Оценка экологического риска
Оценки риска. Судя по данным, приведенным выше в этой главе, вся наша планета стала зоной экологического риска. Но он не всегда и не для всех очевиден, так как маскируется многочисленными другими источниками риска для здоровья и жизни людей. Известно множество ситуаций различного уровня, когда стремление к удовлетворению какой либо общественной или индивидуальной потребности сильно влияет на приемлемость сопряженного с этим риска.
Оценка экологического риска - это научное исследование, в котором факты и научный прогноз используются для оценки потенциально вредного воздействия на окружающую среду различных загрязняющих веществ и других агентов. Экологический риск не единственный и во многих случаях не главный вид риска для жизни, здоровья и благосостояния людей, поэтому он должен быть соизмерен с другими видами социального риска. Существует большая информация об уровнях риска преждевременной смерти от различных причин, основанная на разных массивах статистических данных. В табл. 7.3 приведены некоторые из этих данных. Бесспорное лидерство здесь принадлежит смертности от болезней системы кровообращения. В последние годы на второе место переместилась смертность от несчастных случаев, отравлений и травм. Максимальное значение риска rр = 0,01 считается пределом для критических контингентов населения, включая младенческую и детскую смертность.
Уровни риска экопатологии, т.е. риска, связанного с нарушением здоровья из-за техногенных изменений качества среды, по-видимому, должны быть намного ниже. Однако единая точка зрения на значение этих пределов отсутствует, и они остаются предметом чрезвычайно ответственного выбора. Чаще всего за нормативный уровень принимается также 1% вероятность экопатологии: Rр £ 0,01, хотя есть основания для пересмотра этого норматива, так как он сильно отличается от реального уровня заболеваний, вызванных загрязнением окружающей среды. Следует понимать, что риск заболевания Rр и риск смерти от этого заболевания RL - совершенно разные показатели.
Статистическая информация об уровнях риска, обусловленных хроническим загрязнением окружающей среды, чрезвычайно разнородна и противоречива. В экологии и экопатологии применяются так называемые стресс-индексы для различных неблагоприятных воздействий факторов среды, которые по своему функциональному смыслу пропорциональны значениям экологического риска (табл. 7.4). Пестициды, тяжелые металлы и отходы АЭС занимают в этом списке первые места.
Обычно при оценке риска его характеризуют двумя величинами - вероятностью события W и последствиями X, которые в выражении математического ожидания выступают как сомножители:
R= WX.
По отношению к источникам оценка риска предусматривает разграничение нормального режима работы и аварийных ситуаций:
R = Rн + Rав = Wн*Xн + Wав + Хав. (7.7)
Объективные и субъективные оценки риска по отношению ко многим неблагоприятным воздействиям заметно расходятся. Так, если в ранжированном перечне объективных причин смерти в США (1986 г.) первые места занимали курение (RL = 6,2*10-4) и алкоголь (RL = 4,1*10-4), то в разных кругах общественного мнения им отводились места от 3-го до 7-го. Электротравмы, занимая пятое место (RL = 5,8*10-5), ставились людьми на 18-19-е места. Зато атомная энергия, находясь среди объективных причин смерти на 20-м месте (RL = 4,1*10-7), в представлении большинства опрошенных заняла первое место (год Чернобыля!).
Таблица 7.3
Годовой индивидуальный риск смерти, обусловленной различными причинами (Россия, 1996г.)
| Причины смерти | RL |
| Общий риск (все причины) | 14,3*10-3 |
| Болезни системы кровообращения | 7,6*10-3 |
| Несчастные случаи, отравления, травмы | 2,1*10-3 |
| В том числе | |
| транспортные травмы | 2,3*10-4 |
| отравления алкоголем | 2,3*10-4 |
| утопления | 1,1*10-4 |
| самоубийства | 3,9*10-4 |
| убийства | 2,7*10-4 |
| производственные травмы | 1,5*10-4 |
| Новообразования | 2,0*10-3 |
| Болезни органов дыхания | 6,9*10-4 |
| Болезни органов пищеварения | 4,2*10-4 |
| Инфекционные и паразитарные болезни | 2,1*10-4 |
| Пожары | 1,1*10-4 |
| ЧС природного и техногенного характера | 8,7*10-6 |
| Облучение персонала АЭС после радиационной аварии* | 10-2 |
| Облучение окружающего населения после радиационной аварии на АЭС* | 10-4 |
| Неаварийные искусственные источники радиации* | 5*10-5 |
* По данным, относящимся к населению СССР, 1986-1988 гг.
