Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Концептуальные подходы к управлению безопасностью при инцидентах с радиоактивными веществами 12
1.1. Особенности чрезвычайных ситуаций с радиоактивными веществами в городской среде 12
1.2. Методологическое обеспечение управления рисками инцидентов с радиоактивными веществами в городской среде 29
Глава II. Теоретико-методологические подходы к оценке издержек инцидентов с радиоактивными веществами в городской среде 39
2.1. Структура издержек инцидентов с радиоактивными веществами в городской среде и возможные подходы к их оценке 39
2.2. Особенности учета факторов загрязнения при обосновании затрат по устранению его последствий 52
2.3. Вероятностные методы оценки ущерба от радиоактивного загрязнения городской территории 70
Глава III. Методы оценки и модели управления издержками инцидентов с радиоактивными веществами на территории г. Москвы 79
3.1. Стратегии управления последствиями радиоактивного загрязнения городской территории 79
3.2. Модель оценки издержек радиоактивного загрязнения городской территории 91
3.3. Анализ результатов расчетов издержек инцидента с радиоактивным загрязнением территории г. Москвы 99
3.4. Модели формирования стратегий минимизации издержек радиоактивного загрязнения городской территории 114
3.5. Модели оптимизации графика мероприятий по ликвидации последствий радиоактивного загрязнения городской территории 122
Заключение 128
Список литературы 134
Приложение
- Методологическое обеспечение управления рисками инцидентов с радиоактивными веществами в городской среде
- Особенности учета факторов загрязнения при обосновании затрат по устранению его последствий
- Вероятностные методы оценки ущерба от радиоактивного загрязнения городской территории
- Модель оценки издержек радиоактивного загрязнения городской территории
Введение к работе
Актуальность темы исследования.
Расширение сферы применения радиоактивных веществ в промышленности, медицине, сельском хозяйстве, атомной энергетике и других отраслях народного хозяйства, возрастающие масштабы их добычи и переработки объективно способствуют увеличению рисков инцидентов с радиоактивными веществами. К числу этих инцидентов относятся как аварии при использовании радиоактивных материалов в технологических процессах, при их перевозке и хранении, так и умышленное диспергирование и размещение радиоактивных веществ в среде обитания человека.
Эти инциденты даже при малости радиологических последствий для здоровья могут повлечь за собой значительные материальные потери, масштабы которых могут быть неизмеримо выше в крупных городах, характеризующихся высокими плотностью населения и концентрацией накопленного экономического богатства. Кроме того, их последствия могут проявляться в виде утраты социально-политической и экономической стабильности, в росте социальной напряженности и т.п.
В этой связи возрастает интерес мировой общественности, политиков, коллективов ученых и специалистов различного профиля к проблемам разработки адекватной угрозам умышленного радиоактивного загрязнения среды обитания системы мер по предупреждению таких инцидентов и минимизации потерь в случаях их возникновения. Эта система с необходимостью должна базироваться на оценках экономических и радиологических последствий таких событий и эффективности мероприятий по предупреждению и защите от них.
Получение этих оценок предполагает использование адекватных моделей и методов, являющихся в данном случае основным источником получения необходимой информации, поскольку эмпирический материал в этой сфере достаточно ограничен, а экспертные оценки по той же причине
характеризуются значительной недостоверностью. Вместе с тем, в научной литературе методологические подходы к разработке таких моделей и методов освещаются недостаточно, что обусловлено относительной новизной проблемы обеспечения радиационной безопасности городских систем.
Неразработанность подходов, моделей и методов оценки и управления последствиями инцидентов с радиоактивными веществами в городской сфере и предопределяет актуальность тематики данного диссертационного исследования.
Степень научной разработанности проблемы.
В научной литературе можно встретить достаточно большое
количество публикаций как зарубежных, так и российских авторов, в
которых рассматриваются различные аспекты обеспечения безопасности и
устойчивости развития общественных систем разного уровня в условиях
ухудшения качества среды обитания. Эта проблематика рассматривалась еще
в начале XX века В.И. Вернадским, А.Л. Чижевским, П. Тейяр де Шарденом
и некоторыми другими учеными. Подходы к оценке последствий
чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера и разработке
мер по защите от них были развиты в исследованиях В.А. Акимова,
В.Т. Алымова, О.Ф. Балацкого, В.Н. Буркова, Я.Д. Вишнякова,
В.К. Владимирского, Ю.Л. Воробьева, А.А. Гусева, А.А. Граве, В.И. Данилова-Данильяна, А.В. Измалкова, В.И. Измалкова, Е.Е. Ковалева, И.И. Кузьмина, В.В. Лесных, Н.Н. Лукьянчикова, В. Маршала, А.И. Попова, Е.В. Рюминой, Г.П. Серова, Э.Дж. Хенли, М.И. Фалеева, М.А. Шахраманьяна и ряда других авторов.
