявления

(для стран Европы, методики «Экоиндикатор 95» и «Экоиндикатор 99»)



Процессы

Весовые

коэффи-циенты


Критерии выявления

Обеднение озонового слоя
Действие пестицидов

Действие канцерогенных веществ
Повышение кислотности водоемов

Эвтрофикация

Действие тяжелых металлов

Действие зимнего смога

Действие летнего смога
Парниковый эффект

100
25
10

10

5

5

5

2,5
2,5

Вероятность одной смерти в год на 106 жителей

5%-я деградация экосистемы
Вероятность одной смерти в год на 106 жителей
5%-я деградация экосистемы

5%-я деградация экосистемы

Учитывается концентрация кадмия основного экотоксиканта среди тяжелых металлов

Учет жалоб в период действия смога, особенно со стороны астматиков и пожилых людей

Повышение температуры на 0,1С каждые 10 лет, 5%-я деградация экосистем

Видно, что максимальный и минимальный весовые коэф-фициенты отличаются в 40 раз, для европейских стран основ-ными факторами экологического риска считаются обеднение озонового слоя, действие пестицидов и канцерогенов, а также повышение кислотности водоемов.

Разработанные методики позволяют вычислять значения комплексных индикаторов для основных промышленных про-дуктов и процессов. Эти вычисления были проведены по схеме, представленной на рис. 4.1.



Инвентаризация всех процессов жизненного цикла





Моделирование “эффект-ущерб”




Ущерб здоровью людей




Ущерб экосистемам




Ущерб

природным ресурсам




Нормирование и взвешивание всех видов ущерба





Комплексные экоиндикаторы



Рис. 4.1. Схема расчета комплексных экоиндикаторов

(методики «Экоиндикатор 95» и «Экоиндикатор 95»)

Комплексный характер экоиндикаторов обусловлен тем, что они учитывают три компонента ущерба здоровью людей, эко-системам и природным ресурсам. Ущерб здоровью людей выра-жается так называемым приведенным количеством потерянных лет (ПКПЛ или DALYs — disability adjusted life years). Термин “приведенное количество” означает, что суммируются как потерянные годы жизни (YLL — years of life lost), так и годы прожитые в состоянии инвалидности (YLD — years lived disabled), и полученная сумма делится на число жителей Евро-пы. В табл. 4.7 приведены показатели ущерба здоровью людей, наносимого основными воздействиями, рассчитанные на одного жителя Европы.
Таблица 4.7. Показатели ущерба здоровью людей, наносимого основными видами воздействия, выраженные в единицах ПКПЛ/год — приведенного количества потерянных лет, отнесенного к одному году (методика «Экоиндикатор 99») [21]



Вид воздействия

Ущерб на одного жителя Европы, ПКПЛ/год

Заболевания органов дыхания (действие неорганических веществ)

Изменение климата

Канцерогенные эффекты

Обеднение озонового слоя

Заболевания органов дыхания (действие органических веществ)

Ионизирующая радиация


0,0108

0,00239

0,00200

0,000219
0,0000684

0,0000268

Суммарный ущерб здоровью людей

0,0155


Ущерб экосистемам выражается путем использования двух величин: доли видов, затронутых данным техногенным воздей-ствием, и доли видов, исчезнувших в результате такого воздей-ствия. Эти величины умножаются на площадь экосистемы и время воздействия. В табл. 4.8 представлены показатели ущерба экосистемам, наносимого различными видами воздействия. Эти показатели отнесены к одному году длительности каждого тех-ногенного воздействия.

Таблица 4.8. Показатели ущерба экосистемам, наносимого различными видами воздействия, рассчитанные по методике «Экоиндикатор 99» [21]

(ДЗВ — доля затронутых видов; ДИВ — доля исчезнувших видов)


Вид воздействия

Единица измерения

Ущерб

Экотоксиканты

Экотоксиканты

Подкисление природных вод и

эвтрофикация

Землепользование

ДЗВ·м2·год/год

ДИВ·м2·год/год
ДИВ·м2·год/год

ДИВ·м2·год/год

8110

811
375

3950

Суммарный ущерб экосистемам

ДИВ·м2·год/год

5130


Ущерб, наносимый природным минерально-сырьевым ре-сурсам, был рассчитан для двух видов ресурсов: минералов и ископаемого топлива. Это означает, что рассматриваемый ущерб учитывается двояким образом. Во-первых, рассчитываются эко-логические последствия вовлечения в переработку сырья с постоянно уменьшающимся промышленным содержанием добываемого компонента (например, руд со все более низким содержанием меди). Во-вторых, оцениваются экологические эффекты перехода от традиционных видов ископаемого топлива (нефти и газа) к новым энергоносителям (таким, как горючие сланцы и битумные пески), обладающим меньшей теплотворной способностью. Результаты расчетов даны в табл. 4.9.
Таблица 4.9. Показатели ущерба, наносимого природным минерально-сырьевым ресурсам (методика «Экоиндикатор 99» [21])


Вид ресурсов

Единица измерения

Ущерб

Минералы

Ископаемое топливо

МДж/год

МДж/год

150

5790

Суммарный ущерб минерально-сырьевым ресурсам

МДж/год

5940
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации