Процедура оцінки ризику

Концепція ризику включає два елементи: оцінку ризику (Risk Assessment) і управління ризиком (Risk Management). Оцінка ризику - науковий аналіз генезису і масштабів ризику в конкретній ситуації, тоді як управління ризиком - аналіз ризикової ситуації і розробка рішення, направленого на його мінімізацію.

Ризик для здоров'я людини (або екосистеми), пов'язаний із забрудненням навколишнього середовища, виникає за наступних необхідних і достатніх умов:

1. існування джерела ризику (токсичної речовини в навколишньому середовищі або продуктах харчування, або підприємства по випуску продукції, що містить такі речовини, або технологічного процесу і т.д.);

2. присутність даного джерела ризику в певній шкідливій для здоров'я людини дозі або концентрації;

3) схильність людини до дії згаданої дози токсичної речовини.

Перераховані умови утворюють в сукупності реальну загрозу або небезпеку для здоров'я людини.

Таблиця 7.3 Розрахункові характеристики аварійних розливів нафтопродуктів

у штильову погоду за 2-годинний інтервал часу (по В.Н.Молчано-

ву, 2000)

Нафтопродукт	Радіус плями *, м	Швидкість** розтікання, м/с
Мазут	7 – 2155	0,001 – 0,3
Дизельне паливо	16 – 5154	0,002 – 0,7
Бензин	19 – 5894	0,003 – 0,8

* при об’ємі розливу від 0,1 до 10 000 м³,

** при температурі води 0 і 20 С.

Лекція № 9

Екологічна експертиза водяних джерел підприємства

Перед розробкою документації по розширенню об'єкта виконується екологі­чна експертиза, що служить для оцінки стану середовища і застосування прогнозів по зміні її якостей після введення нового об'єкта. При цьому експертиза прово­диться з метою визначення стану поверхневих, ґрунтових вод, ґрунтів і стану по­вітря.

Одним з важливих показників контролю якості води є визначення напря­мків зміни її складу і визначення шляхів міграції забруднювача.

Міграція забруднювача - це функція від гідрогеологічних характеристик і взаємодії між хіміко-біологічними процесами під поверхневим шаром землі.

Переміщення міграції забруднювача в ґрунтових водах може супрово­джуватися хімічними перетвореннями забруднювача , що називається його жит­тєвим циклом.

Життєвий цикл залежить у першу чергу від поводження забруднювача в навколишньому середовищі і властивостей самого навколишнього середовища.

Використання понять життєвого циклу і міграцій забруднювача дозволяє нам:

1) пророчити час появи і концентрації забруднювача об'єкта;

2) установити системи контролю складу ґрунтових вод;

3) розробити методи знешкодження за­бруднювачів ґрунтових вод.

На міграцію забруднювача впливають властивості ґрунтових вод і геологі­чна характеристика місцевості.

На виникнення і характер потоку руху ґрунтових вод впливають:

1) водоносні шари, глибина їхнього залягання;

2) геологічна струк­тура;

3) поповнення чи розвантаження шарів;

4) топографічні властивості місцево­сті;

5) їхнє забруднення.

А також фактори, що мають значення при міграції:

- зона аерації (пори і капіляри в геологічній структурі);

- зона насичення (водонепроникність, водопропускна їм кісту, градієнт).

До гідрогеологічних характеристик шарів відносять фактори, що впливають на виникнення і рух потоку ґрунтових вод. При цьому велике значення має тип во­доносного шару, його водонасиченість і пропускна здатність води.

Водоносні шари характеризуються наступними показниками: необмежений водоносний шар, тобто той ,що знаходиться на контакті з атмосферою через наяв­ність отворів у належних шарах ґрунту.

Напірний водоносний шар - шар, що обмежує зверху водоупором і має тиск, якого достатньо для підйому води над підставою водоупора.