Вместе с тем, вопросы моделирования последствий инцидентов с радиоактивными веществами в городской среде и их экономической оценки, разработки эффективных стратегий защиты от угрозы радиоактивного загрязнения стали привлекать более пристальное внимание специалистов после аварий на АЭС ТМІ-2 (США) и Чернобыльской АЭС и в связи с
возрастанием рисков несанкционированного использования радиоактивных материалов. Эти вопросы обсуждались в работах P.M. Алексахина, Р.В. Арутюняна, Р.П. Берка, Л.А. Большова, П. Д. Зиммермана, Л. А. Ильина, Т. Кази, О. А. Павловского, У.К. Поттера, Б. Рейкмаф, Ч.Д. Фергюсона и других. В них были сделаны попытки систематизации сценариев таких инцидентов, формирования методологических подходов и методов оценки их экономических и физических последствий и определения рациональных стратегий по их минимизации. Эти стратегии в основном базировались на принятых в обществе критериях радиационной безопасности, с помощью которых осуществлялось зонирование территорий по уровню загрязнения, и разрабатывались режимы использования разных зон.
На наш взгляд, эти разработки имеют определенные недостатки, обусловленные использованием не вполне обоснованной привязки размеров ущерба и мер по ликвидации последствий от радиоактивного загрязнения в основном к радиологическим факторам, неучетом в составе этого ущерба ряда важных социально-экономических составляющих. Практически остались без внимания вопросы оптимизации критериев зонирования, рационализации стратегий по устранению последствий радиоактивного загрязнения городской территории и ограничений на ведение деятельности в различных зонах, оптимального распределения ресурсов по мероприятиям, графика выполнения работ по реабилитации зон и ряд других.
Необходимость дальнейшего совершенствования подходов, моделей и методов оценки и управления последствиями инцидентов с радиоактивными веществами в городской среде и предопределили цель и задачи данного исследования.
Цель диссертационного исследования состоит в разработке и совершенствовании подходов и методов оценки экономических последствий инцидентов с радиоактивными веществами в городской среде и моделей
формирования эффективных стратегий по снижению обусловленных ими издержек.
В соответствии с этой целью в работе поставлены и решены следующие задачи:
уточнена классификация инцидентов с радиоактивными веществами в городской среде;
структурированы издержки инцидентов с радиоактивными веществами в городской среде и уточнен расширенный состав их основных элементов;
усовершенствованы подходы и методы оценки ущербов от радиоактивного загрязнения городской территории, затрат по их снижению и ликвидации последствий с учетом уточненных критериев зонирования территории и стохастической неоднородности ее освоенности;
выявлены закономерности, отражающие зависимости ущербов и затрат, связанных с радиоактивным загрязнением территории большого города, от мощности источника, нормативов зонирования, плотности населения, стратегий по ликвидации последствий и ряда других параметров;
разработаны предложения по формированию стратегий ликвидации последствий радиоактивного загрязнения, минимизирующих связанные с ними издержки, и оптимизационные модели определения рационального состава мероприятий, характеризующих эти стратегии, и временного графика их реализации.
Объект и предмет исследования.
В качестве объекта исследования рассматривается городская территория, которая может быть подвержена радиоактивному загрязнению, с параметрами, характеризующими особенности социальной и экономической жизнедеятельности.
Предметом исследования являются модели и методы оценки последствий радиоактивного загрязнения городской территории и формирования стратегий по их ликвидации.
Теоретической и методологической основой исследования являются работы российских и зарубежных специалистов по проблемам устойчивого развития и безопасности, оценки и управления рисками чрезвычайных ситуаций, в том числе рисками радиоактивного загрязнения, оценки экономических ущербов от потерь здоровья и жизни людей, имущества, прибыли и снижения эффективности управления городским хозяйством.
