Ранжировка ТЭЦ Москвы по опасности, создаваемой для районов города.

1. Цель работы.
2. Исходные данные и программные средства.
2.1. Данные по источникам загрязнения.
2.2. Данные по метеорологии.
2.3. Данные по токсичности загрязнителей.
2.4. Программные средства обработки данных.
3. Методика.
3.1. Варианты выбора параметров источников загрязнения.
3.2. Варианты выбора параметров расчета распространения выброса в атмосфере.
3.3. Варианты выбора параметров расчета риска.
3.4. Методические варианты, выбранные в данной работе.
4. Аппроксимация ТЭЦ точечным источником.
4.1. Варианты аппроксимации.
4.2. Аппроксимация в зависимости от скорости ветра и объема выброса.
5. Оценка наибольшей потенциальной опасности для каждого АО от различных ТЭЦ.
5.1. Способ характеризации опасности.
5.2. Расчет концентраций.
5.3. Расчет рисков.
5.3.1. Индивидуальный риск.
5.3.2. Популяционный риск.
5.3.3. Популяционный риск по среднесуточным референтным концентрациям.
6. Выводы.

1. Цель работы

Определить для каждого административного округа (АО), какие ТЭЦ создают для него наибольшую опасность здоровью населения. Определить, какие ТЭЦ создают наибольшую опасность в целом по городу. Для наиболее опасных ТЭЦ определить ориентировочную зону их воздействия с точностью до района. Дать количественную характеристику максимальной опасности, создаваемой каждой ТЭЦ.

Задача определения суммарного воздействия всех ТЭЦ на город на данном этапе работы не ставится. Однако проводятся методические эксперименты с целью определения возможного способа такого суммирования.

2. Исходные данные и программные средства

2.1. Данные по источникам загрязнения

Данные о ТЭЦ как источниках загрязнения атмосферного воздуха получены с официального сайта правительства Москвы (www.mos.ru) и от Мосэнерго. Они включают максимальные и среднегодовые (плановые и реальные) выбросы по нескольким загрязняющим веществам, а также параметры труб: высоту, диаметр, температуру и объем выбрасываемого воздуха. Последние данные есть не для всех ТЭЦ. Кроме того, нет данных о взаимном расположении отдельных труб. Все это делает целесообразной аппроксимацию ТЭЦ как группового источника загрязнения точечным источником – одной трубой с соответствующим образом подобранными параметрами.

Расположение ТЭЦ задано согласно электронной карте Москвы MOSMAP (www.mosmap.ru). Оно приведено ниже (см. Рисунок 1). Эта же свободно распространяемая программа послужила основой для картографической подложки приводимых в данном документе карт загрязнения.

Всего получена информация о 19 ТЭЦ. Ряд ТЭЦ и ГРЭС, расположенных за пределами Москвы, не учтены, хотя они могут оказывать определенное воздействие на экологическую обстановку в городе. Основные параметры учитываемых ТЭЦ приведены ниже (Таблица 1). В ходе расчетов также не учитывались некоторые ТЭЦ, имеющие заведомо пренебрежимые объемы выброса загрязнений (на два порядка и более меньше максимума). Это будет видно из приводимых таблиц и графиков.

В итоге определились 4 загрязнителя – двуокись азота, двуокись серы, взвешенные вещества и пятиокись ванадия – информация о выбросе которых есть для всех ТЭЦ. Они и были учтены в последующих расчетах. Выбросы этих загрязнителей представлены ниже в картографической форме (Рисунок 2 - Рисунок 5). Цветокоды – от белого цвета (выброс, близкий к нулю) до черного (максимальный выброс). Эта же гамма серых оттенков использована в качестве цветокода и далее в документе. Она различается только максимальным значением, которое сопоставляется черному цвету.

Данные по источникам выброса были оформлены в виде единого файла формата .dbf.

Рисунок 1 Расположение ТЭЦ на территории Москвы.

Рисунок 2 Выбросы диоксида азота. Максимальное значение (черный цвет) - 12 000 т/год

Рисунок 3 Выбросы диоксида серы. Максимальное значение (черный цвет) – 3 400 т/год

Рисунок 4 Выбросы взвешенных веществ. Максимальное значение (черный цвет) – 1 100 т/год

Рисунок 5 Выбросы пятиокиси ванадия. Максимальное значение (черный цвет) – 30 т/год

Таблица 1 Сводные данные о ТЭЦ, аппроксимированных точечными источниками. Указаны реальные значения выбросов за 1999 г. В графе «Все источники» - средние значения. Выбросы – в т/год, высота и диаметр – в м, температура – в оС, объем – в м3/с.

  Азота диоксид Серы диоксид Взвешенные вещества Ванадия пятиокись Высота Диаметр Температура Объем
Все источники 3594 1114 177.3 4.298 120 19 170 1400
ТЭЦ A 56.63 62.87 1.386 0.249 120 19 170 1400
ТЭЦ B 58 - - - 120 19 170 1400
ТЭЦ C 2846 1194 5.007 5.007 120 19 170 1400
ТЭЦ D 1341 54.15 0.217 0.217 120 19 170 1400
ТЭЦ E 1556 315.7 2.45 2.45 120 19 170 1400
ТЭЦ F 4179 186 1 1 120 19 170 1400
ТЭЦ H 2638 346.2 1.333 1.333 120 19 170 1400
ТЭЦ I 874 3265 1875 1.436 120 19 170 1400
ТЭЦ J 4172 232 1.96 1.96 120 19 170 1400
ТЭЦ K 8951 2122 8.15 8.15 120 19 170 1400
ТЭЦ L 9752 2510 1071 0 120 19 170 1400
ТЭЦ N 1.086 104 3133 26.08 26.08 120 19 170 1400
ТЭЦ O 1.006 104 2173 8.255 8.255 120 19 170 1400
ТЭЦ P 9447 3337 12.62 12.62 120 19 170 1400
ТЭЦ Q 197.5 0 0 0 120 19 170 1400
ТЭЦ R 73.85 0 0 0 120 19 170 1400
ТЭЦ G 968.9 2.88 0.011 0.011 120 19 170 1400
ТЭЦ M 152.6 - - - 120 19 170 1400
ТЭЦ V 99.92 0.001 0.0723 - 120 19 170 1400

2.2. Данные по метеорологии

Расчет рассеяния выброса может проводиться как для наихудших возможных метеоусловий, так и для конкретных метеоусловий на данный момент времени. В данной работе был реализован первый вариант, но были собраны также данные и для будущих расчетов по второму варианту. Они включают наблюдения в течение года с интервалом, как правило, в 3 часа, за следующими метеопараметрами: скорость и направление ветра (последнее - с точностью до 10 град.), температура воздуха, облачность. В данной работе эти данные получили очень ограниченное применение: была построена статистика метеоусловий для подбора оптимальной при всех метеоусловиях аппроксимации ТЭЦ точечным источником. Статистика эта приведена ниже (Рисунок 6 - Рисунок 7 ). Видно, что наиболее частые скорости ветра – 1-2 м/с, а скорости более 5 м/с практически не встречаются.

Кроме того, собранные данные включают информацию об облачности, влажности и др. Эти данные могут быть использованы для расчета устойчивости атмосферы, что необходимо в некоторых вариантах модели рассеяния выбросов.

Метеоданные оформлялись в виде единого файла формата .dbf.

Рисунок 6 Гистограмма скоростей ветра

Рисунок 7 Гистограмма направлений ветра

2.3. Данные по токсичности загрязнителей

Для расчета риска необходимы также данные о токсичности каждого загрязнителя в режиме острого или хронического воздействия. Они были заложены в виде известных референтных концентраций (см. ниже - Таблица 2 ). Первая из референтных концентраций соответствует постоянному (пожизненному) воздействию, две другие – воздействию продолжительностью, соответственно, 1 час и 24 часа.

Таблица 2 Референтные концентрации, использованные в работе, мг/м3.

  Двуокись азота Двуокись серы Взвешенные вещества Пятиокись ванадия
Референтная концентрация 0,04 0,05 0,1 0,00007
Максимальная разовая концентрация 0,085 0,5 0,5 ?
Среднесуточная концентрация 0,04 0,05 0,15 0,002

2.4. Программные средства обработки данных

В качестве средства обработки данных использовалась программа EHIPS (система обработки информации «среда-здоровье»), разработанная специально для подобных работ в ИКИ РАН при поддержке ряда других российских организаций. Подробное описание программы можно найти на сайте, посвященном EHIPS, по адресу http://www.iki.rssi.ru/ehips/welcome.htm . Ее возможности разнообразны, но для данной работы существенны следующие:

Рисунок 8 Эмблема EHIPS

Рисунок 9 Главное окно EHIPS

В качестве БД использовались упомянутые выше .dbf-файлы. Расчеты рассеяния в данной работе велись на основе ОНД-86 по соображениям, приводимым ниже.

3. Методика

В данной главе изложены многочисленные варианты (опции), возможные при расчете опасности, создаваемой ТЭЦ, и приведено объяснение выбора тех или иных опций для данной работы.

3.1. Варианты выбора параметров источников загрязнения

  1. За основу расчета рассеяния загрязнителя в атмосфере можно взять максимальный (мгновенный), допустимый среднегодовой или реальный среднегодовой выброс. Первый вариант естественен для характеристики максимально возможной опасности, однако следует учесть, что совпадение момента максимального выброса с моментом наихудших метеоусловий маловероятно, и надо выбрать либо то, либо другое. В данной работе принято, что слово «максимальный» в определении опасности относится к метеоусловиям, а не к выбросу, потому что разница между ожидаемой концентрацией при наихудших и типичных метеоусловиях больше, чем между максимальным и типичным выбросом. Поэтому первый вариант отпал. Что касается двух других, то сравнение данных по всем ТЭЦ за несколько лет показывает, что допустимые, или согласованные, величины выбросов практически никогда не достигаются и разница с реальными выбросами, как правило, в несколько раз. Для разных ТЭЦ отношение реальных выбросов к допустимым разное, и факторы, с которыми связаны эти различия, не формализованы. Поэтому принятие за основу допустимых, а не реальных выбросов исказит соотношение опасности от различных ТЭЦ, которое является основной целью данной работы. Допустимые выбросы уместно использовать в работах, относящихся к одной ТЭЦ, например, при расчете санитарно-защитных зон, но не при расчете сравнительной опасности для здоровья населения от разных ТЭЦ.