Подобные расхождения нельзя приписывать только невежеству людей. Специалистам приходится часто сталкиваться со стойкими общественными предубеждениями, которые способны оказывать серьезное влияние на экономическую политику и систему принятия решений. Это явление включает и феномен экофобии - навязчивой боязни поражения опасными факторами окружающей среды. Чаще всего она проявляется в виде радиофобии и хемофобии. После Хиросимы и Чернобыля в сознании многих людей вероятность болезни и смерти от радиации стала «весить» несравненно больше, чем смерть от промышленных и транспортных аварий, от пьянства и драк, от ударов электрическим током, от «кухонных» пожаров, хотя любая из этих причин убивает людей в сотни и тысячи раз больше, чем радиация. Люди невольно преувеличивают опасность факторов, которые не поддаются индивидуальному психологическому контролю.
Таблица 7.4
Стресс-индексы для/наличных групп загрязнителей окружающей среды
| Наименование загрязнителей | Сресс-индексы |
| Пестициды | |
| Тяжелые металлы | |
| Транспортируемые отходы АЭС | |
| Твердые токсичные отходы промышленности | |
| Взвешенные материалы в стоках металлургии | |
| Неочищенные смешанные сточные воды | |
| Диоксид серы в воздухе | |
| Разливы нефти на почве | |
| Химические удобрения | |
| Органические бытовые отходы | |
| Окислы азота в воздухе | |
| Смешанный городской мусор | |
| Фотохимические оксиданты | |
| Летучие углеводороды в воздухе | |
| Городской шум | |
| Окись углерода в воздухе |
От экофобии нельзя отмахиваться, как это до сих пор делают представители заинтересованных ведомств, считая их «психозами мнительных невежд». Радиофобия и хемофобия стали закономерными проявлениями экологического стресса современного общества. Даже при очень малых дозах радиации, аллергенного раздражения или вообще при чисто кажущемся поражении они могут приводить у некоторых людей к вполне определенным психогенным клиническим эффектам и стойким психосоматическим заболеваниям, за которые общество должно нести такую же ответственность, как и за прямое радиационное или химическое поражение людей.
Сопоставление рисков. Приоритеты безопасности людей существенно влияют на приоритеты государственной эколого-экономической политики, особенно в области энергетики. Согласно «среднему варианту» прогноза МИРЭК, с 2000 г. по 2060 г. вклад «экологически чистых» отраслей энергетики (гидроэнергия + возобновляемые источники энергии) при абсолютном увеличении в 4 раза должен возрасти от 18 до 36% всей коммерческой энергетики. В несколько меньшей пропорции предполагается рост ядерной энергетики - с 9 до 14%. По другим вариантам, он больше и мог бы быть еще больше при выполнении ряда условий. Чуть ли не главное из них - снятие предубеждений об экологической опасности эксплуатации и демонтажа АЭС, регенерации, утилизации и захоронения ОЯТ. В качестве примера трудностей, с которыми при этом приходится сталкиваться, рассмотрим в общих чертах коллизии, связанные с оценкой безопасности АЭС.
В каждом из крупных энергетических реакторов АЭС заключено от 100J до 200 т обогащенного урана с общей активностью порядка ЮМО9 Ки.] Энергетика реактора тем эффективнее, чем ближе параметры физических процессов в нем к грани ядерного взрыва. Это огромный потенциал опасности, так как даже одна тысячная доля кюри может вызвать у человека серьезное лучевое поражение. Очевидно, что требования безопасности должны сводить к нулю этот потенциал, т.е. обеспечивать идеальную изоляцию ядерного топлива, экранировать его внешние излучения, с высочайшей надежностью поддерживать режим эксплуатации и предельно минимизировать эксплуатационные утечки наведенной радиоактивности.
Современная штатная технология близка к этому уровню. За год работы в зависимости от типа реактора образуется 200-400 м3 жидких малоактивных отходов и 30-70 т ОЯТ, которые легко изолируются. Регламентные утечки наведенной радиации с водой и паром настолько малы (доли грамма в год в пересчете на активные вещества), что практически не влияют на радиационный фон в зоне АЭС. При штатной работе удельная природоемкость АЭС (изъятие местных природных ресурсов и загрязнение среды на 1 кВт/ч вырабатываемой электроэнергии) намного меньше, чем у любой ТЭС и даже меньше, чем у ГЭС на равнинных реках. До Чернобыля на счету ядерной энергетики мира было почти 3500 реакторолет без единого смертного случая в результате облучения. Редкие поражения людей при авариях имели нерадиационные причины. Никакая другая отрасль не имела такого низкого уровня травматизма.
Для престижа ядерной энергетики до серьезных аварий реакторов (Тримайл-Айленд, США, 1979; Чернобыль, 1986) эти свидетельства были не нужны: безопасность и перспективность АЭС считались бесспорными. Аварии, особенно чернобыльская, все изменили. В оценках риска реакторных радиационных катастроф вместо ничтожных величин появились значения W »10~ -10" год"'. Ядерной энергетике пришлось защищаться. Самым распространенным доводом стало количественное сопоставление экологических угроз со стороны атомных и угольных электростанций. В одной из таких работ сравнивается число поражений, связанных с полными топливными циклами - угольным и атомным (Шевелев, 1989, табл. 7.5).