В процессе исследования использовались нормативно правовые документы РФ, методические материалы ООН, МАГАТЭ и ряда других отечественных и зарубежных организаций по обеспечению радиационной безопасности на предприятиях, транспорте и на территории городов, в том числе и в связи с возможными противоправными действиями.
В ходе выполнения исследования использовались методы системного анализа, теории риска, теории вероятностей и математической статистики, оптимизации и сопоставительного экономического анализа типа «затраты-выгоды», «затраты-риски».
Информационную основу исследования составили:
санитарно-гигиенические нормативы жизнедеятельности в условиях радиоактивного загрязнения, принятые международными и российскими организациями;
статистические материалы по результатам хозяйственной деятельности предприятий и стоимости материальных активов в г. Москве;
справочные и статистические материалы, отражающие нормативные, рыночные и ведомственные оценки стоимости работ по ликвидации последствий радиоактивного загрязнения.
Научная новизна диссертационной работы состоит в разработке и совершенствовании методологических подходов к формированию
эффективных стратегий по ликвидации последствий радиоактивного загрязнения территории большого города, базирующихся на использовании новых методов и моделей оценки и минимизации издержек, обусловленных этим событием и учитывающих их расширенную структуру, возможности более рационального зонирования загрязненной территории и реализации эффективных по критериям «затраты-ущербы» и срокам исполнения мероприятий по ее восстановлению.
Наиболее существенные результаты исследования, полученные лично автором и выдвигаемые на защиту, состоят в следующем:
сформирована расширенная структура ущербов от радиоактивного загрязнения в городе и затрат на мероприятия по ликвидации его последствий, учитывающая степень связанности объектов городской среды, их экономическую и социальную значимость, а также особенности организации жизнедеятельности в условиях загрязнения и некоторые другие факторы;
усовершенствованы аналитические методы оценки ущербов и затрат, связанных с радиоактивным загрязнением, на основе учета эмпирических и теоретических зависимостей этих величин от уровня загрязнения, характера распределения населения и хозяйственных объектов на городской территории, площадей зон и ограничений по их хозяйственному использованию, удельных нормативов работ и нормативных сроков реализации мер по ликвидации последствий;
с использованием характеристик социально-экономического развития г. Москве для гипотетического сценария загрязнения городской территории предложен метод её зонирования по уровню загрязнения, получены оценки ущербов и затрат по ликвидации последствий для каждой из зон, выявлены зависимости, характеризующие величину ущерба от мощности источника загрязнения, плотности населения, критериев
зонирования, других параметров городской среды и стратегий по ликвидации последствий радиоактивного загрязнения;
обоснованы предложения по совершенствованию подходов теории риска к оптимизации управления чрезвычайными ситуациями в городской среде на основе сопоставления ущербов и затрат для инцидентов с радиоактивными веществами с учетом ограничений на ведение жизнедеятельности в разных зонах, возможностей рационализации планов реализации мер по ликвидации последствий, влияния связанных с ними затрат на уровни ущербов;
предложены модели оптимизации состава мероприятий по ликвидации последствий радиоактивного загрязнения городской территории и графика их реализации с критериями на минимум коллективной эффективной дозы радиационного воздействия и издержек; обоснованы подходы к решению этой задачи с использованием приема декомпозиции рассматриваемых критериев по этапам реализации мероприятий.
Теоретическая значимость исследования заключается в развитии теории и методологии оценивания издержек радиоактивного загрязнения городской территории и управления ликвидацией его последствий в условиях существования ограничений на ведение жизнедеятельности в городе, обусловленных повышенным радиационным риском.
Практическая значимость исследования заключается в возможности использования его результатов при организации деятельности по предупреждению и ликвидации последствий инцидентов с радиоактивными веществами в городской среде и определении необходимых финансовых, материальных и человеческих ресурсов на ее осуществление.
Материалы работы могут быть использованы МЧС России, другими министерствами и ведомствами, занимающимися проблемами предупреждения и ликвидации последствий радиоактивного загрязнения, при осуществлении деятельности по предупреждению, обеспечению готовности
и планированию мероприятий по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций с радиационным фактором.
Апробация результатов работы. Основные научные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на IV Всероссийской научно-практической конференции «Научное, экспертно-аналитическое и информационное обеспечение национального стратегического проектирования, приоритетных, национальных проектов и программ» (Москва, 2008 г.)