    Итак, за основу для расчетов была принята цифра реальных выбросов за год.

  2. Следует ли учитывать точные параметры всех труб каждой ТЭЦ, в том числе их взаимное расположение, или можно заменять всю ТЭЦ одним точечным источником с той же величиной суммарного выброса загрязнителей? Этот вопрос зависит от нескольких факторов.

    Во-первых, такая замена сокращает в несколько раз время счета, которое при детальной разбивке территории на ячейки может достигать часа счета на современном компьютере для одного загрязнителя. Для работ, подобных данной, включающих множество расчетных экспериментов, это обстоятельство может быть существенным.

    Во-вторых, следует выбрать критерий наилучшей аппроксимации ТЭЦ точечным источником. Он зависит от того, какая концентрация рассчитывается: при наихудших или при типичных метеоусловиях, с учетом точного направления ветра или нет и т.д. Соответственно, критерием может быть средняя невязка концентраций от истинного и аппроксимированного источника, взятая по всему факелу или только по его оси, при тех или иных скоростях ветра, с весом, подчеркивающим невязку в точках наибольшей концентрации или без такового. Подробнее эти вопросы рассмотрены в главе 4 .

    В-третьих, необходимо определить, с помощью какого параметра или параметров точечного источника будет производиться его подгонка к реальной ТЭЦ. Естественно выбрать в качестве подгоняемого только один параметр – высоту, диаметр, температуру выброса или объем выбрасываемого воздуха. Это снижает точность подгонки, но делает ее более выполнимой практически. В данной работе, исходя из физических соображений, выбран последний вариант: объем. При этом высота модельного источника принята равной высоте «главных» труб ТЭЦ (эта величина для разных труб, как правило, варьирует незначительно). Диаметр же модельного источника рассчитывается так, чтобы площадь модельной трубы была равна сумме площадей всех «главных» труб реальной ТЭЦ.

    В-четвертых, при любой сколь угодно тщательной аппроксимации теряются эффекты тонкой зависимости от направления ветра из-за слияния или, наоборот, расхождения факелов от нескольких труб. Поэтому точечная аппроксимация, будучи пригодной для расчетов, не зависящих от направления ветра (как в данной работе), может быть использована при расчетах с реальными метеоданными, только если интерес представляют крупные территории, для которых указанные тонкие эффекты сглаживаются.

3.2. Варианты выбора параметров расчета распространения выброса в атмосфере

  1. Можно использовать для расчета рассеяния выбросов в атмосфере официальную российскую модель ОНД-86 или официальную же американскую модель ISC3ST. В первом случае имеются все необходимые данные для расчета, так как интенсивность атмосферной диффузии в ОНД-86 описывается одним региональным коэффициентом и не зависит от текущих атмосферных условий. Однако ОНД-86 изначально рассчитана на задачу проектирования санитарно-защитных зон вокруг предприятий и поэтому рассматривает загрязнение для наихудших метеоусловий (так называемая опасная скорость ветра) без уточнения, где именно достигается максимум концентрации загрязнителя. Для задачи сравнительной оценки влияния ТЭЦ на здоровье населения на разных территориях такой подход неприменим. Во втором случае рассчитывается концентрация при текущих метеоусловиях и в конкретной заданной точке. Однако модель ISC3ST требует дополнительных данных: о текущей интенсивности атмосферной диффузии (в виде так называемой категории устойчивости атмосферы) и о высоте инверсного слоя, если таковой имеется. В российских условиях такие данные, как правило, отсутствуют и могут быть оценены только косвенным образом по данным дополнительных измерений с радиозондов, данным об облачности и т.д. (см. ниже). Однако выбор способа такой оценки сам по себе является методической проблемой.

    Оптимальным для данной работы является выбор некоторого промежуточного варианта между ОНД-86 и ISC3ST, который позволил бы, не слишком удаляясь от официальной российской методики расчета рассеяния, дополнить ее элементами учета текущих метеоусловий, присутствующими в ISC3ST. Все необходимое для этого уже содержится в математическом аппарате, лежащем в основе ОНД-86 и описанном в основополагающей книге [М.Е.Берлянд. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. Гидрометеоиздат. Л., 1975]. Этот аппарат позволяет реализовать весь спектр вариантов моделирования от официальной ОНД-86 до полного аналога ISC3ST, учитывающего в полном объеме текущие метеоусловия. В программный комплекс EHIPS заложены все эти варианты. В данной работе из них использовался только один, наиболее приближенный к ОНД-86 и отличающийся только учетом точного расстояния между источником загрязнения и точкой, где оценивается расчетная концентрация. Направление ветра при этом по-прежнему предполагается наихудшим, т.е. идущим от источника к точке-«датчику». Скорость ветра также предполагается «опасной». В этом варианте линии равных концентраций образуют концентрические кольца вокруг источника. Вблизи источника концентрации близки к нулю, затем по мере удаления от источника они резко увеличиваются, достигая максимума на некотором расстоянии, которое в целом тем меньше, чем больше опасная скорость ветра, и по мере дальнейшего удаления плавно спадают.

  2. При той достаточно грубой ранжировке ТЭЦ, которая проводится в данной работе, вопрос о «тонких» параметрах моделирования, в первую очередь параметре устойчивости атмосферы, не возникает. При более тонких расчетах необходимо остановиться на одном из нескольких возможных способов оценки этих параметров. Для устойчивости атмосферы наиболее известны следующие способы оценки:

    Метод Тернера наиболее устоявшийся и, кроме того, он, как правило, обеспечен необходимыми метеоданными. Однако есть данные о том, что его точность ниже, чем двух других методов. Метод высотного градиента потенциально наиболее точен, однако необходимые исходные метеоданные с зондов, высотных мачт и т.д., как правило, отсутствуют.

    При использовании первых двух методов, предназначенных для модели ISC3ST, с моделью ОНД-86, возникает необходимость пересчета параметров устойчивости к виду, совместимому с ОНД-86, например к высотному градиенту температуры. Выбор метода пересчета – отдельная методическая проблема.

    При расчетах, направленных на оценку долговременной (годовой и более) опасности возможен комбинированный вариант моделирования рассеяния, при котором берутся текущие метеоданные, но среднегодовая характеристика атмосферной устойчивости, подобная коэффициенту, используемому в ОНД-86. Целесообразно подтвердить применимость такого метода на данных с симулированными вариациями устойчивости.

    Высота инверсии наиболее сказывается при инверсном слое, слегка приподнятом над трубой. При инверсии ниже уровня трубы концентрации уменьшаются по сравнению с ситуацией без инверсии, поэтому этот случай можно не учитывать при оценке наибольшей опасности. В модели ОНД-86 и упомянутой выше публикации нет единого метода учета приподнятой над трубой инверсии, поэтому и в данной работе эффект инверсии не учитывался. В модели ISC3ST такой учет есть. Высоту инверсии, необходимую для этого, можно получить из метеоданных одним из следующих способов:

  3. При расчете по ОНД-86 (или ее «расширенным» вариантам) есть несколько вариантов рассчитываемой концентрации:
    1. концентрация в точке максимума факела при наихудших возможных метеоусловиях (это соответствует официальному варианту ОНД-86);
    2. концентрация, соответствующая реальному расстоянию между источником и точкой датчика, но при наихудших метеоусловиях, т.е. «опасной» скорости ветра и попадании оси факела на направление источник-датчик;
    3. то же, но при скорости ветра, «опасной» не в целом, а конкретно для точки датчика – при этом концентрация на датчике может быть несколько выше, чем при скорости, опасной «в целом», - см. далее;
    4. концентрация, соответствующая текущей скорости ветра, но наихудшему направлению ветра – от источника к датчику;
    5. концентрация при реальных скорости и направлении ветра, но с усредненными или типичными параметрами устойчивости и высоты инверсного слоя;
    6. концентрация, рассчитанная полностью по текущим метеоданным (этот вариант соответствует ISC3ST).

    Первый вариант может подходить для расчета санитарно-защитных зон, но не для целей данной работы – уже потому, что в нем игнорируется реальное территориальное расположение источника и точки-датчика. Второй и третий вариант были использованы в данной работе. Они дают близкие значения концентраций для «опасной» скорости ветра при всех рассматривавшихся расстояниях между источником и датчиком (для других скоростей ветра это уже может быть не так). Поэтому различие между ними не сказывалось на ранжировке ТЭЦ, и приводятся только данные по второму варианту. Они характеризуют опасность при заведомо редких для Москвы условиях. Четвертый вариант отличается от третьего тем, что характеризует опасность, которая хотя и превышает средний уровень, но регулярно повторяется – а именно, при попадании направления ветра на азимут, неблагоприятный для данной пары источник-датчик. Такую опасность можно назвать «среднемаксимальной».

    Варианты с первого по четвертый не позволяют оценить среднюю величину опасности, создаваемой в некоторой точке отдельными ТЭЦ. Кроме того, как показано ниже, даже при оценке максимальной опасности возникают проблемы суммирования воздействия от  совокупности ТЭЦ. Эти проблемы решают варианты 5 или 6 – в зависимости от наличия исходных данных для расчета устойчивости и высоты инверсии. При использовании ОНД-86 больше подходит вариант 5, как соответствующий официальному варианту ОНД-86. Проведя расчет по вариантам 5 или 6, можно оценить и «среднемаксимальную» опасность, взяв максимум или некоторый квантиль от гистограммы рассчитанных концентраций. Однако абсолютный максимум опасности, как в штатном варианте ОНД-86, так оценить нельзя, так как комбинация опасной скорости и направления ветра вполне может не встретиться в реальных метеоданных за ограниченный период времени.

  4. Если при использовании реального временного ряда метеоданных необходимо суммировать расчетные концентрации от разных ТЭЦ, то это можно либо делать сразу, т.е. для каждого рассчитываемого момента времени, либо сначала просчитывать весь ряд концентраций для каждой ТЭЦ, а потом суммировать результаты. Аналогично, обстоит дело с усреднением расчетных концентраций по территории. Взаимодействие двух видов агрегации – по времени и по ТЭЦ или по времени и территории – может создать определенные проблемы.