Общий итог сравнения впечатляет. Автор пишет: «В целом по стране от угольных электростанций (при мощности 75 ГВт) гибнет, заболев раком, более 20000 человек в год. Можно сказать, что ежегодно угольная энергетика порождает чернобыльскую аварию. Но действительный эффект чернобыльской аварии в этом сравнении не учтен. А он еще долго будет продолжать действовать, даже если подобная катастрофа больше никогда не повторится.
Таблица 7.5
Число преждевременных смертей, связанных с годом работы блока мощностью 1ГВт «угольном и атомном топливном циклах
| Воздействия и эффекты | Топливный цикл | |
| угольный | атомный | |
| Несчастные случаи | 5,6 | 0,25 |
| Заболевания нерадиационной этиологии | 6,9 | 0,15 |
| обслуживающего персонала | 360,0 | |
| окружающего населения | 0,11 | 0,30 |
| Облучение обслуживающего персонала | 0,06 | 0,07 |
| Облучение окружающего населения | 0,8 | |
| Всего |
Управление экологическим риском является процедурой принятия решений, в которой учитывается оценка экологического риска, а также технологические и экономические возможности его предупреждения. Обмен информацией о риске также включается в этот процесс. Схема процесса управления риском представлена на рис. 7.2.
Для анализа риска, установления его допустимых пределов в связи с требованиями безопасности и принятия управляющих решений необходимы:
§ наличие информационной системы, позволяющей оперативно контролировать существующие источники опасности и состояние объектов возможного поражения, в частности, статистический материал по экологической эпидемиологии;
§ сведения о предполагаемых направлениях хозяйственной деятельности, проектах и технических решениях, которые могут влиять на уровень экологической безопасности, а также программы для вероятностной оценки связанного с ними риска;
§ экспертиза безопасности и сопоставление альтернативных проектов и технологий, являющихся источниками риска;
§ разработка технико-экономической стратегии увеличения безопасности и определение оптимальной структуры затрат для управления величиной риска и ее снижения до приемлемого уровня с экономической и экологической точек зрения;
§ составление рискологических прогнозов и аналитическое определение уровня риска, при котором прекращается рост числа экологических поражений;
§ формирование организационных структур, экспертных систем и нормативных документов, предназначенных для выполнения указанных функций и процедуры принятия решений;
§ воздействие на общественное мнение и пропаганда научных данных об уровнях экологического риска с целью ориентации на объективные, а не эмоциональные или популистские оценки риска.
Рис. 7.2. Схема процедур анализа риска и управления риском
В соответствии с принципом уменьшающихся рисков важным средством управления является процедура замещения рисков. Согласно ей риск, вносимый новой техникой, социально приемлем, если ее использование дает меньший вклад в суммарный риск, которому подвергаются люди, по сравнению с использованием другой, альтернативной техники, решающей ту же самую хозяйственную задачу. Эта концепция тесно связана с проблемой экологической адекватности качества производства.
Экологически приемлемый риск. Многие стороны теории экологического риска и ее практических приложений еще далеки от завершенности. Проблема очень сложна. Она включает медико-биологические, собственно экологические, социально-психологические, экономические, правовые и технические аспекты. При использовании инструментария каждой из этих областей знания оценки одного и того же риска скорее всего окажутся различными. По существу, в этом случае повторяется почти то же самое, что и при различных субъективных оценках опасности.
Поэтому есть основания считать, что из всех возможных подходов к объективному определению приемлемого риска техногенных воздействий на человеческое общество в целом или на население какого-либо региона следует выбирать экологический подход, который в качестве объекта опасности рассматривает не только человека, а весь комплекс окружающей его среды, учитывая в историческом плане все ее отклонения от естественного состояния. Остальные подходы, особенно социальный, экономический, технический не лишены известного произвола, связанного с внеэкологическими потребностями и интересами общества. Они в той или иной степени компромиссны.
И еще одно замечание. Концепция риска переводит социально-психологические проблемы общества, часто весьма деликатные, в плоскость количественных оценок. Для сравнения риска и выгод предлагается ввести экономический эквивалент человеческой жизни. Это непривычно. Жизнь человека бесценна. Но существует вполне четкое понятие стоимости человеческой жизни, определяемой затратами на рождение, воспитание, образование, получаемым человеком доходом и т.п. Эту стоимость приходится учитывать при страховании и при оценке экономического ущерба, наносимого гибелью людей во время катастроф. Например, стоимость жизни одного жителя США при авиакатастрофах оценивается в 600-800 тысяч долларов. Поэтому когда ставится вопрос о приемлемом риске от загрязнения среды или от реакторов АЭС, приходится учитывать не только потенциалы угроз, но и «стоимости жизни», определяемые альтернативами экономического развития общества и деградации окружающей среды.
