авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 10 |

Геохимическая опасность и риск на урбанизированных территориях: анализ, прогноз, управление

-- [ Страница 3 ] --

Субъект опасности первого ранга - лицо, принимающее решение (ЛПР). Функционирование ЛПР приводит к созданию техногенных источников (субъектов второго ранга), представляющих техногенную опасность, при реализации которой в природной среде создается опасная геохимическая ситуация. Объект опасности первого ранга на урбанизированных территориях - человек. Таким образом, и субъектом и объектом опасности первого ранга является человек, но в первом случае – это ЛПР, а во втором случае - человек как биологический вид, как член социума. Понятие «среда» включает только компоненты природной среды. Среда проводящая – это компоненты природной среды, через которые осуществляется трансляция опасных техногенных воздействий, среда исследуемая (природный объект) – это компонент (компоненты) природной среды, непосредственно воздействующий на объект опасности. К объектам опасности второго ранга относятся объекты материальной сферы, через которые опосредованно передаются опасные воздействия на человека, растительность, животные, рыбы и т.п., используемые им в пищу. В структуру опасности и риска обычно вводится и внешнее лицо (позиционер), в функции которого входит оценка геохимической опасности, установление критериев опасности данной среды по отношению к объекту и т.п.

Рис. 1. Схема общей модели формирования геохимической опасности и реализации опасной геохимической ситуации

Для изучения механизма формирования геохимической опасности и риска выделены две части общей модели: модель I - «эргатическая система (ЛПР и техногенные источники воздействий) – природная среда» и модель II - «природная среда – человек» (рис. 2).

Рис. 2. Выделение моделей (пар) при анализе формирования и реализации геохимической опасности

В первой модели рассматривается воздействие субъектов первого и второго рангов на природную среду, формирование ее опасного геохимического состояния, во второй - исследуется воздействие опасной геохимической ситуации на человека (непосредственно или опосредованно). Выделение моделей обусловлено тем, что исследование опасности и риска обычно осуществляется специалистами различных областей: в первом случае - геохимиками, гидрогеологами, геологами, географами, почвоведами и др., а во втором - в зависимости от объекта опасности - гигиенистами, врачами (объект – здоровье человека), инженерами строительных специальностей и «эксплуатационниками» (объект – предметы материальной сферы) и т.п.

В связи с определяющей ролью человека в организации техноприродной опасности на урбанизированной территории при исследовании формирования геохимической опасности и риска рассматривается социоприроднотехническая система (СТПС), что позволяет более полно раскрыть многообразные типы связей и установить закономерности формирования опасности и риска на всех этапах жизненного цикла системы: замысел – проектирование – строительство – эксплуатация – реконструкция – ликвидация.

В основу обобщенной концептуальной модели формирования техноприродной геохимической опасности и возникновения риска на урбанизированных территориях положена следующая концепция: «конечное» неблагоприятное событие рассматривается как сложное событие, являющееся результатом последовательно обусловленных более простых событий - воздействия техногенного источника, нахождения природного объекта в зоне воздействий, формирования опасного результирующего воздействия, проявления неустойчивости природного объекта, контакта объекта опасности (реципиента) с исследуемым компонентом природной среды, проявления объектом опасности (реципиентом) уязвимости.

Формирование техноприродной геохимической опасности (модель I)

Возможность формирования опасной геохимической ситуации может возникнуть уже на начальном этапе (например, прединвестиционном), что зависит от целого ряда факторов: социальных, экономических, политических, от уровня компетентности и профессионализма ЛПР, степени изученности ситуации, информационного воздействия на ЛПР и население. На этапе проектирования риск может измениться в ту или другую сторону, например, увеличиться в результате ошибок в проектировании, размещении объекта и т.п. Результатом деятельности субъекта является создание на этапе строительства техногенных источников воздействия. На этапах строительства и эксплуатации возникает техногенное воздействие на природную среду, характеризующееся определенными параметрами (интенсивностью, составом, периодичностью и т.п.). Исходные воздействия являются потенциально опасными, так как их реальная опасность с позиций формирования неблагополучной геохимической ситуации возникает только в процессе взаимодействия с природной средой.