Результаты диссертации были внедрены в Институте проблем
безопасного развития атомной энергетики РАН в рамках работ по
Федеральной целевой программе «Обеспечение ядерной и радиационной
безопасности на 2008 год и на период до 2015 года». :;
Некоторые результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе в РЭА им. Г.В. Плеханова при чтении лекций и проведении практических занятий по дисциплине теория риска.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, общим объемом 3,0 п.л., в которых личный вклад автора составил 1,6 п.л. Из них 4 работы опубликованы в журналах, входящих в список ВАК.
Структура работы.
Диссертация состоит из введения, трех глав основного текста, включающих 13 рисунков, 19 таблиц, заключения, списка литературы, содержащего 112 наименований, и двух приложений.
Методологическое обеспечение управления рисками инцидентов с радиоактивными веществами в городской среде
Предотвращение, защита и ликвидация последствий инцидентов с радиоактивными веществами составляет содержание основных направлений деятельности по снижению рисков этих событий. Правовой основой для организации и осуществления этой деятельности в РФ являются федеральные законы «О противодействии терроризму» № 35-ФЗ от 6 марта 2006 г. (в реакции от 8 ноября 2008 г.), «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» № 68-ФЗ от 21 декабря 1994 г. (в редакции от 30 октября 2007 г.), «Об использовании атомной энергии» № 170-ФЗ от 21 ноября 1995 г. (в редакции от 23 июля. 2008 г.), Уголовный кодекс РФ от 13 июня 1996 г. № 63-ФЗ и ряд других документов.
В этих документах установлены общие принципы, лежащие в основе организации деятельности по предотвращению техногенных катастроф и террористических актов, включая предупреждение этих инцидентов, организацию контроля за использованием и хранением радиоактивных и ядерных материалов, установление стандартов и нормативов по регулированию безопасности при использовании атомной энергии, размещении радиационно опасных объектов и их эксплуатации, определяет необходимый перечень мероприятий по повышению степени защищенности населения, территорий и материальных объектов с учетом поражающих факторов, по снижению уровня наносимого этими инцидентами физических и экономических ущербов, по организации жизнедеятельности на загрязненных и прилегающих к ним территориях, устанавливает полномочия органов управления по организации этой деятельности, меры ответственности виновникам инцидентов и т.п.
Предупреждение, в частности, предполагает применение мер по выявлению и последующему устранению причин и условий, способствующих проявлению инцидентов с радиоактивными веществами.
Для реализации этих мер должны разрабатываться адекватные стандарты контроля и защиты радиоактивных источников, необходимые требования к уровню квалификации, ответственности кадров, работающих с ними и т.д.
Потенциальная опасность несанкционированного применения радиоактивных источников поставила перед международным сообществом в качестве первоочередных вопросы обеспечения сохранности ИИИ. 8 сентября 2003 г. Советом управляющих МАГАТЭ была одобрена новая редакция «Кодекса поведения по обеспечению безопасности и сохранности радиоактивных источников». Целями данного Кодекса являются [27]: достижение и поддержание высокого уровня безопасности и сохранности радиоактивных источников; предотвращение несанкционированного доступа к радиоактивным источникам или причинения им ущерба, их утери, хищения и несанкционированной передачи с целью снижения вероятности случайного вредного облучения такими источниками или злоумышленного применения таких источников для нанесения ущерба физическим лицам, обществу или окружающей среде; смягчение или сведение к минимуму радиологических последствий любой аварии или злоумышленных актов, связанных с использованием радиоактивного источника.
Участники встречи руководителей стран "восьмерки" в июне 2003 года подтвердили необходимость следования положениям данного Кодекса, и в результате этой встречи было опубликовано заявление, в котором участники призвали все страны мира укреплять меры контроля в отношении радиоактивных источников и соблюдать Кодекс поведения.
