Розробка методики визначення екологічного ризику для людини від площадного джерела викидів

Abstract

UK: Для точкового, групи точкових, площадного джерел викидів забруднюючих речовин у атмосферу розроблені математичні моделі задачі оцінки екологічного ризику і методологія їх рішення, але для прямокутного площадного джерела викидів у випадку, коли вітер направлений перпендикулярно одній із його сторін методика рішення задачі не розроблена. Розробка цієї методики і є метою даної роботи. Методика долідження базується на аналізі математичних моделей відповідного прямокутного площадного джерела, методології рішення задачі оцінки екологічного ризику для точкового, групи точкових та площадного джерел на діючій методиці ОНД-86. Напрямок аналізу – побудова алгоритму рішення задачі оцінки екологічного ризику для розглядуємого площадного джерела. Аналіз матеріалів показав, що відмінність задач оцінки екологічного ризику для різних джерел полягає у тому, що вони утворюють різні характеристики щільності розподілу випадкових величин концентрацій забруднюючих речовин, якими характеризуються у заданій точці А місцевості випадкові поля концентрацій. Таким чином, методика, що розглядається, буде відрізнятися від отриманих методик для точкового і групи точкових джерел засобом визначення вказаних щільностей. Розроблений алгоритм дозволяє визначити числові характеристики скалярних випадкових полей концентрацій окремих забруднюючих речовин та їх одномірні щільності розподілу у точці А; числові характеристики векторного випадкового поля концентрацій усіх забруднюючих речовин і багатовимірну щільність їх розподілу у точці А; відповідно цим щільностям часткові і сумарний екологічні ризики. Алгоритм містить шість блоків: Блок 1. Вихідна база даних; Блок 2. Визначення математичних сподівань максимальних концентрацій забруднюючих речовин від умовного точкового джерела викидів; Блок 3. Визначення математичних сподівань концентрацій забруднюючих речовин у точці А від площадного джерела; Блок 4. Визначення середньоквадратичних відхилень концентрацій забруднюючих речовин та коефіцієнтів кореляції між ними; Блок 5. Визначення часткових та сумарного екологічних ризиків у точці А; Блок 6. База результатів розрахунків. Уперше рішення нової наукової задачі теоретичної оцінки екологічного ризику для людини при безаварійно функціонуючому прямокутному площадному джерелі викидів ЗР у атмосферне повітря доведено до алгоритму. Алгоритм рекомендовано використовувати у проектах будівництва (реконструкції) підприємств з метою досягнення високої надійності забезпечення якості атмосферного повітря за критерієм ГДКМР.

RU: Для точеного, группы точечных, площадного источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу разработаны математические модели задачи оценки экологического риска и методология их решения, но для прямоугольного площадного источника выбросов в случае, когда ветер направлен перпендикулярно одной из его сторон методика решения задачи не разработана. Разработка этой методики и является целью представленной работы. Методика исследования основывается на анализе математических моделей соответствующего прямоугольного площадного источника, методологии решения задачи оценки экологического риска для точеного, группы точечных и площадного источников на действующей методике ОНД-86. Направление анализа – построение алгоритма решения задачи оценки экологического риска для рассматриваемого площадного источника. Анализ материалов показал, что отличие задач оценки экологического риска для разных источников в том, что они создают разные характеристики плотности распределения случайных величин концентраций загрязняющих веществ, которыми характеризуются в заданной точке А местности случайные поля концентраций. Таким образом, рассматриваемая методика будет отличаться от полученных методик для точечного и группы точечных источников способом определения указанных плотностей. Разработанный алгоритм позволяет определить числовые характеристики скалярных случайных полей концентраций отдельных загрязняющих веществ а также их однородные плотности распределения в точке А; числовые характеристики векторного случайного поля концентраций всех загрязняющих веществ и многомерную плотность их распределения в точке А; соответственно этим плотностям частичный и суммарный экологические риски. Алгоритм содержит шесть блоков: Блок 1. Исходная база данных; Блок 2. Определение математических ожиданий максимальных концентраций загрязняющих веществ от условного точечного источника выбросов; Блок 3. Определение математических ожиданий концентраций загрязняющих веществ в точке А от площадного источника; Блок 4. Определение среднеквадратических отклонений концентраций загрязняющих веществ и коэффициентов корреляции между ними; Блок 5. Определение частичных и суммарного экологических рисков в точке А; Блок 6. База результатов расчетов. Впервые решение новой научной задачи теоретической оценки экологического риска для человека при безаварийно функционирующем прямоугольном площадном источнике выбросов ЗВ в атмосферу приведено в алгоритм. Алгоритм рекомендуется использовать в проектах строительства (реконструкции) производств с целью достижения высокой надежности обеспечения качества атмосферного воздуха по критерию ГДКМР.

EN: The numerical schemes of ecological risk assessment problem together with its solving methodology for point source, group of point sources and areal sources of air contaminants emissions are developed. However, the solving assessment problem methodology for an orthogonal areal emissions source with the wind running perpendicularly to one of its sides has not been designed yet. This article deals with the problem of its elaboration. The survey methodology is based upon numerical schemes of corresponding orthogonal areal emissions source and solving methodology for ecological risk assessment problem, according to the current method OND-86. The analysis category is specified as elaboration of a solving method for ecological risk assessment problem for a respective areal source. Findings. The material analysis revealed that the difference between ecological risk assessment problems for different sources is the following: they produce different characteristics of random values distribution density for pollutant emissions concentrations, which, therefore, describe concentrations random values in the given point A of the area. Consequently, the considered methodology differs from already given methods for a point source and group of point sources by means of stated densities determination. Numerical characteristics of scalar random concentration patterns for certain pollutants together with their uniform distribution density in the point A; numerical characteristics of vectorial random concentrations field for all pollutants and their multivariate density in the point A; fragmentary and total ecological risks correspondingly to these densities can all be determined by the developed method. The regarded method consists of six stages: Stage 1. Source data base; Stage 2. Mathematical expectations determination of maximal pollutants concentrations emitted by a conventional pollutants point source; Stage 3. Mathematical expectations determination of pollutants concentrations emitted by the point A of an areal pollutants source; Stage 4. Determination of pollutant concentrations mean-square deviations and correlation parameters between them; Stage 5. Determination of fragmentary and total ecological risks in the point A; Stage 6. Calculation date base. Algorithmic approach to a new scientific problem of theoretic ecological risk assessment for a human upon conditions of accident-free operation of air pollutants orthogonal areal emissions source. The developed algorithm is recommended to apply in projects of enterprise building (reconstruction) aiming at high reliability of air quality assurance according to a maximum limit allowed criterion.