Техногенные источники и виды воздействия. Выявление и систематизация возможных техногенных источников потенциально опасных воздействий, обусловливающих формирование геохимической опасности, является необходимым этапом в процедурах оценки и прогноза формирования геохимической опасности на различных стадиях освоения территории. Характеристика источника воздействий включает масштаб, вид, характер, время, площадь воздействия, характер действия во времени и пространстве, количество источников, характер трансляции опасных воздействий, состав и состояние загрязняющих веществ. Формирование опасной геохимической обстановки может быть обусловлено различными: видами исходных воздействий – прямым (химическим) и косвенным (физическим, биологическим и др.), характером воздействий – штатным (запланированным) или аварийным, характером действия источников - детерминированным или случайным.

По характеру действия выделяются два вида техногенных источников: 1) источники, функционирование которых уже изначально предопределяет техногенное воздействие на среду (водозаборные и дренажные скважины, машины и механизмы механического воздействия при строительных работах и т.п.), 2) источники, воздействие которых может быть обусловлено различного рода отказами. Воздействие первого вида источников - квазидетерминированное, второго - вероятностное (определяется вероятностью отказов техногенных источников, различающихся по: причинам возникновения, интенсивности, последствиям, возможности обнаружения).

На различных этапах освоения территорий техногенные воздействия характеризуются различной интенсивностью, продолжительностью, вероятностью проявления, масштабом и характером действия, преобладанием тех или иных видов воздействия. Проанализированы особенности техногенных воздействий: 1) на этапе строительства и 2) на этапе эксплуатации на территориях различных типов использования, основными из которых являются: селитебный (участки жилой застройки); транспортный (транспортные магистрали, железнодорожные пути, аэропорты, участки обслуживания транспорта - гаражи, бензозаправочные станции, мойки машин, склады ГСМ), обслуживающий (территории обеспечения жизнедеятельности населения - водозаборы, полигоны твердых бытовых и промышленных отходов, кладбища, поля фильтрации), промышленный (территории промышленных предприятий, промплощадки и производственные корпуса, территории складирования промышленных отходов и т.п.); коммунально-складской (склады, бани, прачечные, химчистки); пригородный (дачи, приусадебные хозяйства - огороды, сады), рекреационный (парки); смешанный (например, селитебно-промышленный).

Формирование результирующего воздействия на исследуемый компонент природной среды (внешний фактор). Рассмотренные исходные воздействия необходимы, но не всегда достаточны для создания опасной геохимической ситуации, так как вероятность ее формирования также зависит от: 1) расположения природного объекта по отношению к источнику воздействий, 2) интенсивности и характера результирующих воздействий на природный объект.

Расположение природного объекта по отношению к техногенному источнику определяет принципиальную возможность воздействия на него. Вероятность того, что природный объект попадет в зону опасных воздействий, зависит от их типа (выбросы, проливы, утечки и т.п.), параметров, климатических, геоморфологических, гидрологических, гидрогеологических и других природных условий (по пути трансляции опасных воздействий до природного объекта). Интенсивность и характер результирующих воздействий на природный объект, являются существенным фактором риска формирования геохимической опасности. Важно оценить вероятность формирования результирующих воздействий выше предельных, т.е. способных привести к созданию неблагоприятной геохимической ситуации на исследуемом природном объекте. На основании полученных результатов принимается решение о необходимости дальнейшей оценки риска формирования опасной ситуации. Рассматривая результирующее воздействие на внешних границах объекта, следует учитывать, что они определяются в зависимости от цели исследования. Это могут быть границы исследуемого участка или границы раздела компонентов природной среды (например, почв и поверхностных вод, зоны аэрации и водоносного горизонта) и др.