Понятно, что если агрегация по времени состоит в выделении максимальной концентрации или некоторого квантиля гистограммы концентраций, такие результаты нельзя суммировать по ТЭЦ, т.к. максимум или квантиль достигается для разных ТЭЦ в разные моменты времени. Здесь необходимо сразу делать суммирование по ТЭЦ для каждой даты, но в таком случае будет невозможно сравнивать вклад каждой ТЭЦ в отдельности в итоговые концентрации.

Но и в, казалось бы, простом случае, когда агрегация по времени есть усреднение, результаты могут зависеть от того, сначала делается усреднение по времени, а потом по ТЭЦ (или территории), или же наоборот. Дело в том, что при усреднении в знаменателе стоит число только тех моментов времени, для которых есть данные. Поэтому, если в данных для некоторой ТЭЦ есть пропуски, результат усреднения получается несколько больше, чем если брать полное число моментов времени. В сумме же по ТЭЦ таких пропусков может не быть или быть меньше, так как в каждый момент времени есть вклад от какой-нибудь ТЭЦ. Поэтому среднее «сначала по времени, потом по ТЭЦ» будет больше, чем «сначала по ТЭЦ, потом по времени», т.к. в последнем сумма концентраций та же, но число, на которое она делится, больше.

В реальных данных разница получается, самое большее, в несколько процентов, и для целей данной работы ей можно пренебречь. Полностью устранить этот эффект можно, только считая во всех случаях, когда нет данных, что расчетная концентрация равна нулю. Но это не всегда возможно – например, по методике и ОНД-86, и ISC3ST штили (скорость ветра менее 0,5-1 м/с) помечаются как «нет данных», а если считать, что в эти моменты концентрации нулевые, получатся преуменьшенные средние концентрации.

3.3. Варианты выбора параметров расчета риска

Существует несколько вариантов выбора той характеристики, которой мы описываем риск здоровью населения от загрязнения атмосферного воздуха ТЭЦ. Для загрязнителей, накапливающихся в организме, особенно канцерогенов, естественно выбрать «риск по методике EPA», который представляет собой произведение полученной дозы загрязнителя на коэффициент, отражающий токсичность загрязнителя. Для неканцерогенов в роли этого коэффициента выступает просто величина, обратная референтной дозе. Для загрязнителей острого воздействия, для которых нехарактерно накопление в организме, естественно применять тот же принцип непосредственно к текущим концентрациям. При этом время воздействия косвенно учитывается через наличие разных референтных концентраций для мгновенного, среднесрочного (например, суточного) и долговременного (годового или пожизненного) воздействия. В данной работе выбран второй вариант, в связи с тем, что определение дозовой нагрузки для населения такого города, как Москва, требует разработки детальных сценариев экспозиции разных групп населения, что в настоящее время невозможно.

Кроме того, при характеризации опасности для какой-либо территориальной единицы можно применять либо индивидуальный, либо популяционный риск. Индивидуальный риск (детализированный по группам населения данной территории или нет) позволяет сравнить опасность для одного человека, в зависимости от того, на какой территории он проживает. Если же речь идет о сравнении разных источников по средней опасности, которую они создают для какой-либо крупной территории или всего города, то уместнее применять популяционный риск, который получается умножением индивидуального риска на население каждой территориальной единицы (с возможным учетом численности разных групп населения на разных территориях). Для канцерогенов эта величина имеет достаточно четкий смысл ожидаемого числа дополнительных заболеваний раком на этой территории. Для неканцерогенов смысл более расплывчат: получаемая величина – некий индекс опасности, отражающий как степень загрязнения, так и количество подверженного загрязнению населения.

В данной работе рассчитывался как индивидуальный, так и популяционный риск по районам города. Затем эти величины агрегировались усреднением по АО. В  зависимости от выбора типа риска, ранжировка ТЭЦ может, естественно, несколько различаться.

Выбор референтной концентрации по времени, к которому она относится (мгновенная, суточная, пожизненная и т.д.) должен быть увязан с типом рассчитываемых модельных концентраций.

Во-первых, естественно использовать для модельных концентраций типа «максимум» или «квантиль», котjрые заведомо достигаются только на ограниченных интервалах времени, референтную концентрацию, приблизительно соответствующую ожидаемой продолжительности этого интервала. С этой точки зрения, абсолютные максимумы типа рассчитываемых по официальному варианту ОНД естественно сопоставлять с мгновенными референтными концентрациями, а повторяющиеся «среднемаксимальные» величины (см. выше) – с среднесуточными референтными концентрациями. Для среднегодовых модельных концентраций, рассчитанных по реальным метеоданным, естественно использовать годовые или пожизненные референтные концентрации.

Во-вторых, если планируется сопоставление результатов, полученных с использованием разных методов моделирования, необходимо использовать в этих методах одни и те же референтные концентрации. Это требование может вступать в противоречие с первым – например, при сопоставлении ранжировки ТЭЦ на основе максимальных концентраций, достигаемых при неблагоприятных метеоусловиях, и средних концентраций, рассчитанных для реальных метеоусловий. В таком случае мы отдавали предпочтение требованию сравнимости.

При расчете интегрального риска необходимо производить агрегацию рисков, рассчитанных для отдельных загрязнителей. Вопрос о том, в каких случаях можно складывать риски от отдельных загрязнителей, - дискуссионный. В данной работе мы использовали такое суммирование для всех учитываемых загрязнителей.

3.4. Методические варианты, выбранные в данной работе

Сводка выбранных вариантов расчета.

4. Аппроксимация ТЭЦ точечным источником

В данной главе описано, каким образом и по каким соображениям выбирались параметры одной трубы, имитирующей ТЭЦ. В роли «образца» была выбрана крупная ТЭЦ, для которой были известны параметры труб. Расположение труб было определено по карте и аппроксимировалось как линейка с шагом 100м. Рассматривалось направление ветра вдоль этой линейки (наихудший случай).

4.1. Варианты аппроксимации

Были рассмотрены следующие способы и критерии аппроксимации ТЭЦ одной трубой.

Какой параметр модельной трубы выбирать для подгонки: высоту, диаметр, температуру выброса или объем выбрасываемого воздуха? В первом приближении это безразлично, поскольку все эти параметры влияют лишь на высоту подъема факела и подгонка в любом из этих случаев обеспечит «правильную» высоту подъема. В более точном приближении желательно учесть взаимодействие между факелами отдельных труб, которое может привести к их объединению в единый факел и совместному подъему. Эффекты наложения факелов по азимуту при соответствующем направлении ветра в данной работе не играли роли, поскольку в принятой методике направление ветра не учитывалось.

С учетом того, что диаметры и температуры основных труб одинаковы, в качестве способа объединения труб в одну было выбрано геометрическое объединение их выходных отверстий. Это приближение физически оправдано, по крайней мере, в том случае, когда факелы от отдельных труб сливаются и, начиная с определенной высоты, поднимаются как единое целое. При таком объединении площадь модельной трубы равна сумме площадей составляющих труб, высота и температура равны высоте и температуре каждой из составляющих, и подгоняемым параметром будет объем выбрасываемого воздуха.

  1. Критерием для подгонки был минимум невязки между расчетной концентрацией от исходной группы труб и от одной модельной трубы. Однако невязку можно считать по-разному: по всему факелу или только по его оси, для всех расстояний или только в окрестности максимума концентраций, с взвешиванием невязки пропорционально концентрации в соответствующей точке или без такового. Для используемого варианта «наихудших» концентраций естественно включать в расчет только точки на оси факела. Было рассчитано 2 варианта невязки: а) отношение концентрации от модельной трубы к концентрации от полного набора труб в среднем по всем точкам с удалением от 400 м до  10000 м от трубы и б) логарифм этого отношения, взвешенный с коэффициентом, пропорциональным модельной концентрации в точке и усредненный так же, как в а). Второй вариант имеет вид , и поэтому мы условно называем его энтропией.
  2. Оптимизировать невязку можно как в среднем по всем скоростям ветра (например, от минимальной до «опасной»), так и по тому диапазону скоростей ветра, который представляет специальный интерес для данного расчета. В данной работе, естественно, интерес представляют только значения, близкие к «опасной» скорости ветра. Однако для того, чтобы выбранную здесь аппроксимацию не надо было менять при переходе к реальной метеорологии, аппроксимация выбиралась так, чтобы давать более или менее равномерную невязку в диапазоне от 1-2 м/с (типичные скорости ветра для Москвы) до 9 м/с (приблизительно «опасная» скорость).

4.2. Аппроксимация в зависимости от скорости ветра и объема выброса

Ниже приведены полученные невязки в различных «разрезах».

Рисунок 10 Отношение концентрации от одной модельной трубы к концентрации от набора труб. Трубы справа, слева значения ~ 1. Выброс 1200 м3/c.

Рисунок 11 То же, энтропия. Невязка – значения, отличные от нуля. Слева значения ~ 0. Только для скоростей 1-2 м/с подгонка достаточно точная.

Рисунок 12 То же, выброс 1400 м3/с.

Рисунок 13 То же, энтропия.

Рисунок 14 То же, выброс принят равным 1600 м3/с.

Рисунок 15 То же, энтропия.

Рисунок 16 Среднее отношение по всем клеткам

Рисунок 17 Средняя энтропия по всем клеткам

Оптимальная аппроксимация определяется по среднему от невязок во всех клетках. Видно, что энтропийная невязка более чувствительна к выбору подгоняемого параметра – объема выброса. Рисунок 17 показывает, что вблизи «опасной» скорости ветра зазор между завышенной (положительной) и заниженной (отрицательной) энтропией наиболее узок. Оптимальная аппроксимация в нем достигается при выбросе 1400 м3/с, и при этом обеспечивается также приемлемая аппроксимация во всем диапазоне меньших скоростей ветра. Как показывают Рисунок 12 и Рисунок 13, такая аппроксимация дает достаточно точные значения на расстояниях более 2 км от трубы и заниженные значения – вблизи трубы.

Рисунок 18 и Рисунок 19 показывают те же данные в более привычном графическом виде. Они достаточно наглядно подтверждают приведенный выше вывод об оптимальной аппроксимации.

Рисунок 18 Среднее отношение по всем клеткам в зависимости от выброса и скорости ветра. Оптимум – при 1200-1400 м3/с.

Рисунок 19 Средняя энтропия по всем клеткам в зависимости от выброса и скорости ветра. Оптимум – при 1400 м3/с.