В России правовая база такого контроля, в частности, основывается на федеральном законе «Об использовании атомной энергии», который предписывает создание системы государственного учета и контроля не только ядерных материалов, но и радиоактивных веществ и радиоактивных отходов (РВ и РАО). Специальным постановлением Правительства Российской Федерации создана соответствующая система государственного учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов, головным ведомством которой является Госкорпорация «Росатом». Задачами этой системы являются:
определение наличного количества радиоактивных веществ и радиоактивных отходов, т.е. инвентаризация в пунктах их хранения и захоронения; предотвращение потерь, несанкционированного использования и хищения радиоактивных веществ и радиоактивных отходов; предоставление в установленном порядке органам государственной власти, органам управления использованием атомной энергии и органам государственного регулирования безопасности информации о наличии и перемещении радиоактивных веществ и радиоактивных отходов; информационное обеспечение для принятия управленческих решений.
На территориальном уровне ответственность за наличие соответствующих информационно-аналитических центров возложена на органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации. В рамках этой системы ведется мониторинг обращения с радиоактивных веществ и радиоактивных отходов.
На радиационно опасных объектах меры по предотвращению инцидентов формируются с учетом закономерностей возникновения и распространения событий в причинно-следственной цепи их предпосылок методами вероятностного анализа безопасности путем формирования деревьев исходных событий и последовательных отказов, ведущих к выбросам радиоактивных веществ. Формирование системы мер защиты основывается на определении закономерностей распространения радиоактивных веществ, их трансформации в окружающей среде и оценки характера воздействий и связанных с ними ущербов для основных видов реципиентов.
В качестве основных мер защиты могут быть названы: рационализация размещения радиационно опасных объектов в системе городских поселений и расположения хозяйствующих объектов; подготовка объектов экономики и систем жизнеобеспечения населения к устойчивому функционированию в условиях чрезвычайных ситуаций, вызванных инцидентами с радиоактивными веществами; развитие систем оповещения о чрезвычайной ситуации и организации поведения населения и персонала в условиях аварийных ситуаций; формирование системы ограничения распространения загрязняющих веществ в среде обитания и минимизации вреда здоровью людей (системы пожаротушения, аварийная вентиляция, укрытия для населения, организация оперативного медицинского обеспечения, эвакуация и т.п.).
Меры по ликвидации последствий инцидентов с радиоактивными веществами основной своей целью имеют снижение уровня радиоактивного воздействия на окружающую среду и человека. Это может быть достигнуто за счет консервации части загрязненной территории (запрет на осуществление любой деятельности) и вывода объектов за ее пределы (временного и постоянного), ее очистки и т.п.
Особенности учета факторов загрязнения при обосновании затрат по устранению его последствий
При прочих равных условиях уровень ущерба от инцидента и величина необходимых затрат по ликвидации его последствий для различных групп реципиентов, в основном, зависят от силы воздействия (что характерно для чрезвычайных ситуаций разных типов) и от своевременности принятия мер (это является особенностью инцидентов с радиоактивными веществами). В качестве показателя, характеризующего силу чрезвычайной ситуации, в нашем случае обычно рассматривают коллективную эффективную дозу облучения D, единица которой в 1 чел.-Зв. характеризует потенциальную потерю 1 чел.-года жизни для населения или экономические потери в размере не менее 1 годового среднедушевого ВВП [44]. Иными словами, 1 чел.-Зв коллективной эффективной дозы по своему эффекту равен потере 1 среднедушевого годового ВВП. Этот показатель позволяет, во-первых, ранжировать загрязненные территории по зонам, различающимся по уровню риска осуществления на них жизнедеятельности, а во-вторых, оценивать эффективность применяемых рискоснижающих мероприятий. Временной фактор, характеризующий своевременность принятия защитных мер, также может быть оценен величиной предотвращенной (или потенциально полученной) коллективной дозы, величина которой зависит от времени, прошедшего с момента проявления инцидента до момента осуществления мероприятий. Величина коллективной дозы D характеризует степень загрязненности территории, в соответствии с которой определяется рациональный состав мер. В случае радиоактивного загрязнения территории в числе таких мер обычно выделяют: а) для населения и работников: - эвакуацию и переселение; - временную эвакуацию; - укрытие; - санитарную обработку; - йодную профилактику; - ограничения на потребление продуктов питания и воды и др.; б) для территории и объектов: - дезактивацию; - консервацию; в) для водных источников: - локализующие водоохранные меры; г) для экологических комплексов и сельского хозяйства: оптимизация землепользования и использования сельскохозяйственной продукции, специальные способы обработки почвы, агромелиоративные приемы и т.п. В НРБ-99 предлагается следующий метод зонирования территории в зависимости от уровня годовой эффективной дозы облучения [44]: I — участки, пригодные для жизнедеятельности с учётом осуществления контроля за уровнем радиоактивного загрязнения; II - участки ограниченного проживания населения, на которых осуществляются меры мониторинга и защиты населения. Добровольный въезд на указанную территорию для постоянного проживания не ограничивается. Лицам, въезжающим на указанную территорию для постоянного проживания, разъясняется риск ущербу здоровья, обусловленный воздействием радиации. III - участки, которые могут стать пригодными для жизнедеятельности или отдельных видов деятельности после временного отселения населения, проведения дезактивационных работ; осуществляется радиационный мониторинг людей и объектов внешней среды, а также необходимые меры радиационной и медицинской защиты; IV - участки, непригодные для жизнедеятельности (зона отчуждения). В этой зоне постоянное проживание не допускается, а хозяйственная деятельность и природопользование регулируется специальными актами.