Экологический риск
Большое принципиальное значение критических ситуаций, связанных с угрозой безопасности, здоровью, жизни людей со стороны факторов среды, считают Т.А. Акимова, В.В. Хаскин (1994), имеет оценка вероятности поражения — риск. Для поиска баланса между стратегиями экологического и экономического развития концепция социально-приемлемого риска получила широкое распространение в индустриально развитых странах. С помощью этой концепции можно получить ответ на ключевой вопрос — какой уровень риска гарантирует экологическую безопасность. С одной стороны, население города вынуждено мириться с тем или иным уровнем загрязнения окружающей среды и другими отрицательными средовыми влияниями, достаточное количество и разнообразие рабочих мест и решать задачи социального развития за счет городского бюджета.
С другой стороны, здоровая окружающая среда является средством удовлетворения основных жизненных потребностей человека. Поэтому любые цели экономического развития должны согласовываться с принципом экологической безопасности. Принимаемый уровень экологического риска зависит от того, какие выгоды получает население при увеличении риска за счет повышения уровня социально-экономического благополучия и какие издержки необходимы, чтобы уровень экологического риска не превышал уровень социально-приемлемого риска.
Экологический риск не единственный, а нередко для отдельных территорий не главный вид риска для жизни, здоровья и благосостояния людей. Отсюда он должен быть соразмерен с другими видами социального риска. Существует большая информация об уровнях риска преждевременной смерти от различных причин, основанная на самых разных статистических данных. Так, на рис. 19.10 показаны вредные воздействия на человека в закрытых помещениях в 70-е гг. XX в. в странах Западной Европы.
По данным отечественной статистики, абсолютные значения среднего риска представлены в табл. 19.4.
Средний риск смертности от заболеваний здесь принят как условный критерий максимального приемлемого риска. В целом же следует обратить внимание, что в нашей стране гибель людей от всех причин несчастных случаев значительно выше. В Российской Федерации в 1990 г. от всех форм травм и отравлений погибло 197 тыс. человек. Считается, что химическое загрязнение биосферы в конце XX в. более значительно и опасно, чем радиационное. В связи с этим проблемы приемлемого риска и управления риском являются чрезвычайно острыми.
Рис. 19.10. Вероятность преждевременной смерти
(по Т. А. Акимовой, В. В. Хаскину, 1994)
Таблица 19.4
Риск смерти от различных причин (1 чел./год)
| Причины смерти | Ср. |
| Все виды заболеваний Облучение персонала АЭС после радиационной аварии Все виды злокачественных новообразований Автомобильные аварии Острый инфаркт миокарда у мужчин Травмы в промышленном производстве Заболевание раком после облучения 1 бэр Облучение окружающего населения после радиационной аварии на АЭС Непрофессиональные занятия спортом Заболевание лейкозом Естественные катастрофы Неаварийные искусственные источники радиации | 10=2 10-2 1,6.10-3 10-3 4.10-4 2.10-4 1,2.10-4 10-4 10-4. 10-5 10-5 5.10-6 |
Научное исследование, в котором факты и научный прогноз используются для оценки потенциального вредного воздействия на окружающую среду различных загрязняющих веществ и влияний, называют оценкой экологического риска, а управление экологическим риском — это процесс принятия решений, в котором учитывается оценка экологического риска, а также технологические и экономические возможности его предупреждения (рис. 19.11).
Рис. 19.11. Схема управления риском
(по Т. А. Акимовой, В. В. Хаскину, 1994)
Управление риском требует наличия информационной системы, которая позволяла бы быстро осуществлять обработку исходных данных о предполагаемых направлениях хозяйственной деятельности и ее возможных экологических последствиях.
Таким образом, приходят к заключению Т.А. Акимова, В.В. Хас-кин (1994), преобразуя природу, люди создали для себя, своих семей более благоприятную среду обитания. Однако до сего времени нет уверенности, что она стала лучшей средой для человечества в целом.
Во-первых, человеческая цивилизация создана не столько благодаря, сколько в ущерб окружающей природе. Во-вторых, в стремлении к независимости от природных стихий и к удовлетворению разнообразных потребностей люди наполнили свою среду множеством чуждых природе веществ и вещей, вредных для здоровья. Повышение мощности и концентрации техногенеза вместе с быстрым ростом населения привели к учащению и усилению
поражающего действия техногенных катастроф, к появлению региональных экологических кризисов и зон экологического бездействия. Человек по собственной вине вынужден жить с постоянно возрастающим риском для жизни. Определение приемлемого экологического риска становится важнейшим фактором взаимоотношения человека с созданной им средой.