Итак, в качестве аппроксимации ТЭЦ выбрана одиночная труба со следующими параметрами:

Высота – 120 м

Диаметр – 19 м

Температура выброса – 170 оС

Объем выброса - 1400 м3/с.

5. Оценка наибольшей потенциальной опасности для каждого АО от различных ТЭЦ

5.1. Способ характеризации опасности

В рамках принятых приближений можно рассчитать 3 вида опасности:

Как уже отмечалось, суммировать опасности от разных ТЭЦ в рамках принятого подхода, вообще говоря, некорректно.

Опасность характеризуется одним из следующих способов:

Раннжировку ТЭЦ или территорий по опасности можно считать более или менее надежной, только если она одинакова или почти одинакова для всех указанных способов характеризации опасности. Сравнивать ранжировку разных видов опасности, например ранжировку ТЭЦ по опасности для конкретного АО и для всего города, вообще говоря, некорректно.

5.2. Расчет концентраций

По результатам расчетов концентраций, ниже приведены вклады каждой ТЭЦ по каждому загрязнителю в среднюю концентрацию по городу (т.е. по тем 600 клеткам, которыми была покрыта территория города). Первая строка – сумма концентраций по всем ТЭЦ – выделена курсивом, т.к., как отмечалось, она не имеет ясной интерпретации, хотя формально и подсчитывается EHIPS.

Таблица 3 Концентрации по ТЭЦ и загрязнителям, усредненные по всему городу.

  Азота диоксид Серы диоксид Взвешенные вещества Ванадия пятиокись
Все ТЭЦ 0.09282 0.01978 0.001137 8.867 10-5
ТЭЦ B 0.0001169 - - -
ТЭЦ C 0.005304 0.002226 9.33 10-6 9.33 10-6
ТЭЦ D 0.002578 0.0001041 2.559 10-8 2.559 10-8
ТЭЦ E 0.002722 0.0005522 4.277 10-6 4.277 10-6
ТЭЦ F 0.008321 0.0003704 1.826 10-6 1.826 10-6
ТЭЦ H 0.004826 0.0006333 2.304 10-6 2.304 10-6
ТЭЦ J 0.0081 0.0004505 3.797 10-6 3.797 10-6
ТЭЦ K 0.01109 0.002628 1.009 10-5 1.009 10-5
ТЭЦ L 0.009543 0.002456 0.001048 0
ТЭЦ N 0.01358 0.003917 3.261 10-5 3.261 10-5
ТЭЦ O 0.01464 0.003161 1.201 10-5 1.201 10-5
ТЭЦ P 0.009277 0.003277 1.239 10-5 1.239 10-5
ТЭЦ Q 0.0002025 0 0 0
ТЭЦ R 9.062 10-5 0 0 0
ТЭЦ G 0.001961 5.828 10-6 0 0
ТЭЦ M 0.0002861 0 0 0
ТЭЦ V 0.0001923 0 0 0

Видно, что ни одна ТЭЦ по отдельности не создает в целом по городу концентраций, которые бы достигали хотя бы половины референтной концентрации по какому-либо загрязнителю. Это, разумеется, не означает, что опасности от совокупности ТЭЦ нет, так как агрегацию по всем ТЭЦ мы, как указано, не проводим.

Хотя, таким образом, каждая отдельная ТЭЦ не опасна для города в целом, она может быть опасна для отдельных территорий. По следующим таблицам можно оценить опасность, создаваемую каждой ТЭЦ для каждого АО раздельно по загрязнителям.

Таблица 4 Концентрации двуокиси азота по ТЭЦ и АО, мг/м3

  Весь город Северо-Вост. АО Восточн. АО Северо-Западн. АО Северный АО Центр. АО Западн. АО Юго-Вост. АО Южный АО Юго-Западн. АО
ТЭЦ B 0.0001169 0.0001044 7.469 10-5 0.000102 0.0001431 0.0002236 0.0001375 8.094 10-5 7.973 10-5 0.0001057
ТЭЦ C 0.005304 0.003461 0.006497 0.001992 0.003056 0.009196 0.003277 0.009317 0.006192 0.004747
ТЭЦ D 0.002578 0.001366 0.002052 0.001018 0.001414 0.00435 0.002105 0.003877 0.003557 0.003464
ТЭЦ E 0.002722 0.002269 0.004947 0.00102 0.001681 0.004514 0.00136 0.004697 0.00228 0.001731
ТЭЦ F 0.008321 0.006006 0.004907 0.006401 0.008272 0.01577 0.01074 0.006206 0.006881 0.00971
ТЭЦ H 0.004826 0.004648 0.002383 0.00741 0.008131 0.006778 0.006322 0.002229 0.002251 0.003279
ТЭЦ J 0.0081 0.004089 0.004542 0.004098 0.00505 0.01324 0.01027 0.007868 0.01025 0.01349
ТЭЦ K 0.01109 0.0208 0.006056 0.02003 0.02768 0.008411 0.006048 0.003832 0.003147 0.003758
ТЭЦ L 0.009543 0.003722 0.009057 0.002728 0.00341 0.007558 0.004917 0.02353 0.02165 0.009318
ТЭЦ N 0.01358 0.02031 0.03623 0.006032 0.01061 0.01633 0.005529 0.01441 0.006945 0.005801
ТЭЦ O 0.01464 0.00668 0.005419 0.01261 0.01026 0.01544 0.0361 0.007683 0.01194 0.02558
ТЭЦ P 0.009277 0.003023 0.004535 0.003039 0.003292 0.006752 0.007776 0.01059 0.02592 0.01856
ТЭЦ Q 0.0002025 0.0005945 0.000253 0.0001548 0.000295 0.0001857 8.688 10-5 0.0001096 7.119 10-5 7.143 10-5
ТЭЦ R 9.062 10-5 0.0001817 5.195 10-5 0.0001529 0.0002225 6.974 10-5 4.828 10-5 3.208 10-5 2.593 10-5 3.061 10-5
ТЭЦ G 0.001961 0.001705 0.001841 0.001085 0.00174 0.003981 0.001645 0.002174 0.001719 0.001756
ТЭЦ M 0.0002861 0.0002624 0.000442 0.000122 0.000206 0.0005444 0.0001634 0.0004039 0.0002355 0.000195
ТЭЦ V 0.0001923 0.0001049 0.0001596 7.613 10-5 0.0001072 0.0003308 0.0001532 0.0002914 0.0002606

0.0002468

Таблица 5 Концентрации двуокиси серы по ТЭЦ и АО, мг/м3

  Весь город Северо-Вост. АО Вост. АО Северо-Западн. АО Северн. АО Центр. АО Западн. АО Юго-Вост.АО Южный АО Юго-Западный АО
ТЭЦ B - - - - - - - - - -
ТЭЦ C 0.002226 0.001453 0.002727 0.0008359 0.001282 0.003859 0.001375 0.00391 0.002599 0.001992
ТЭЦ D 0.0001041 5.513 10-5 8.282 10-5 4.11 10-5 5.708 10-5 0.0001756 8.498 10-5 0.0001565 0.0001436 0.0001398
ТЭЦ E 0.0005522 0.0004602 0.001004 0.0002068 0.000341 0.0009157 0.0002759 0.0009528 0.0004625 0.0003512
ТЭЦ F 0.0003704 0.0002673 0.0002184 0.0002849 0.0003682 0.000702 0.0004778 0.0002762 0.0003063 0.0004322
ТЭЦ H 0.0006333 0.0006099 0.0003127 0.0009724 0.001067 0.0008895 0.0008297 0.0002925 0.0002954 0.0004303
ТЭЦ J 0.0004505 0.0002274 0.0002526 0.0002279 0.0002808 0.0007364 0.0005713 0.0004376 0.0005699 0.0007503
ТЭЦ K 0.002628 0.004932 0.001436 0.004749 0.006563 0.001994 0.001434 0.0009085 0.0007459 0.000891
ТЭЦ L 0.002456 0.0009579 0.002331 0.0007022 0.0008776 0.001945 0.001265 0.006055 0.005573 0.002398
ТЭЦ N 0.003917 0.005859 0.01045 0.00174 0.00306 0.004711 0.001595 0.004159 0.002004 0.001674
ТЭЦ O 0.003161 0.001443 0.00117 0.002724 0.002216 0.003336 0.007797 0.001659 0.002578 0.005526
ТЭЦ P 0.003277 0.001068 0.001602 0.001074 0.001163 0.002385 0.002747 0.00374 0.009157 0.006558
ТЭЦ Q 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ R 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ G 5.828 10-6 5.067 10-6 5.474 10-6 3.224 10-6 5.174 10-6 1.183 10-5 4.89 10-6 6.461 10-6 5.11 10-6 5.221 10-6
ТЭЦ M 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ V 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Таблица 6 Концентрации взвешенных веществ по ТЭЦ и АО, мг/м3

  Весь город Северо-Вост. АО Вост. АО Северо-Западн. АО Северный АО Центр. АО Западный АО Юго-Вост. АО Южный АО Юго-Западный АО
ТЭЦ B - - - - - - - - - -
ТЭЦ C 9.33 10-6 6.089 10-6 1.143 10-5 3.504 10-6 5.375 10-6 1.618 10-5 5.765 10-6 1.639 10-5 1.089 10-5 8.351 10-6
ТЭЦ D 2.559 10-8 0 0 0 0 6.273 10-8 0 4.364 10-8 1.239 10-7 0
ТЭЦ E 4.277 10-6 3.572 10-6 7.788 10-6 1.548 10-6 2.646 10-6 7.106 10-6 2.126 10-6 7.394 10-6 3.589 10-6 2.725 10-6
ТЭЦ F 1.826 10-6 1.182 10-6 8.423 10-7 1.318 10-6 1.851 10-6 3.774 10-6 2.497 10-6 1.288 10-6 1.371 10-6 2.312 10-6
ТЭЦ H 2.304 10-6 2.349 10-6 8.653 10-7 3.744 10-6 4.109 10-6 3.425 10-6 3.195 10-6 7.543 10-7 7.462 10-7 1.551 10-6
ТЭЦ J 3.797 10-6 1.913 10-6 2.134 10-6 1.854 10-6 2.372 10-6 6.221 10-6 4.827 10-6 3.697 10-6 4.815 10-6 6.338 10-6
ТЭЦ K 1.009 10-5 1.894 10-5 5.514 10-6 1.824 10-5 2.521 10-5 7.659 10-6 5.507 10-6 3.489 10-6 2.865 10-6 3.422 10-6
ТЭЦ L 0.001048 0.0004087 0.0009945 0.0002996 0.0003744 0.0008299 0.0005399 0.002583 0.002378 0.001023
ТЭЦ N 3.261 10-5 4.877 10-5 8.703 10-5 1.449 10-5 2.547 10-5 3.921 10-5 1.328 10-5 3.462 10-5 1.668 10-5 1.393 10-5
ТЭЦ O 1.201 10-5 5.481 10-6 4.446 10-6 1.035 10-5 8.418 10-6 1.267 10-5 2.962 10-5 6.304 10-6 9.795 10-6 2.099 10-5
ТЭЦ P 1.239 10-5 4.039 10-6 6.059 10-6 4.06 10-6 4.398 10-6 9.021 10-6 1.039 10-5 1.414 10-5 3.463 10-5 2.48 10-5
ТЭЦ Q 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ R 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ G 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ M 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ V 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Таблица 7 Концентрации пятиокиси ванадия по ТЭЦ и АО, мг/м3