Другой подход к зонированию территории по степени загрязнения базируются на интервальных оценках коэффициента дезактивации f. Этот коэффициент дезактивации показывает, во сколько раз нужно снизить интенсивность ионизирующего излучения до заданного приемлемого уровня (критерия реабилитации). Например, методика Sandia National Laboratories [89] предусматривает соответствующие рассмотренным трем зонам интервалы для коэффициента дезактивации f: от 2 до 5, от 5 до 10 и свыше 10, а методика PNLL (Тихоокеанская Северо-Западная Национальная Лаборатория) [105] предполагает, что эти зоны определяются следующими интервалами: от 1 до 2, от 2 до 10 и свыше 10. Практика зонирования загрязнённой территории свидетельствует о наличии некоторых проблем при формировании структуры зон, адекватной реальному загрязнению. В частности, данные измерений в городских поселениях чернобыльской зоны отражают высокую пространственную неравномерность плотностей загрязнения местности и доз внешнего гамма-излучения. Это обстоятельство чрезвычайно затрудняет работы по зонированию территорий, вызывает негативное отношение населения к выполняемым защитным мероприятиям и социальную напряженность в обществе.
В условиях мегаполиса эти проблемы будут значительно сложнее. [50]. Приведённая типология (районирование) загрязненной территории базируется на оценках последствий загрязнения для жизни и здоровья людей и определяет рациональный состав мер. Для участков типа I и II НРБ ограничиваются лишь радиологическим контролем территории и потребляемой сельскохозяйственной продукции, то для участков типа III снижение последствий загрязнения может быть связано с частичной или полной эвакуацией населения, частичной или полной остановкой хозяйственной деятельности до завершения дезактивационных работ. Для участков типа IV меры включают полное переселение населения, прекращение хозяйственной деятельности, изоляцию всей загрязнённой зоны.
Вероятностные методы оценки ущерба от радиоактивного загрязнения городской территории
Рассмотренные выше методические подходы к оценке ущерба от радиоактивного загрязнения городской территории и затрат на ликвидацию последствий, как правило, базируются на предположении об известном месте инцидента и объеме выброса радионуклидов. Распространение загрязнения по близлежащей территории в этом случае формируется на основе моделей воздушного переноса и осаждения радиоактивных примесей.
Предполагаемая область радиоактивного загрязнения разбивается на однородные зоны и отдельные участки, характеризующиеся определенными интервалами интенсивности излучения, которые регламентируют различные стратегии ликвидации последствий загрязнения. Ущерб от загрязнения по каждой из зон определяется с учетом плотности населения и размещённых в рассматриваемой зоне материальных ценностей, ее функциональных особенностей и других параметров. Общий ущерб оценивается с учетом влияния вводимых ограничений на ведение хозяйственной деятельности в каждой из зон на экономические, социальные и политические аспекты деятельности города, региона и т.д.
Оценка издержек радиоактивного загрязнения городской территории в случае аварий на радиационно опасных объектах и при транспортировке радиоактивных материалов по известному маршруту, когда априорно более или менее известно место инцидента, а также мощность и состав выброса, может быть сделана с учетом детальной информации по загрязненной территории. В случае предполагаемых (гипотетических) террористических актов с неизвестным местом их проведения целесообразно оценку всех показателей гипотетически загрязненной области и отдельных её зон осуществлять на основе их усредненных значений. Например, численность населения каждой из зон определяется исходя из средней плотности населения (чел./км ) и известных площадей зон. Аналогично потери населения оцениваются по среднедушевому доходу в предположении независимости его величины от места проживания и т.п.
