ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 7
1.1. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха в промышленных
городах и анализ интегральных показателей качества воздуха 7
1.2. Методы анализа и оценки рисков и возможности их использования при
оценке загрязнения атмосферного воздуха городов 19
1.3. Анализ существующих моделей, применяемых при оценке и
прогнозировании загрязнения атмосферного воздуха 24
1.4. Обобщение основных закономерностей опасных процессов, связанных
с воздействием вредных факторов на человека 37
1.5. Программные средства для комплексной оценки и прогнозирования
риска загрязнения атмосферного воздуха и определения воздействий, связанных с превышением допустимых норм 40
1.6. Выводы и задачи исследования 43
ГЛАВА 2. ОСНОВА ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ РИСКОВ ПРИ ЗАГРЯЗНЕИИ АТМОСФЕРЫ 46
2.1. Понятие, методы и средства имитационного моделирования, его
особенности и области применения. Принципы и средства разработки имитационной модели 46
2.2. События и риски. Особенности их наступления и оценки 52
2.2.1. Виды событий. События, связанные с загрязнением атмосферного
воздуха городов 52
2.2.2. Описание закономерностей и особенностей, связанных с
загрязнением атмосферного воздуха, выявленных на основе анализа
статистических данных наблюдения 56
2.3. Методы событийной оценки. Событийная оценка при анализе состояний и воздействий, связанных с загрязнением атмосферного воздуха 60
2.4. Анализ зависимости «доза-эффект» и разработка количественных моделей оценки риска воздействий при загрязнении атмосферного воздуха 61
2.4.1. Общий подход, принятый при разработке моделей для оценки
рисков воздействий на организм при загрязнении атмосферы 61
2.4.2. Оценка рисков хронического действия при загрязнении
атмосферного воздуха в городах 64
2.4.3. Оценка рисков острого кратковременного действия при
загрязнении атмосферного воздуха в городах 69
2.5. Выводы по разделу 2 71
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПАСНОСТИ И РИСКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА 72
3.1. Исследование качества атмосферного воздуха на примере крупных и
средних промышленных городов России и Европы 72
3.2. Разработка моделей для исследования опасности и риска при
загрязнении атмосферного воздуха 78
3.2.1. Модель оценки загрязнения атмосферного воздуха по комплексу
показателей 78
3.2.2. Модель оценки риска при загрязнении атмосферного воздуха
оксидом углерода, диоксидом серы, пылью, диоксидом азота 80
3.2.3. Модель оценки риска при загрязнении атмосферного воздуха
совокупностью химических веществ 85
3.3. Обобщение результатов модельных расчетов воздействия
приоритетных загрязнителей атмосферного воздуха на реципиентов 86
3.4. Количественная оценка фоновых концентраций и рисков для крупных и средних промышленных городов России и Европы по статистическим
данным 91
3.5. Выводы по разделу 3 95
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА АДЕКВАТНОСТИ МОДЕЛЕЙ ОЦЕНКИ РИСКОВ,
СВЯЗАННЫХ С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В ГОРОДАХ 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 101
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 102
Приложения должны быть в работе, но в данный момент отсутствуют
В настоящее время проблема обеспечения экологической безопасности является особо острой, что связано с ростом промышленности не только в России, но и во всем мире. В одном промышленном городе средних размеров может находиться около миллиона источников загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами, влияющими не только на растения и животных, но и на здоровье населения.
На сегодняшний день для анализа процессов и оценки рисков при загрязнении атмосферного воздуха существует ряд моделей, однако всем им присущи недостатки. Поэтому разработка имитационных моделей для оценки рисков при загрязнении атмосферы, которые позволяли бы максимально достоверно исследовать опасности и риски, является актуальной задачей в области экологического мониторинга.
Целью работы является разработка имитационных моделей, которые бы позволили достоверно оценивать риски при загрязнении атмосферного воздуха городов.
Для достижения цели работы были следующие задачи:
1) изучить состояние вопроса и задачи исследования;
2) разработать имитационные модели оценки рисков при загрязнении атмосферы;
3) провести экспериментальное исследование опасности и риска при загрязнении атмосферного воздуха;
4) оценить адекватность моделей оценки рисков.
Объектом исследования являются техногенные опасности, связанные с загрязнением атмосферного воздуха, и их воздействие на население.
Предметом исследования является имитационная модель анализа процессов и оценки рисков при загрязнении атмосферного воздуха.
Методы исследования - систематизация, обобщение и анализ данных о состоянии загрязнения атмосферного воздуха; математическое и имитационное моделирование; поиск научно-обоснованных методических подходов; практическая апробация результатов работы.
Выпускная квалификационная работа включает в себя введение, четыре раздела, заключение, список используемых источников, который состоит из 62 наименований, одно приложение.
В выпускной квалификационной работе предложено решение актуальной научной экологической задачи разработки модели оценки риска загрязнения атмосферного воздуха, которая бы учла недостатки существующих моделей. При этом достигнутые следующие результаты.
1. Проведена идентификацию опасностей, выполнен анализ территорий промышленных городов России по показателям, характеризующим уровень загрязнения атмосферы, и установлены особенности процессов загрязнения атмосферного воздуха.
2. Выполнен теоретический анализ связей в системе «риск- опасность» и разработаны количественные модели оценки риска хронических и острых воздействий при загрязнении атмосферы городов по комплексу показателей, конкретными химическими веществами и совокупностью химических веществ.
3. Проведено экспериментальное исследование качества атмосферного воздуха городов России и Европы, обобщение статистических данных при воздействиях приоритетных загрязнителей воздуха, установлены параметры зависимости «доза-эффект» для них. Риски загрязнения атмосферного воздуха городов Европы приоритетными веществами практически не изменяются. Риски загрязнения атмосферного воздуха городов России имеют тенденцию снижения по всем загрязняющим веществами.
4. Проведена оценка адекватности моделей оценки рисков загрязнения атмосферного воздуха городов, в результате которой установлено, что модели - достоверные.