  Весь город Северо-Вост. АО Вост. АО Северо-Западн. АО Северн. АО Центр. АО Западн. АО Юго-Вост.АО Южный АО Юго-ЗападнАО
ТЭЦ B - - - - - - - - - -
ТЭЦ C 9.33 10-6 6.089 10-6 1.143 10-5 3.504 10-6 5.375 10-6 1.618 10-5 5.765 10-6 1.639 10-5 1.089 10-5 8.351 10-6
ТЭЦ D 2.559 10-8 0 0 0 0 6.273 10-8 0 4.364 10-8 1.239 10-7 0
ТЭЦ E 4.277 10-6 3.572 10-6 7.788 10-6 1.548 10-6 2.646 10-6 7.106 10-6 2.126 10-6 7.394 10-6 3.589 10-6 2.725 10-6
ТЭЦ F 1.826 10-6 1.182 10-6 8.423 10-7 1.318 10-6 1.851 10-6 3.774 10-6 2.497 10-6 1.288 10-6 1.371 10-6 2.312 10-6
ТЭЦ H 2.304 10-6 2.349 10-6 8.653 10-7 3.744 10-6 4.109 10-6 3.425 10-6 3.195 10-6 7.543 10-7 7.462 10-7 1.551 10-6
ТЭЦ J 3.797 10-6 1.913 10-6 2.134 10-6 1.854 10-6 2.372 10-6 6.221 10-6 4.827 10-6 3.697 10-6 4.815 10-6 6.338 10-6
ТЭЦ K 1.009 10-5 1.894 10-5 5.514 10-6 1.824 10-5 2.521 10-5 7.659 10-6 5.507 10-6 3.489 10-6 2.865 10-6 3.422 10-6
ТЭЦ L 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ N 3.261 10-5 4.877 10-5 8.703 10-5 1.449 10-5 2.547 10-5 3.921 10-5 1.328 10-5 3.462 10-5 1.668 10-5 1.393 10-5
ТЭЦ O 1.201 10-5 5.481 10-6 4.447 10-6 1.035 10-5 8.419 10-6 1.267 10-5 2.962 10-5 6.304 10-6 9.796 10-6 2.099 10-5
ТЭЦ P 1.239 10-5 4.039 10-6 6.059 10-6 4.06 10-6 4.398 10-6 9.021 10-6 1.039 10-5 1.414 10-5 3.463 10-5 2.48 10-5
ТЭЦ Q 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ R 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ G 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ M 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ V 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Для быстрой оценки наиболее опасных комбинаций «ТЭЦ-АО-загрязнитель», ниже те же данные приводятся в графической форме, так что превышение референтной концентрации по какому-либо загрязнителю обозначается насыщенным черным цветом, а меньшие концентрации – соответственно более разбавленными оттенками серого.

Рисунок 20 Данные для двуокиси азота. Максимум – черный цвет – соответствует референтной концентрации.

Рисунок 21 Данные для двуокиси серы. Максимум – черный цвет – соответствует референтной концентрации.

Рисунок 22 Данные для взвешенных. Максимум – черный цвет – соответствует референтной концентрации.

Рисунок 23 Данные для пятиокиси ванадия. Максимум – черный цвет – соответствует референтной концентрации.

Видно, что концентрации приближаются к референтным только по следующим сочетаниям (они выделены жирным в таблицах).

Азота диоксид:

Ванадия пятиокись:

Для оценки совокупной опасности от нескольких загрязнителей необходимо перейти к риску. Это сделано ниже. Там же производится ранжировка ТЭЦ, поскольку нет смысла делать ее по отдельным загрязнителям.

В рамках же характеризации опасности через концентрации представляет интерес еще картографическое распределение опасности. Оно приведено ниже для каждой ТЭЦ по отдельности. Показаны концентрации только диоксида азота, т.к. концентрации других загрязнителей имеют то же пространственное распределение, хотя и с другим численным масштабом значений концентрации. Черный цвет клеток соответствует превышению референтной концентрации, меньшие значения кодируются соответственно более разбавленными тонами серого. Наименее существенные ТЭЦ не показаны.

Ниже приводится также наложение таких карт отдельно по каждому загрязнителю в разбивке по районам Москвы. Хотя такое сложение - естественная операция, еще раз повторим, что результат не имеет ясного физического смысла. Он может интерпретироваться только как некий индикатор совокупной максимальной потенциальной опасности для данного района. То, что результат сложения нормирован на референтную концентрацию, не значит, что превышение референтной концентрации на приводимых ниже картах свидетельствует о наличии опасности. Это просто выбор масштаба для цветокодирования.

Рисунок 24 Концентрации диоксида азота от ТЭЦ C.

Рисунок 25 То же для ТЭЦ D.

Рисунок 26 То же для ТЭЦ E.

Рисунок 27 То же для ТЭЦ F.

Рисунок 28 То же для ТЭЦ 13.

Рисунок 29 То же для ТЭЦ J.

Рисунок 30 То же для ТЭЦ K. Черный цвет соответствует референтной концентрации.

Рисунок 31 То же для ТЭЦ L. Черный цвет соответствует референтной концентрации.

Рисунок 32 То же для ТЭЦ N.

Рисунок 33 То же для ТЭЦ O.

Рисунок 34 То же для 26.

Рисунок 35 То же для ТЭЦ G.

Рисунок 36 Карта суммарных расчетных концентраций диоксида азота по районам Москвы от всех ТЭЦ.

Рисунок 37 Карта суммарных расчетных концентраций диоксида серы по районам Москвы от всех ТЭЦ.

Рисунок 38 Карта суммарных расчетных концентраций взвешенных веществ по районам Москвы от всех ТЭЦ.

Рисунок 39 Карта суммарных расчетных концентраций пятиокиси ванадия по районам Москвы от всех ТЭЦ.

5.3. Расчет рисков

5.3.1. Индивидуальный риск

Результаты расчета индивидуального риска представляются в различных координатных разрезах. Ниже приведен итоговый индивидуальный риск в среднем по городу, отдельно по ТЭЦ и загрязнителям. Суммирование по ТЭЦ, как отмечалось выше, строго говоря, незаконно, и соответствующая строка выделена курсивом.

 

Таблица 8 Индивидуальный неканцерогенный риск от отдельных ТЭЦ по отдельным загрязнителям. Среднее по городу. Получен из отношения расчетных концентраций к референтным.

  Азота диоксид Серы диоксид Взвешенные вещества Ванадия пятиокись
Все ТЭЦ 2.133 0.3624 0.0102 1.163
ТЭЦ B 0.002704 - - -
ТЭЦ C 0.121 0.04062 8.513E-05 0.1216
ТЭЦ D 0.05889 0.001902 2.559E-07 0.0003655
ТЭЦ E 0.06228 0.01011 3.914E-05 0.05591
ТЭЦ F 0.1917 0.006827 1.685E-05 0.02408
ТЭЦ H 0.1139 0.01196 2.186E-05 0.03123
ТЭЦ J 0.1845 0.008208 3.458E-05 0.0494
ТЭЦ K 0.2653 0.05031 9.661E-05 0.138
ТЭЦ L 0.2136 0.04399 0.009383 0
ТЭЦ N 0.3102 0.0716 0.000298 0.4257
ТЭЦ O 0.3401 0.05876 0.0001116 0.1595
ТЭЦ P 0.2054 0.05805 0.0001098 0.1568
ТЭЦ Q 0.00473 0 0 0
ТЭЦ R 0.002165 0 0 0
ТЭЦ G 0.04523 0.0001076 0 0
ТЭЦ M 0.00655 0 0 0
ТЭЦ V 0.004384 0 0 0

Эти результаты по сути не отличаются от тех, которые приведены в Таблица 3. Новый элемент появляется с суммированием риска по всем загрязнителям. Эти результаты приводятся ниже в разбивке по ТЭЦ и АО.

Таблица 9 Индивидуальный неканцерогенный риск от отдельных ТЭЦ по отдельным АО. Получен суммированием по всем загрязнителям.