Использование средних по городу параметров для конкретной области загрязнения может сопровождаться существенными погрешностями в оценке издержек. Причиной тому являются характерные неравномерности распределения основных показателей городской среды, на которых такие оценки строятся: плотности населения, плотности рабочих мест, распределения материальных активов и ценностей, стоимости земли и др. Такие неравномерности можно учитывать введением корректирующих множителей, отражающих характерные особенности каждой зоны.
При неизвестном месте выброса радионуклидов оценка издержек может быть получена как математическое ожидание издержек по всему множеству возможных мест проявления инцидента с учетом территориальной плотности распределения вероятности его проведения. При этом заметим, что если место инцидента случайно, т.е. все возможные точки выброса радионуклидов равновероятны, то неоднородности в распределениях показателей городской среды априорно не имеют значения, и оценка издержек будет соответствовать результату, полученному на основе средних по городу показателей среды, а апостериорно могут быть учтены корректирующими коэффициентами.
Предположение о равновероятности мест проведения террористического акта не вполне реалистично, поскольку его организаторы, как правило, преследуют цели максимальной дестабилизации ситуации или нанесения максимально возможного ущерба с учетом степени осуществимости этого события в том или ином месте.
При равенстве этих степеней на всех участках городской территории можно предположить, что вероятность осуществления террористического акта на каждой из них пропорциональна наносимому ущербу. Если уровень ущерба на z -ом участке городской территории обозначить через , то совокупность таких вероятностей определяется соотношением
С учетом этого предположения усредненные по городу издержки террористического акта (ИУ) определяются следующим выражением: Z где — затраты на ликвидацию последствии террористического акта в зоне ; ущерб от террористического акта в зоне , определенный с учетом его зависимости от принятых мер по его снижению.
Вероятностный подход может быть применен и при оценках ущерба в предположении, что его величина привязана к какому-либо случайному параметру зоны поражения. В частности, в модели MACCS к плотности населения привязаны все составляющие оценки ущерба и связанных с ним затрат, поэтому статистическое распределение издержек по городской территории будет, в основном, определяться статистическим распределением плотности населения.
В отсутствие статистических данных о распределении плотности населения по территории города можно попытаться сформировать вероятностный закон ее распределения.
Выберем в городе произвольную область единичной площади (например площадью в 1 км ) и рассмотрим задачу определения вероятности рт, что ровно т человек из числа п жителей города (или из случайной выборки) проживает в выбранной области. Применив схему п испытаний Бернулли с вероятностью успеха p=l/S, где S - площадь города в км
Модель оценки издержек радиоактивного загрязнения городской территории
Для оценки уровней ущербов от радиоактивного загрязнения городской территории и затрат по ликвидации его последствий по совокупности предложенных в работе статей была разработана модель оценки издержек радиоактивного загрязнения (МОИРЗ). Ее особенностью является достаточно тесная привязка рассматриваемых показателей к плотности населения, характеризующей в значительной мере степень освоения территории. Рассмотрим содержание основных блоков этой модели более подробно. 1. Оценка затрат на эвакуацию и потерь от остановки производств Zjj в каждой зоне j производились по формуле: где tij - продолжительность эвакуации для жителей зоны j (дни); t2j - время трудоустройства жителей зоны j (дни); t3j -время восстановления производства или создания нового бизнеса (t3j t2j) (дни); п - плотность населения, равная kn0 (п0-средняя плотность по городу, к-локальный коэффициент) (чел./кв.км); qy -доля населения эвакуируемого из зоны j; Sj - площадь зоны j (кв.км); Е - затраты на одного эвакуируемого жителя в день (руб./чел.