Гідрогеологічні характеристики визначають поповнення підземних вод і над­ходження води у водоносний шар. У безнапірних шарах поповнення відбувається активніше.

Первинним джерелом поповнення є інфільтрація, що підрозділяється на ін­фільтрацію опадів і інфільтрацію води.

Розвантаженням підземних вод називається відтік з одних водоносних ша­рів в інші. При розвантаженні вода виходить з одних водоносних шарів в інші. При розвантаженні вода виходить на поверхню у виді джерел у місцях просочування (у ярах., у гірничих виробках).

Розвантаження може бути у виді відкачок з водоносних шарів.

Рівень підземних вод визначається топографією поверхні. По ухилу поверхні можна судити про градієнт і напрямок потоку ґрунтових вод. Маються різні зони збору води і зони насичення - це та частина ґрунту чи насосного шару над рівнем води, що не цілком насичена водою.

На цю зону впливають розходження в тиску насиченої пари, розміри, роз­ташування пір. Основні фактори, що впливають на рух води у зонах - по­ристість і проникність.

Пористість - відношення порожнього простору, до загального обсягу насосно­го шару чи породи.

Проникність - показує взаємозв'язок між порами, тобто наявність каналів між порами. Відбиває здатність пористого шару пропускати рідини.

У зони над зоною насичення утвориться капілярна зона.

Капілярна зона характеризується характером потоку, близьким до насиченого. У ній відбувається втягування потоку в порожнини пір під дією капілярних сил.

У поняття капілярних сил входить;

• сила когезії (притягання подібних молекул);

• сила адгезії (притягання різнорідних молекул).

Насичена зона (зона насичення) - це частина водоносного шару, у якому порожнини всіх пір заповнені водою. На течію ґрунтових вод у насиченій зоні впливають фактори:

Гідравлічний градієнт визначається ухилом поверхні підземних вод - для безнапірних, чи напірних горизонтів.

Гідравлічний градієнт - зміна напрямку і рівня води убік максимального зменшення напору.

Водопроводністю шару називається здатність водоносного шару пропускати воду. Вона визначається розміром і формою пір, проникністю і фізичними властиво­стями рідини. Для напірних шарів водопропускна ємність відбиває водопропускний потенціал водоносного шару. Вона дорівнює водопровідності помноженої на по­тужність шару.

Водотоки і ґрунтові води у великих карстових тріщинах мають турбулен­тний плин. Плин вод через пористі середовища мають різноманітний характер. Для ламінарного потоку (наприклад, у піску) і пористих середовищ витрата води, ви­значається по формулі:

dh

де, Q – витрата води, л/добу,

К – водопровідність, л/доба/м²,

А – площа поперечного перетину потоку, м²,

dh/dl – гідравлічний градієнт, м/м.

На поширення чи міграцію забруднень впливає ряд властивостей:

• Властивості, що перешкоджають переміщенню забруднювачів. Властивості не залежать від факторів, що впливають на переміщення ґрунтових вод. Ці властивості зв’язані з органічними сполуками.

• Фізичні властивості, що впливають на міграцію забруднювачів: щільність, розчинність, в’язкість, поверхневий натяг, летючість.

• Хімічні властивості – абсорбція, розпад. Щільність – маса 1 обсяг г/см³.

Визначають обсяг переміщення забруднювачів, а також буде він осаджуватися чи переміщатися.

р  1 г/см³ – осаджуються

забруднювачі

р  1 г/см³ – переміщаються

Розчинність мг/л - визначає обсяг і ступінь розчинення забруднювачів у во­ді. Забруднювачі з високими показниками розчинності легше розчиняються у во­ді. З низькими - менш розчиняються. Вони можуть бути присутніми у рідині у виді неводної фази.

В'язкість - внутрішній опір розтіканню, що перевіряється в рідині. Характе­ризує обсяг переміщення забруднювачів у водоносному шарі і ненасиченому пото­ці.