  Весь город Северо-Вост. АО Вост. АО Северо-Запад. АО Северн. АО Центр. АО Запад.АО Юго-Вост. АО Южный АО Юго-Запад. АО
Все ТЭЦ 3.668 3.429 3.931 2.821 3.63 4.355 3.521 3.87 3.619 3.833
ТЭЦ B 0.002704 0.002425 0.001642 0.00255 0.003577 0.004989 0.003095 0.001918 0.00164 0.002504
ТЭЦ C 0.2833 0.189 0.3405 0.1166 0.1789 0.4882 0.1692 0.5122 0.2949 0.2604
ТЭЦ D 0.06116 0.03286 0.04738 0.02628 0.03649 0.1031 0.04732 0.09499 0.07799 0.08399
ТЭЦ E 0.1283 0.1092 0.2263 0.05176 0.08667 0.2115 0.06226 0.2276 0.09646 0.08342
ТЭЦ F 0.2226 0.1601 0.1228 0.1846 0.2406 0.4159 0.2771 0.1702 0.1625 0.2701
ТЭЦ H 0.1571 0.1503 0.06784 0.2582 0.2834 0.2137 0.2047 0.06892 0.0599 0.107
ТЭЦ J 0.2421 0.125 0.1327 0.1335 0.1658 0.3962 0.2919 0.2442 0.2733 0.4169
ТЭЦ K 0.4537 0.8405 0.2204 0.8566 1.184 0.3255 0.2407 0.1536 0.1118 0.1501
ТЭЦ L 0.267 0.1088 0.2582 0.08525 0.1065 0.2157 0.1369 0.6518 0.5785 0.2613
ТЭЦ N 0.8078 1.244 2.047 0.3927 0.6905 0.967 0.3257 0.8773 0.3741 0.3516
ТЭЦ O 0.5584 0.2555 0.1966 0.5176 0.4212 0.5804 1.358 0.2963 0.4119 0.9881
ТЭЦ P 0.4204 0.1446 0.2086 0.1555 0.1684 0.316 0.3577 0.4998 1.129 0.8036
ТЭЦ Q 0.00473 0.01418 0.00524 0.003869 0.007375 0.00421 0.001994 0.002565 0.001477 0.001663
ТЭЦ R 0.002165 0.004296 0.001103 0.003821 0.005562 0.001578 0.001122 0.0007519 0.0005387 0.0007148
ТЭЦ G 0.04534 0.03974 0.04087 0.02718 0.04361 0.09152 0.03661 0.05176 0.03515 0.04159
ТЭЦ M 0.00655 0.006112 0.009811 0.003051 0.005151 0.01227 0.003638 0.009526 0.004816 0.004574
ТЭЦ V 0.004384 0.002445 0.003569 0.001903 0.002679 0.007525 0.003341 0.00687 0.005328 0.005798

Видно, что существует несколько случаев, когда даже отдельная ТЭЦ создает на территории одного АО риск, превышающий единицу, т.е., в определениях данной работы, создает опасность. Ниже приводятся таблицы, позволяющие разбить эту опасность по отдельным загрязнителям. Они, по существу, несут ту же информацию, что Таблица 4 - Таблица 7 , но по-другому нормированную.

Таблица 10 Индивидуальный неканцерогенный риск, связанный с диоксидом азота, от отдельных ТЭЦ по отдельным АО.

  Весь город Северо-Вост. АО Вост. АО Северо-Запад. АО Северн. АО Центр. АО Запад.АО Юго-Вост. АО Южный АО Юго-Запад. АО
Все ТЭЦ 2.133 1.86 1.968 1.702 2.139 2.584 2.182 2.252 2.166 2.341
ТЭЦ B 0.002704 0.002425 0.001642 0.00255 0.003577 0.004989 0.003095 0.001918 0.00164 0.002504
ТЭЦ C 0.121 0.08069 0.1454 0.0498 0.07639 0.2085 0.07224 0.2187 0.1259 0.1112
ТЭЦ D 0.05889 0.03183 0.0459 0.02546 0.03535 0.09903 0.04584 0.09141 0.07383 0.08136
ТЭЦ E 0.06228 0.05293 0.1097 0.02549 0.04202 0.1025 0.03029 0.1103 0.04677 0.04045
ТЭЦ F 0.1917 0.1397 0.1083 0.16 0.2068 0.3548 0.2372 0.147 0.1415 0.2304
ТЭЦ H 0.1139 0.1078 0.05193 0.1852 0.2033 0.1533 0.1468 0.05261 0.04663 0.07742
ТЭЦ J 0.1845 0.09524 0.101 0.1024 0.1262 0.3017 0.2223 0.1859 0.2081 0.3175
ТЭЦ K 0.2653 0.4914 0.1288 0.5008 0.6921 0.1903 0.1407 0.08983 0.06539 0.08777
ТЭЦ L 0.2136 0.08707 0.2066 0.06821 0.08524 0.1726 0.1096 0.5215 0.4628 0.2091
ТЭЦ N 0.3102 0.4776 0.7862 0.1508 0.2651 0.3713 0.1251 0.3369 0.1437 0.135
ТЭЦ O 0.3401 0.1556 0.1197 0.3152 0.2565 0.3535 0.8271 0.1804 0.2508 0.6018
ТЭЦ P 0.2054 0.07066 0.1019 0.07598 0.0823 0.1544 0.1748 0.2442 0.5518 0.3927
ТЭЦ Q 0.00473 0.01418 0.00524 0.003869 0.007375 0.00421 0.001994 0.002565 0.001477 0.001663
ТЭЦ R 0.002165 0.004296 0.001103 0.003821 0.005562 0.001578 0.001122 0.0007519 0.0005387 0.0007148
ТЭЦ G 0.04523 0.03964 0.04077 0.02711 0.04351 0.0913 0.03653 0.05164 0.03507 0.0415
ТЭЦ M 0.00655 0.006112 0.009811 0.003051 0.005151 0.01227 0.003638 0.009526 0.004816 0.004574
ТЭЦ V 0.004384 0.002445 0.003569 0.001903 0.002679 0.007525 0.003341 0.00687 0.005328 0.005798

Таблица 11 Индивидуальный неканцерогенный риск, связанный с диоксидом серы, от отдельных ТЭЦ по отдельным АО.

  Весь город Северо-Вост. АО Вост. АО Северо-Запад. АО Северн. АО Центр. АО Запад.АО Юго-Вост. АО Южный АО Юго-Запад. АО
Все ТЭЦ 0.3624 0.3256 0.3799 0.2712 0.3456 0.3942 0.3349 0.4158 0.4117 0.3829
ТЭЦ B - - - - - - - - - -
ТЭЦ C 0.04062 0.02709 0.04882 0.01672 0.02565 0.06999 0.02425 0.07344 0.04229 0.03733
ТЭЦ D 0.001902 0.001028 0.001482 0.0008221 0.001142 0.003198 0.00148 0.002952 0.002384 0.002628
ТЭЦ E 0.01011 0.00859 0.0178 0.004137 0.00682 0.01664 0.004916 0.01791 0.00759 0.006564
ТЭЦ F 0.006827 0.004973 0.003856 0.005698 0.007364 0.01263 0.008445 0.005233 0.005037 0.008203
ТЭЦ H 0.01196 0.01132 0.005453 0.01945 0.02134 0.0161 0.01541 0.005524 0.004895 0.008128
ТЭЦ J 0.008208 0.004237 0.004495 0.004558 0.005616 0.01342 0.009888 0.008272 0.009258 0.01412
ТЭЦ K 0.05031 0.0932 0.02444 0.09499 0.1313 0.0361 0.02669 0.01704 0.0124 0.01665
ТЭЦ L 0.04399 0.01793 0.04254 0.01404 0.01755 0.03553 0.02256 0.1074 0.0953 0.04305
ТЭЦ N 0.0716 0.1102 0.1815 0.03481 0.0612 0.08571 0.02887 0.07776 0.03316 0.03116
ТЭЦ O 0.05876 0.02689 0.02069 0.05447 0.04432 0.06107 0.1429 0.03118 0.04334 0.104
ТЭЦ P 0.05805 0.01997 0.0288 0.02147 0.02326 0.04363 0.04939 0.06902 0.1559 0.111
ТЭЦ Q 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ R 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ G 0.0001076 9.42 10-5 9.69 10-5 6.448 10-5 0.0001035 0.0002171 8.68 10-5 0.0001228 8.33 10-5 9.86 10-5
ТЭЦ M 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ V 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Таблица 12 Индивидуальный неканцерогенный риск, связанный с взвешенными веществами, от отдельных ТЭЦ по отдельным АО.

  Весь город Северо-Вост. АО Вост. АО Северо-Запад. АО Северн. АО Центр. АО Запад.АО Юго-Вост. АО Южный АО Юго-Запад. АО
Все ТЭЦ 0.0102 0.004692 0.01018 0.003587 0.004543 0.008537 0.005512 0.02373 0.02104 0.009952
ТЭЦ B - - - - - - - - - -
ТЭЦ C 8.513 10-5 5.678 10-5 0.0001023 3.504 10-5 5.375 10-5 0.0001467 5.083 10-5 0.0001539 8.863 10-5 7.825 10-5
ТЭЦ D 2.559 10-7 0 0 0 0 6.273 10-7 0 4.364 10-7 1.239 10-6 0
ТЭЦ E 3.914 10-5 3.333 10-5 6.908 10-5 1.548 10-5 2.646 10-5 6.457 10-5 1.892 10-5 6.948 10-5 2.945 10-5 2.547 10-5
ТЭЦ F 1.685 10-5 1.081 10-5 7.466 10-6 1.318 10-5 1.851 10-5 3.396 10-5 2.198 10-5 1.257 10-5 1.116 10-5 2.205 10-5
ТЭЦ H 2.186 10-5 2.18 10-5 7.314 10-6 3.744 10-5 4.109 10-5 3.099 10-5 2.968 10-5 7.543 10-6 5.863 10-6 1.503 10-5
ТЭЦ J 3.458 10-5 1.782 10-5 1.899 10-5 1.854 10-5 2.372 10-5 5.67 10-5 4.177 10-5 3.494 10-5 3.911 10-5 5.966 10-5
ТЭЦ K 9.661 10-5 0.000179 4.693 10-5 0.0001824 0.0002521 6.932 10-5 5.125 10-5 3.272 10-5 2.381 10-5 3.197 10-5
ТЭЦ L 0.009383 0.003824 0.009075 0.002996 0.003744 0.007579 0.004812 0.02291 0.02033 0.009183
ТЭЦ N 0.000298 0.0004588 0.0007553 0.0001449 0.0002547 0.0003567 0.0001201 0.0003236 0.000138 0.0001297
ТЭЦ O 0.0001116 5.108 10-5 3.929 10-5 0.0001035 8.418 10-5 0.000116 0.0002715 5.922 10-5 8.232 10-5 0.0001975
ТЭЦ P 0.0001098 3.776 10-5 5.446 10-5 4.06 10-5 4.398 10-5 8.25 10-5 9.339 10-5 0.0001305 0.0002949 0.0002098
ТЭЦ Q 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ R 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ G 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ M 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ V 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Таблица 13 Индивидуальный неканцерогенный риск, связанный с пятиокисью ванадия, от отдельных ТЭЦ по отдельным АО.