-день); І! - средний валовый внутренний (региональный) продукт в расчете на одного жителя города в день, в который входят оплата труда наемных работников, чистые налоги на производство, валовая прибыль экономических объектов и валовые смешанные доходы (руб.); 12 - то же что и її за вычетом оплаты труда наёмных работников (руб.) Для оценки затрат на эвакуацию в модели предварительно проводится расчёт затрат на одного эвакуированного жителя Е, числа эвакуированных жителей в зонах, времени t\ в эвакуации и времени І2 трудоустройства по зонам. Число эвакуированных жителей выражается через плотность населения. Оно равно произведению средней по городу плотности населения п0 в зоне j на площадь зоны Sj, на долю qy эвакуированного населения в зоне и на множитель к плотности населения. Последний множитель позволяет управлять расчётом при отклонении от средней плотности населения. Затраты на проведение дезактивационных работ в зонах 2 и 3 оценивались на основе кратности f снижения уровня доз до критерия реабилитации:
Для оценки затрат на дезактивацию Z2j в модели МОИРЗ использовалось постатейное представление расходов с соответствующими объёмами работ и расценками МосНПО "Радон" (приложение 2). Эффективность f0 однократной дезактивации по указанным расценкам оценивалась как 3-х кратное снижение мощности доз (fo=3). Количество повторных циклов m по дезактивации территории определяется кратностью снижения доз f (выражение (3.6)) и эффективностью однократной очистки f0: В соответствии с данными института глобального климата и экологии, приведёнными в докладе Израэля Ю.А. [23], в 5 см верхнего слоя грунта содержится около 70 % загрязняющих радионуклидов, т.е. снятие такого слоя обеспечит примерно трёхкратное снижение доз. Этот параметр (5 см) вводился как норматив для оценки объема вывозимых отходов для одного цикла дезактивационных работ. Компоненты затрат Z2j на дезактивацию складывались из следующих статей расходов (некоторые работы выполняются срочно и однократно, а некоторые могут откладываться и затраты по ним дисконтируются с коэффициентом г и временем выдержки Tj (см. 3.6)): 1. Затраты c,SjHa оконтуривание зоны j, где Cj — (см. приложение 2). дезактивацию всех поверхностей, где % — множитель площади помещений на число поверхностей, s , sH5K - общая площадь жилых и нежилых помещений на одного жителя города (кв.м/чел.), сг — стоимость работ на единицу площади (приложение 2). 3. Затраты Яjn j(с8 + Л. С9)на однократную санобработку людей и машин в зоне j, где XА - среднее число машин на человека, с8, сд — расценки (см. приложение 2). 4. Затраты e"rTjmSJV(V;(c3 +c4) + (l-v;)(c5 +с6 +с7)) на сбор, вывоз и обработку мусора, где S - часть свободного грунта на площади зоны j, р — толщина снимаемого слоя земли (5 см), Vj - доля вывоза мусора в зоне j на городскую свалку и (1-у,) - доля вывоза на спецкомбинат, сг - соответствующие расценки (приложение 2). Заметим, что по методике MACCS экономическая оценка Z2j затрат на дезактивацию определялась с учетом масштаба снижения доз f (см. 3.6)) по формуле: где h — коэффициент, характеризующий индекс цен в долл. с учетом его рублевого эквивалента; c(f) — стоимость дезактивации территории на человека со снижением доз в/раз. Для расценок, используемых в MACCS (приложение 2), хорошей аппроксимацией зависимости c(f) является логарифмическая функция: Наилучшее приближение (в пределах 2%) даёт выбор с0 = 5760$ и є = 0,12. При Со = 5650$ и є = 0 погрешность не превышает 4%, но формула проще. Затраты связаны с усиленным износом сооружений при их выдержке и отчуждении вне обычного режима эксплуатации в течение достаточно большого срока Т. Предполагается, что пришедшие в ветхое состояние сооружения сносятся и отходы вывозятся на городскую свалку или на специальный комбинат.
Эти затраты отложенные и дисконтируются. Более адекватное описание выбытия основных фондов требует знания структуры жилого и нежилого фондов по времени ввода и по нормативным срокам эксплуатации. Здесь эта компонента ущерба Z3j вычисляется упрощённо как -yaTj ч - є ) имеющихся в зоне жилых и нежилых помещений (у - параметр усиления коэффициента амортизации основных фондов, а - коэффициент амортизации основных фондов). Объем отходов рассчитывается как произведение числа эвакуированных в зоне на среднюю площадь жилого и нежилого фонда на душу населения, на множитель % и на условную толщину стен и перекрытий g. Затраты Z,y} считаются по объёму отходов и по взвешенной цене транспортировки, переработки и хранения одного кубического метра отходов