Параметры результирующего воздействия зависят от вида и интенсивности исходного воздействия, условий по пути его трансляции. Например, при исходном химическом воздействии параметры результирующего воздействия зависят от: типа носителя (воздушная или водная среда) и его изменения (например, воздушный на водный), исходного количества загрязняющих веществ, химических свойств элементов и их соединений, форм миграции, кислотно-щелочных и окислительно-восстановительных условий на пути переноса воздействий, характера физико-химических взаимодействий мигрирующих в водном потоке загрязняющих веществ с твердой фазой, микробиологического фактора.

Условия на пути переноса исходных воздействий могут привести к изменению их вида (например, гидродинамического на химический), интенсивности и состава (например, за счет увеличения или уменьшения концентрации или изменения форм нахождения химического вещества). Изменение вида исходного воздействия в основном характерно для подземных вод и является результатом синергетических действий. Возможны два типа ситуаций, следствием которых является: а) увеличение опасности результирующего техногенного воздействия по сравнению с исходным (например, увеличение концентрации загрязняющих веществ в водопроводных водах при их утечке и фильтрации через загрязненные отложения зоны аэрации), б) уменьшение опасности результирующего техногенного воздействия по сравнению с исходным (например, уменьшение загрязненности сточных вод в результате сорбции загрязняющих веществ на отложениях зоны аэрации, их деструкции или осаждения).

В том случае, когда исходное техногенное воздействие обусловлено поступлением загрязняющих веществ, комплекс условий (природных или искусственных), ослабляющих данное воздействие (например, снижающих концентрацию контаминантов, поступающих в подземные воды), характеризует защищенность природного объекта. Сведение условий трансформации исходного воздействия только к процессам, обеспечивающим защищенность природной среды (в традиционном ее понимании), не совсем правомерно. Условия по пути переноса исходного воздействия могут приводить также к существенному увеличению его опасного влияния (например, в результате образования новых более опасных соединений или растворения в процессе фильтрации легко- и среднерастворимых солей, содержащихся в горных породах и техногенных отложениях).

Защищенность природного объекта от воздействия, обусловленного поступлением химических веществ, оценивается временем трансляции исходного воздействия (в первоначальном или трансформированном виде) до внешних границ объекта. Степень защищенности определяется, исходя из планируемого времени использования объекта. Природная геохимическая защищенность определяется процессами рассеивания загрязняющих веществ в воздушной или водной средах, физико-химическими и биохимическими процессами превращений загрязняющих веществ в миграционных средах или при взаимодействиях с твердой фазой (почвы, породы, донные отложения). Например, гидрогеохимическая защищенность подземных вод в зависимости от вида загрязняющего вещества может обеспечиваться процессами осаждения и окисления, сорбцией (в т.ч. ионным обменом), деструкцией, денитрификацией, сульфат-редукцией. Защищенность объекта опасности может изменяться в процессе трансляции опасных воздействий. Например, фильтрация кислых или щелочных растворов через зону аэрации может привести к увеличению или уменьшению коэффициента фильтрации отложений, что влияет на гидродинамическую защищенность. В процессе регрессивного техногенного литогенеза при преобразовании минералов меняется сорбционная емкость пород (Тютюнова, Сафохина, Щвецов, 1988) и соответственно защищенность подземных вод. Защищенность природных объектов на урбанизированных территориях, по сути, является техноприродной, так как перенос химических веществ в большинстве случаев происходит через техногенно измененные среды.

Процессы, определяющие защитные свойства депонирующих компонентов природной среды (сорбция, ионный обмен, осаждение и т.п.), могут привести к формированию опасной геохимической ситуации в данных средах и при изменении условий «отложенная опасность» может явиться фактором риска. Защищенность компонентов природной среды от опасных воздействий может быть не только природной или техноприродной, но и искусственной (например, заасфальтированность почв, защитные откачки и др.).