  Весь город Северо-Вост. АО Вост. АО Северо-Запад. АО Северн. АО Центр. АО Запад.АО Юго-Вост. АО Южный АО Юго-Запад. АО
Все ТЭЦ 1.163 1.239 1.573 0.8443 1.141 1.369 0.9992 1.179 1.021 1.099
ТЭЦ B - - - - - - - - - -
ТЭЦ C 0.1216 0.08111 0.1462 0.05006 0.07679 0.2096 0.07262 0.2199 0.1266 0.1118
ТЭЦ D 0.0003655 0 0 0 0 0.0008961 0 0.0006234 0.00177 0
ТЭЦ E 0.05591 0.04762 0.09869 0.02212 0.0378 0.09225 0.02704 0.09926 0.04207 0.03639
ТЭЦ F 0.02408 0.01545 0.01067 0.01882 0.02645 0.04851 0.0314 0.01795 0.01594 0.0315
ТЭЦ H 0.03123 0.03114 0.01045 0.05349 0.0587 0.04427 0.0424 0.01078 0.008376 0.02148
ТЭЦ J 0.0494 0.02546 0.02712 0.02648 0.03389 0.08099 0.05967 0.04992 0.05587 0.08523
ТЭЦ K 0.138 0.2557 0.06704 0.2606 0.3601 0.09903 0.07322 0.04674 0.03402 0.04567
ТЭЦ L 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ N 0.4257 0.6555 1.079 0.207 0.3639 0.5096 0.1716 0.4623 0.1972 0.1853
ТЭЦ O 0.1595 0.07297 0.05613 0.1478 0.1203 0.1657 0.3878 0.0846 0.1176 0.2822
ТЭЦ P 0.1568 0.05394 0.07781 0.05801 0.06283 0.1179 0.1334 0.1865 0.4212 0.2998
ТЭЦ Q 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ R 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ G 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ M 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ТЭЦ V 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Как видно, единственный случай, когда превышает единицу риск по отдельному загрязнителю – это комбинация ТЭЦ N – пятиокись ванадия – Восточный АО. Таким образом, большая часть случаев опасности связана с суммированием рисков от нескольких загрязнителей – в основном, от двух: двуокиси азота и пятиокиси ванадия.

Ниже приводятся те же результаты в более обозримой графической форме. Они позволяют выделить визуально также и случаи, когда риск приближается к единице, но не достигает ее.

Рисунок 40 Суммарный риск от всех загрязнителей в разбивке по АО и ТЭЦ. Максимальное значение – черный цвет – равно 2,0.

Рисунок 41 Риск от диоксида азота в разбивке по АО и ТЭЦ. Максимальное значение – черный цвет – равно 1,0.

Рисунок 42 Риск от диоксида серы в разбивке по АО и ТЭЦ. Максимальное значение – черный цвет – равно 1,0.

Рисунок 43 Риск от взвешенных веществ в разбивке по АО и ТЭЦ. Максимальное значение – черный цвет – равно 1,0.

Рисунок 44 Риск от пятиокиси ванадия в разбивке по АО и ТЭЦ. Максимальное значение – черный цвет – равно 1,0.

Теперь перейдем к основной задаче данной работы - ранжировке опасности по ТЭЦ и АО. EHIPS выполняет такую ранжировку автоматически, и результаты приведены ниже.

Рисунок 45 Суммарный риск от всех загрязнителей в разбивке по АО и ТЭЦ. Максимальное значение – черный цвет – равно 2,0. ТЭЦ ранжированы по риску для каждого АО (наибольшие риски – слева). Вдоль оси абсцисс – повторение верхнего ряда ранжировки.

Те же результаты можно просмотреть в трехмерном представлении, которое позволяет видеть не только ранг воздействия ТЭЦ на данный АО, но и одновременно – величину воздействия (высоту соответствующего столбца).

Рисунок 46 То же в трехмерном представлении.

Наконец, суммируя ранги, как было описано выше, получаем итоговый ранг опасности для каждой ТЭЦ в целом по городу.

Таблица 14 Сумма баллов по всем АО для каждой ТЭЦ  (ранг 1=3 балла, ранг 2=2 балла, ранг 3 =1 баллу) и общий ранг, определенный по сумме баллов.

 ТЭЦ Общий балл Общий ранг
ТЭЦ B -  
ТЭЦ C 4 6
ТЭЦ D - -
ТЭЦ E - -
ТЭЦ F - -
ТЭЦ H - -
ТЭЦ J 1 7
ТЭЦ K 8 3
ТЭЦ L 5 5
ТЭЦ N 16 1
ТЭЦ O 13 2
ТЭЦ P 7 4
ТЭЦ Q - -
ТЭЦ R - -
ТЭЦ G - -
ТЭЦ M - -
ТЭЦ V - -

Видно, что эта ранжировка практически совпадает с той, которую дает Таблица 9, графа «Весь город». Единственное исключение – то, что поменялись местами ранги двух близких по величине риска ТЭЦ – C и L. Устойчивость ранжировки к вариации алгоритма ранжирования подтверждает полученные ранги.

Итак, наиболее опасной в целом по городу является ТЭЦ N, затем ТЭЦ O, затем, со значительным отрывом, ТЭЦ K и P, и затем ТЭЦ L, C и J.

Для 4 наиболее опасных ТЭЦ ниже дана карта индивидуального риска по городу с точностью до района. Приведена шкала цветокодирования, использованная на карте.

Обратный способ ранжировки – по АО для каждой ТЭЦ – иллюстрирует Рисунок 47.

Рисунок 47 Ранжировка АО по индивидуальному риску. Построена отдельно для каждой ТЭЦ. Максимальное значение – черный цвет – равно 2,0.

Общий ранг по всем ТЭЦ можно сравнить с ранжировкой по сумме ТЭЦ, которую содержит Таблица 9, строка «Все ТЭЦ».

Таблица 15 Сумма баллов по всем ТЭЦ для каждого АО (ранг 1=3 балла, ранг 2=2 балла, ранг 3=1 баллу) и общий ранг, а также для сравнения – ранжировка, которую дает Таблица 9 .

АО Общий балл Общий ранг Таблица 9 - балл Таблица 9 - ранг
Северо-Вост. 8 6 3.43 8
Вост. 9 5 3.93 2
Север. 14 3 3.63 5
Северо-Зап. 5 9 2.82 9
Центр. 23 1 4.35 1
Зап. 7 7 3.52 7
Юго-Вост. 17 2 3.87 3
Южн. 5 8 3.62 6
Юго-Зап. 11 4 3.83 4

Видно, что эти ранжировки неплохо коррелируют. Следовательно, с некоторой осторожностью можно применять суммирование по ТЭЦ для качественных оценок, вроде ранга. Наибольший ранг опасности получился в Центральном АО, наименьший – в Северо-Западном АО.

Рисунок 48 Суммарный индивидуальный риск от всех загрязнителей для ТЭЦ N (ранг 1).Максимум - 3,0.

Рисунок 49 Суммарный индивидуальный риск от всех загрязнителей для ТЭЦ O (ранг 2) в разбивке по районам.

Рисунок 50 То же для ТЭЦ K (ранг 3).

Рисунок 51 То же для ТЭЦ P (ранг 4).

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

5.3.2. Популяционный риск

Тот же алгоритм проводится для популяционного риска. Нижеследующие таблицы воспроизводят таблицы предыдущего параграфа с учетом веса, равного населению каждой территории.

Таблица 16 Популяционный неканцерогенный риск от отдельных ТЭЦ по отдельным АО. Получен суммированием по всем загрязнителям с умножением на численность населения района.

  Весь город Северо-Вост. АО Вост. АО Северо-Запад. АО Северн. АО Центр. АО Запад.АО Юго-Вост. АО Южный АО Юго-Запад. АО
ВсеТЭЦ 2.646 105 2.038 105 2.969 105 2.423 105 2.102 105 2.507 105 2.702 105 3.034 105 2.874 105 3.167 105
ТЭЦ B 183.9 137.3 122 227.3 196.1 283.3 231.9 141.4 119.9 196.1
ТЭЦ C 2.004 104 1.085 104 2.616 104 1.022 104 9942 2.801 104 1.262 104 3.98 104 2.225 104 2.049 104
ТЭЦ D 4308 1883 3608 2331 2018 5846 3523 7219 5767 6574
ТЭЦ E 9033 6304 1.728 104 4554 4865 1.237 104 4656 1.732 104 7343 6612
ТЭЦ F 1.535 104 9053 9163 1.666 104 1.316 104 2.374 104 2.091 104 1.257 104 1.177 104 2.109 104
ТЭЦ H 1.092 104 8614 5014 2.268 104 1.596 104 1.262 104 1.557 104 5016 4362 8451
ТЭЦ J 1.714 104 7145 1.001 104 1.211 104 9129 2.25 104 2.174 104 1.841 104 2.043 104 3.283 104
ТЭЦ K 3.091 104 5.184 104 1.639 104 6.798 104 7.215 104 1.884 104 1.857 104 1.169 104 8518 1.217 104
ТЭЦ L 2.066 104 6375 1.903 104 7430 6038 1.245 104 1.04 104 5.441 104 4.795 104 2.187 104
ТЭЦ N 5.643 104 7.45 104 1.552 105 3.323 104 4.004 104 5.561 104 2.463 104 6.773 104 2.874 104 2.824 104
ТЭЦ O 4.18 104 1.476 104 1.473 104 4.77 104 2.355 104 3.364 104 1.065 105 2.277 104 3.125 104 8.128 104
ТЭЦ P 3.355 104 8445 1.566 104 1.375 104 9512 1.805 104 2.733 104 4.108 104 9.543 104 7.266 104
ТЭЦ Q 320.4 889 394 316.3 447 240.7 152.3 196.4 113.3 134.6
ТЭЦ R 147.1 265.5 82.08 303.5 339.2 91.24 86.48 57.23 41.05 57.92
ТЭЦ G 3076 2253 3065 2396 2395 5250 2719 3777 2584 3247
ТЭЦ M 450.4 350.2 746.9 265.4 287.2 701.3 271.6 708.1 362.3 360.5
ТЭЦ V 308.6 140 271.9 168.6 148.1 428.2 248.8 523.5 394.9 453.7

Рисунок 52 То же в графической форме. Максимальное значение – 160 000 – соответствует черному цвету.

Ранжировка ТЭЦ по каждому АО здесь та же, что дает Рисунок 45, т.к. для каждого АО индивидуальные риски от всех ТЭЦ умножаются на одно и то же число. Поэтому мы здесь не повторяем Рисунок 45, и сразу приводим результат, агрегированный по всем АО.