Рідини неводної фази (газ, бензин) погано розчиняються у воді й існують як самостійні рідинні фази.

Інфільтрація відбувається за рахунок сил в'язкості, капілярних сил. Легкі рідини неводної фази мають щільність менше, ніж щільність води. Вони перено­сяться по поверхні водяного потоку і втягуються в капіляри.

Щільні рідини неводної фази мігрують за течією потоку до зіткнення з водоупором (р  р води).

Утворяться скупчення в напрямку куту падіння шару.

З фізичних параметрів забруднювачів поверхневий натяг відбиває ступінь поширення хімічних речовин і інтенсивність поглинання забруднювачів ненасиченими шарами під дією капілярних сил. При значному поверхневому натягу з забру­днювачів він менше поширюється по поверхні води й інтенсивніше поглинається ненасиченою зоною, під дією капілярних сил. Властивості поверхневого натягу ви­користовуються для визначення забруднювачів між насиченою і ненасиченою зо­ною, масштабів його поширення.

З фізичних властивостей летючість характеризує процес переносу забруд­нювачів з ґрунту в води або в атмосферу. Він може протікати в ненасиченій і в на­сиченій зоні.

Обумовлює витоку забруднювачів і зміна концентрації в насичених і ненасичених зонах.

Летючість може сприяти скупченню парів ненасичених зонах. Вона є при­чиною утворення підземних газів, що є причиною вибухів, загоряння, порушення здоров'я людний, що працюють під землею.

Вплив хімічних властивостей,

• абсорбція,

• розпад.

Абсорбція - перехід забруднювачів з розчину в структуру іншого твердого тіла (ґрунтів, гірничих порід). Визначає розподіл забруднювачів між водою і ґрунтом, впливає на обсяг за­бруднювачів. У твердому тілі (абсорбція). На абсорбцію впливають хімічні і фізичні властивості забруднювачів і хімічний склад твердого тіла.

де, Е – ємність ґрунту,

в – const для сорбуючого елементу,

S – характеристика, що залежить від наявності в ґрунті визначених сорбуючих компонентів.

Розпад - процес, у якому забруднюючу речовина піддається одній чи декільком хімічним реакціям, що приводять до хімічного її перетворення.

Продукти розпаду можуть бути хімічно стійкими, більш-менш стійкими, чим їхніх сполук.

Основний спосіб розпаду забруднювачів – біологічний. При біологічному розпаді продуктом повного розпаду є S₂ і Н₂О. Значення кінцевих продуктів роз­паду допомагають розробити системи очищення ґрунтових вод.

Різні хімічні сполуки мігрують по-різному, тому їх поділяють на класи від­повідно до хімічної стійкості і рухливості.

Ароматичні сполуки - відносяться до класу А: Приклад: похідні аніліну, що використовуються для барвників, лаків, пестицидів. Бензол входить до складу па­лива. Дифеніли - діоксин.

Розчинність у воді невисока, абсорбція невелика. Вони існують у рідкій ор­ганічній формі, не змішуються з водою. Розпадаються біологічним розкладанням, утворяться токсичні ароматичні з'єднання і вода.

Клас У - амфотичні УВ.

Приклад: формальдегід і його похідні використовуються в парфумних виро­бах як розчинник, а також є консервантами. Розпадається з утворенням фосгену.

Хлорутримуючі сполуки - 4-ех хлористий вуглець, використовується для су­хого чищення, тетрахлоретілен - використовують для розчинника.

Карбонати - азотисті сполуки - етілентіомочевіна, морфолін.

Міграційні властивості: вони полярні, добре розчиняються у воді, можуть розпадатися під впливом біологічних процесів, при цьому утворяться інші токсичні сполуки, погано абсорбуються, стабілізуються, погано піддані біологічному розкладанню. Добре піддаються біохімічному знезаражуванню після руйнування ланцюгів на більш короткі ділянки.

Лекція № 10