3.2.5. Оценка экологической безопасности на этапе разработки производственных процессов и продукции

Для проведения оценки экологической безопасности произ­водственных процессов и продукции важно понимание системы экологических показателей и критериев оценки их воздействия на окружающую среду. При этом следует рассмотреть методоло­гические предпосылки анализа жизненного цикла продукции и способы представления (обобщения) результатов исследования. В целях математической обработки результатов измерений или аналитических исследований чаще всего используются две груп­пы методов: комплексные расчетные и экспертные оценки.

Методология оценки экологической безопасности промыш­ленных объектов (сооружений, процессов, продукции) основы­вается на следующих основных принципах (табл. 3.9):

• принцип конечной цели;

• принцип модульного построения;

• принцип функциональности;

• принцип иерархии;

• принцип связности;

• принцип единства.

Среди расчетных методов оценки экологического воздейст­вия распространены системный анализ, использование теории графов, метод построения сетки параметров и метод «просеива­ния через экологическое сито».

Метод системного анализа исторически является одним из самых первых и значимых для определения экологических пока­зателей, им можно исследовать нагрузки на окружающую среду с математической точки зрения. Основное направление исследо­ваний по этому методу направлено на создание и совершенство­вание информационных технологий, позволяющих облегчить процесс составления экологического баланса.

Например, для оценки воздействий на окружающую среду строительных материалов и конструкций можно выделить еле дующие необходимые информационные системы:

1) базы данных и инструментарий для анализа жизненного цикла строительных конструкций, позволяющие калькулировать потенциальные воздействия на окружающую среду в расчете на один элемент, т. е. удельные нагрузки;

2) объемная база данных по анализу воздействий на окру­жающую среду на протяжении всех стадий жизненного цикла, включающая свыше 100 различных материалов;

3) системы программного обеспечения для составления эко­логических балансов, позволяющие производить их расчеты с учетом затрачиваемой на производство энергии и т. д.

Метод графов для оценки критериев экологической безопас­ности материалов связан в основном с параметрами долговечно­сти. Кроме того, этот метод может использоваться при оценке прямых и обратных связей в системах «качество строительства — качество среды» и «безопасность материала — качество среды». Преимуществом метода является возможность учета и оценки значительного количества критериев и факторов, что особенно важно в экологии.

Метод, связанный с построением сетки параметров, заключа­ется в том, что на исходящих лучеобразно из единого центра прямых откладывают по установленной шкале виды факторов (нагрузки на окружающую среду, параметры долговечности и др.). Затем, соединяя отложенные по значениям точки, получа­ют многоугольник, площадь которого суммируют как общую нагрузку на окружающую среду, либо просто сравнивают интере­сующие направления воздействий по длине отложенных в соот­ветствующем направлении отрезков (подобно розе ветров).

«Экологическое сито» предполагает в качестве классифици­рующих критериев важнейшие показатели свойств процессов, продукции или материалов. При этом «просеиваемый» объект будет «проваливаться» по соответствующему критерию. Напри­мер, для теплоизоляционного материала или факторов его жиз­ненного цикла экологическими показателями являются: токсич­ность, горючесть, возможность переработки, затраты энергии при производстве. Пенопласт при таком просеивании будет «проваливаться» по показателю горючести. Наглядность метода предельно высока, но существует проблема в числовых оценоч­ных границах для некоторых показателей.

Для проведения сравнительных оценок ингредиентного воз­действия объекта на окружающую среду существует несколько методик интегральной оценки, которые позволяют учитывать относительную важность различных категорий воздействия:

1. Методики выделения укрупненных показателей с после­дующей экспертной оценкой.

2. Методики расчета индикаторов.

3. Методики экономической оценки ущерба, наносимого ок­ружающей среде.

Методики выделения укрупненных показателей с последующей экспертной оценкой. В этих методиках выделяется несколько наи­более важных с точки зрения экспертов экологических показате­лей. При проведении оценки выбирается вариант, который имеет наименьшее значение выбранных показателей воздействия на окружающую среду. Применяется только для сравнительных оце­нок с обязательным участием экспертов. В качестве экологиче­ски значимых категорий воздействия на окружающую среду про­мышленной продукции можно принимать: потребление ресурсов энергия, топливо, масса продукции); сохранение ресурсов (ис­пользование рециклированных материалов, снижение массы); образование твердых отходов; выбросы в атмосферу; загрязнение полной среды.

Методики расчета индикаторов. Эти методики сводятся к ис­пользованию заранее определенных весовых коэффициентов для различных воздействий на окружающую среду. Интегральная оценка производится по экологическому «индикатору», характеризутощему степень воздействия на окружающую среду. Авторы каждой методики используют свой собственный набор катего­рий воздействия. Наиболее интересные из них:

• методика определения критического объема загрязнения окружающей среды;

• система экологических приоритетов;

• швейцарский метод экопойнтов;

• методика экоиндикатора.

Одной из первых является методика критического объема за­грязнения окружающей среды, разработанная в начале 80-х годов в Швейцарии. Выделялись следующие категории воздействия: энергопотребление; твердые отходы; выбросы в воздух; сбросы в воду; загрязнение почвы. Для получения оценки воздействия вы­брос каждого вещества делился на соответствующую предельно допустимую концентрацию, а полученные величины складыва­лись. Полученное значение выражает объем, в котором необхо­димо разбавить выброшенные в окружающую среду вещества, чтобы их концентрация была на уровне предельно допустимой.

Разработка системы экологических приоритетов была начата в 1989 году по инициативе фирмы Volvo в содружестве со Швед­ским научно-исследовательским институтом и Шведской про­мышленной федерацией. Система позволяет на стадии проекти­рования оценивать воздействие продукции на окружающую среду на протяжении жизненного цикла. Воздействие на окружающую среду в этой системе оценивается по следующим категориям: ис­пользование ресурсов; воздействие на здоровье людей; воздейст­вие на экосистемы.

Наиболее удачной считают методику определения экоинди­катора — условной числовой величины, которая отражает воз­действие на окружающую среду материала или процесса. Проце­дура определения экоиндикатора включает в себя: определение категорий воздействия, связанных с производством или получе­нием продукции, определение вклада в общее воздействие на окружающую среду по каждой категории для данного, умноже­ние значения, полученного на предыдущем этапе, на весовой коэффициент, характеризующий относительную важность дан­ной категории воздействия. Величина экоиндикатора определя­ется в пойнтах по следующей зависимости:

где т₁ — выброс /-го вещества, кг;

F_t — фактор характеризации 1-й категории воздействия для /-го вещества;

к_п — коэффициент нормализации 1-й категории, 1/(кг/чел. в год);

к_w — весовой коэффициент 1-й категории.

Фактор характеризации показывает относительную опас­ность попадания того или иного вещества в окружающую среду. Коэффициент нормализации к_п определяют как величину, об­ратную годовому индикатору 1-й категории воздействия для стран Европейского союза в целом. Весовой коэффициент к_w ха­рактеризует относительную важность той или иной категории воздействия и назначается экспертами на основе установленных критериев. Более высокое значение экоиндикатора соответствует большему воздействию на окружающую среду.

Методика экономической оценки ущерба, наносимого окружаю­щей среде. В этой методике сравнение альтернативных вариантов идет по денежному выражению ущерба.