Таблица 17 Сумма баллов по всем АО для каждой ТЭЦ  (ранг 1=3 балла, ранг 2=2 балла, ранг 3 =1 баллу), умноженных на численность населения АО, и общий ранг, определенный по сумме баллов.

 ТЭЦ Общий балл,млн. усл. ед. Общий ранг Общий балл инд. риска (справочно) Общий ранг инд. риска (справочно)
ТЭЦ C 3.7 6 4 6
ТЭЦ J 1.0 7 1 7
ТЭЦ K 7.8 3 8 3
ТЭЦ L 4.3 5 5 5
ТЭЦ N 14.3 1 16 1
ТЭЦ O 12.4 2 13 2
ТЭЦ P 7.6 4 7 4

Как видно, ранжировка по популяционному риску полностью совпадает с ранжировкой по индивидуальному риску. Это подтверждает независимость результатов от способа расчета. Ниже приводятся карты популяционного риска для тех же ТЭЦ. Пустые районы – те, где нет постоянного населения, так что популяционный коэффициент был равен нулю.

Рисунок 53 Суммарный популяционный риск от всех загрязнителей для ТЭЦ N (общий ранг 1) в разбивке по районам.

Рисунок 54 То же для ТЭЦ O (общий ранг 2. Максимальное значение – черный цвет – равно 300 000.

Рисунок 55 То же для ТЭЦ K (общий ранг 3).

Рисунок 56 То же для ТЭЦ P (общий ранг 4).

Шкала цветокода (в сотнях тыс. усл. ед. популяционного риска).

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

5.3.3. Популяционный риск по среднесуточным референтным концентрациям

В соответствии со сказанным в разделе 3.3, существует некая степень свободы в выборе референтных концентраций, по которым считается риск. Мы используем ее для дополнительной проверки устойчивости сделанных выше выводов. В качестве референтных концентраций для расчетов риска в этом разделе были взяты среднесуточные значения. Результаты излагаются в той же последовательности, что и в предыдущем параграфе.

Таблица 18 Популяционный неканцерогенный риск от отдельных ТЭЦ по отдельным АО. Получен суммированием по всем загрязнителям с умножением на численность населения района. Использованы среднесуточные референтные концентрации.

  Весь город Северо-Вост. АО Вост. АО Северо-Запад. АО Северн. АО Центр. АО Запад.АО Юго-Вост. АО Южный АО Юго-Запад. АО
Все ТЭЦ 1.838 105 1.324 105 1.816 105 1.725 105 1.461 105 1.744 105 1.96 105 2.145 105 2.087 105 2.282 105
ТЭЦ B 183.9 137.3 122 227.3 196.1 283.3 231.9 141.4 119.9 196.1
ТЭЦ C 1.173 104 6352 1.532 104 5986 5822 1.641 104 7392 2.331 104 1.303 104 1.2 104
ТЭЦ D 4288 1883 3608 2331 2018 5808 3523 7185 5660 6574
ТЭЦ E 5231 3650 1 104 2638 2817 7160 2708 1.003 104 4251 3828
ТЭЦ F 1.376 104 8243 8401 1.498 104 1.178 104 2.107 104 1.865 104 1.132 104 1.07 104 1.872 104
ТЭЦ H 8856 6891 4279 1.814 104 1.277 104 1.009 104 1.245 104 4369 3842 6863
ТЭЦ J 1.376 104 5742 8031 9720 7328 1.806 104 1.745 104 1.478 104 1.64 104 2.635 104
ТЭЦ K 2.183 104 3.662 104 1.158 104 4.802 104 5.096 104 1.331 104 1.312 104 8261 6017 8595
ТЭЦ L 2.041 104 6299 1.88 104 7341 5966 1.23 104 1.027 104 5.376 104 4.738 104 2.161 104
ТЭЦ N 2.773 104 3.66 104 7.625 104 1.633 104 1.967 104 2.732 104 1.21 104 3.328 104 1.412 104 1.387 104
ТЭЦ O 3.028 104 1.069 104 1.067 104 3.455 104 1.706 104 2.437 104 7.716 104 1.649 104 2.264 104 5.888 104
ТЭЦ P 2.147 104 5404 1.002 104 8800 6087 1.155 104 1.749 104 2.629 104 6.107 104 4.65 104
ТЭЦ Q 320.4 889 394 316.3 447 240.7 152.3 196.4 113.3 134.6
ТЭЦ R 147.1 265.5 82.08 303.5 339.2 91.24 86.48 57.23 41.05 57.92
ТЭЦ G 3076 2253 3065 2396 2395 5250 2719 3777 2584 3247
ТЭЦ M 450.4 350.2 746.9 265.4 287.2

701.3

 271.6 708.1 362.3 360.5
ТЭЦ V 308.6 140 271.9 168.6 148.1 428.2 248.8 523.5 394.9 453.7

Рисунок 57 То же, в графической форме. Максимальное значение – 80 000 – соответствует черному цвету.

Рисунок 58 То же, с ранжировкой ТЭЦ по каждому АО.

Ранжировка должна была измениться, поскольку коэффициент пропорциональности между используемыми здесь и в предыдущем параграфе референтными концентрациями разный для разных загрязнителей, как показывает Таблица 2. Однако сравнение с результатами, которые дает Таблица 17, показывает, что ранжировка ТЭЦ изменилась незначительно.

Таблица 19 Сумма баллов по всем АО для каждой ТЭЦ  (ранг 1=3 балла, ранг 2=2 балла, ранг 3 =1 баллу), умноженных на численность населения АО, и общий ранг, определенный по сумме баллов.

ТЭЦ Общий балл Общий ранг Общий балл, Таблица 17, справочно Общий ранг, Таблица 17, справочно
ТЭЦ C 1.1 7 3.7 6
ТЭЦ F 2.6 6 - -
ТЭЦ H 0.6 9 - -
ТЭЦ J 1.0 8 1.0 7
ТЭЦ K 7.7 3 7.8 3
ТЭЦ L 7.5 5 4.3 5
ТЭЦ N 10.8 2 14.3 1
ТЭЦ O 11.4 1 12.4 2
ТЭЦ P 7.6 4 7.6 4

Поменялись местами 1 и 2 место – ТЭЦ N и ТЭЦ O – при небольшой разнице в баллах, а также «вклинилась» ТЭЦ F на 6 место.

Рассмотрим теперь «обратную» ранжировку.

Рисунок 59 Ранжировка АО по индивидуальному риску. Построена отдельно для каждой ТЭЦ. Максимальное значение – черный цвет – равно 100 000.

Таблица 20 Сумма баллов по всем ТЭЦ для каждого АО (ранг 1=3 балла, ранг 2=2 балла, ранг 3=1 баллу) и общий ранг, а также для сравнения – ранжировка, которую дает Таблица 15 по исходным референтным концентрациям.

АО Общий балл Общий ранг Таблица 15 - общий балл Таблица 15 - общий ранг
Северо-Вост. 7 8 8 6
Вост. 10 5 9 5
Север. 10 4 14 3
Северо-Зап. 9 6 5 9
Центр. 17 2 23 1
Зап. 8 7 7 7
Юго-Вост. 21 1 17 2
Южн. 5 9 5 8
Юго-Зап. 13 3 11 4

Ранжировка в целом сохранилась, но произошли локальные перетасовки: поменялись местами ЦАО и ЮВАО, САО и ЮЗАО и др. СЗАО перестал быть наименее опасным.

Рисунок 60 Суммарный популяционный риск от всех загрязнителей для ТЭЦ O (общий ранг 1).

Рисунок 61 То же для ТЭЦ N (общий ранг 2). Максимальное значение – 150 000.

Рисунок 62 То же для ТЭЦ K (общий ранг 3).

Рисунок 63 То же для ТЭЦ P (общий ранг 4).

Для наиболее опасных ТЭЦ приводим карты популяционных рисков, построенных по среднесуточным концентрациям. Ниже приводится также карта суммарных рисков от всех ТЭЦ. Следует помнить об условном характере такого суммирования, о чем говорилось выше. Однако то, что такие суммы (Таблица 9), как показано выше, дают правильную ранжировку ТЭЦ и АО, позволяют рассматривать подобные карты как некие индикаторы ранга опасности по территориям. Первые места по районам занимают Марьино, Выхино, Ясенево и Отрадное.

Рисунок 64 Суммарный популяционный риск от всех загрязнителей в сумме по всем ТЭЦ в разбивке по районам. Максимальное значение – черный цвет – равно 400 000.

6. Выводы

  1. Получена ранжировка ТЭЦ по каждому АО и в среднем по городу с точки зрения максимальной потенциальной опасности, которую создает данная ТЭЦ для данной территории. В целом наиболее опасными по городу являются ТЭЦ N и ТЭЦ O. Далее следуют ТЭЦ K, ТЭЦ P и ТЭЦ L. Этот вывод достаточно устойчив к выбору индивидуального или популяционного риска для характеристики опасности, к замене пожизненных референтных концентраций на среднесуточные, а также к выбору ранжировки через суммирование рангов ТЭЦ по разным АО или же напрямую через сумму рисков от всех ТЭЦ.
  2. Получена ранжировка АО по совокупной опасности, создаваемой разными ТЭЦ. Наиболее опасными являются Центральный АО и Юго-Восточный АО. Этот вывод также более или менее устойчив к выбору методики, описанному в п.1, хотя и в меньшей степени, чем ранжировка АО.
  3. Сумма максимальных опасностей (будь то в виде концентрации или риска) для какой-либо территории по всем ТЭЦ не дает корректной количественной характеристики совокупной опасности для данной территории, но может быть, с определенной осторожностью, использована для ранжирования территорий по совокупной опасности. На уровне районов наибольший ранг опасности с точки зрения популяционного риска имеют Марьино, Выхино, Ясенево и Отрадное.
  4. Получена также более детализированная информация об опасности, измеряемой через концентрацию, индивидуальный риск или популяционный риск. Она дана в разбивке по загрязнителям, территориям и ТЭЦ. Соответствующие таблицы, графики и карты приводятся в тексте работы.
  5. Проведена аппроксимация ТЭЦ точечным источником, ориентированная на адекватное воспроизведение концентрации на оси факела при различных скоростях ветра и расстояниях источник-датчик. Разработанная для этого методика может быть применена и в других подобных работах.