Устойчивость природного объекта (внутренний фактор). Опасное результирующее воздействие на природный объект не является достаточным условием для формирования геохимической опасности, в связи тем, что он может быть устойчив к внешним воздействиям и не перейти в опасное геохимическое состояние. Вероятность формирования опасного состояния в значительной степени зависит от внутренних свойств природного объекта и его способности сохранять, восстанавливать и (или) регулировать свой состав и свойства и (или) выполнять определенные функции (например, в качестве вод хозяйственно-питьевого назначения). Формирование опасного состояния миграционного компонента природной среды оценивается на участке (в створе) фиксации гидрохимической или гидрогеохимической опасности, который определяется в зависимости от цели исследования. В большинстве случаев это участок, на котором оценивается опасное воздействие природной среды на человека и объекты инфраструктуры. Он может пространственно совпадать с участком поступления загрязнения в водоносный горизонт или поверхностный водоток или находиться на некотором расстоянии. При переносе загрязняющих веществ в миграционной среде возможны значительные изменения степени опасности за счет дисперсии, физико-химических процессов превращения загрязняющих веществ в самой миграционной среде и при взаимодействии с твердой фазой отложений. При рассмотрении конкретных концептуальных моделей важно также учитывать внешние воздействия по пути трансляции опасности в самом объекте до участка фиксации состояния среды.

Устойчивость природного объекта определяется по отношению к конкретному загрязняющему веществу, она также может существенно меняться во времени, что обусловлено изменением ее свойств (например, исчерпание сорбционной емкости). Устойчивость можно оценить временем, в течение которого среда сохраняет способность сопротивляться внешнему воздействию, или величиной потерь (например, ухудшением качества вод), вызванных в течение заданного времени воздействием определенной интенсивности на объект. Особенностью формирования геохимической опасности является ее «скрытый» характер. Формирование геохимической опасности может происходить в результате синергетических эффектов. В качестве примера рассмотрены взаимодействия, индуцированные водоотбором подземных вод.

Таким образом, в рамках модели «эргатическая система – природная среда» возникает так называемый «предметный» риск (риск формирования опасной геохимической ситуации). В общем виде вероятность возникновения в результате техногенного воздействия опасной геохимической ситуации – события (H) - определяется по следующей зависимости:

(1)

где P(Fi) – вероятность того, что в течение заданного периода времени на среду будет оказано техногенное воздействие типа i; P(S/Fi) – условная вероятность того, что в случае воздействия Fi природный объект окажется в зоне влияния техногенного источника; P(Fr/Fi&S) – условная вероятность опасного (больше предельно допустимого) результирующего воздействия Fr в случае исходного воздействия Fi и соответствующего расположения объекта; P(H/Fr& Fi&S) – условная вероятность формирования опасного геохимического состояния H при результирующем воздействии Fr, исходном воздействии Fi, соответствующем расположении природного объекта (функция проявления неустойчивости природной среды V). Схема формирования геохимической опасности представлена на рис.3.

Рис. 3. Схема формирования геохимической опасности

Реализация опасной геохимической ситуации (модель II)

Реализация опасной геохимической ситуации обусловливает как социальные, так и экономические потери на урбанизированных территориях. Социальные потери определяются ухудшением здоровья человека (вплоть до летального исхода) при непосредственном воздействии загрязняющих веществ через атмосферный воздух, пылении почв, контакте с загрязненными поверхностными водами в водотоках и водоемах, использовании загрязненной растительности. Экономические потери определяются: разрушением заданий и сооружений, выводом из строя жизнеобеспечивающих коммуникаций при воздействии агрессивных подземных вод на фундаменты и заглубленные конструкции на подтопленных территориях, а также загрязнением подземных вод, использование которых контролируется соответствующими организациями.

Источники потенциально опасных воздействий в модели II – компоненты природной среды - имеют техноприродный или природный генезис. Если в модели I риск «организовывал» субъект (ЛПР), создавая техногенные источники воздействия, то и в модели II риск реализации геохимической опасности также в основном «организует» ЛПР, размещая в зоне опасных воздействий уязвимые объекты – людей, материальные ценности, допуская использование в пищу загрязненной растительности и животных, употребление некондиционных вод, не обеспечивая систем защиты от опасностей и т.п.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 10 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.