Экологические риски морского транспорта

Карское море имеет сложные гидрометеорологические условия для плавания судов. Основной причиной, затрудняющей плавание, является наличие дрейфующего льда в течение всего года; исключение составляет юго-западная часть моря, где во второй половине летней арктической навигации он может отсутствовать.

Значительно осложняют плавание летом большая повторяемость пасмурного неба с преобладанием низкой облачности и частые туманы.

Угрозой для плавания является также обледенение судов; наиболее вероятно и интенсивно оно с сентября по декабрь.[16]

2.4.2 Рекомендованные пути

Многолетний опыт судоходства в арктических морях позволил определить варианты плавания для каждого участка трассы. Наличие нескольких вариантов плавания на многих участках трассы СМП определяется пространственной и временной изменчивостью ледовых условий. В реальных условиях суда плавают по наилегчайшему, или оптимальному варианту. Основными его показателями являются:

-- кратчайший путь движения во льдах;

-- наименьшая сплоченность льда;

-- пониженная торосистость льда;

-- повышенная разрушенность льда;

-- наибольшее количество форм льда с минимальными размерами;

-- максимальное количество молодого льда;

-- наличие полыней, разводий, прогалин.

Наилегчайший вариант плавания может проходить по одному из традиционных (стандартных) вариантов или состоять из их комбинации, но при наличии льдов он практически всегда от них отличается.

Ледовые условия плавания характеризуются состоянием ледяного покрова непосредственно па пути движения судов (протяженность льдов различной сплоченности, возраст, торосистость, разрушенность льда и др.).[5]

При плавании рекомендованными путями от проливов Югорский Шар и Карские Ворота к порту Диксон и проливу Вилькицкого возможно определение места с помощью космических навигационных систем, а также по радиомаякам, маякам, светящим знакам и наземным естественным ориентирам.

Проводка судов во льдах в период навигации организуется и осуществляется Штабом Запада. Обычным районом ледокольной проводки судов является пролив Вилькицкого с подходами, а в начальный и завершающий периоды навигации также юго-западная часть моря от проливов Югорский Шар и Карские Ворота до порта Диксон. С ледокольной проводкой обычно выполняются рейсы транспортных судов к островам северной части моря: Ушакова, Визе, Средний.

В некоторых случаях при нахождении судов в районе с тяжелой ледовой обстановкой Штаб Запада применяет самолетную проводку судов, высылая по просьбе капитана судна или по своему усмотрению самолет ледовой разведки. Самолет сообщает судну результаты ледовой разведки вокруг или на пути следования судна и дает рекомендации для выхода из льда. [16]

2.4.3 Характеристика ледовых условий плавания судов в Карском море

C увеличением географической широты увеличивается средняя многолетняя сумма градусо-дней мороза, что влечет за собой увеличение толщины льда и повышение сопротивления движению судов. Для юго-западной части Карского моря сумма градусо-дней мороза за холодный период составила 3700 с толщиной льда 138 см.

Протяженность пути во льдах между двумя заданными пунктами всегда больше протяженности пути по чистой воде из-за избирательного характера движения судов по наиболее слабым льдам.[5]

Абсолютные значения удлинения пути зависят от распределения льдов в данном районе и могут изменяться от нескольких миль до нескольких десятков миль (по средним многолетним данным).

В годы с наибольшей протяженностью ледовой зоны удлинение пути на некоторых участках может достигать 100 миль и более. Зоны сплоченного льда (7--10 баллов) дают наибольшее удлинение пути по сравнению с разреженными и редкими льдами (1--6 баллов).

Протяженность ледовых зон претерпевает изменения во времени и в пространстве. С наступлением теплого периода года зоны уменьшаются, а с началом ледообразования увеличиваются вновь.[5]

Многообразие сочетаний характеристик льда, определяющее различные условия плавания, представлено в виде средних многолетних или сгруппировано по типам. Средние многолетние характеристики (с декадной, месячной или иной дискретностью) позволяют получить общее представление о ледовых условиях плавания и их изменениях.

Более детальное и достоверное представление о ледовых условиях плавания можно получить путем типизации. Выделены три типа, соответствующие легким, средним и тяжелым условиям плавания, и для них получены средние типовые характеристики.

Для судоходства во льдах важное значение имеют количество и распределение зон чистой воды и молодого льда, которые образуются как у берегов, примыкая к ним или к припаю, так и среди дрейфующих льдов. В зимний период чаще всего эти зоны наблюдаются за припаем и их называют зонами заприпайных молодых льдов (ЗЗМЛ). В мористых частях среди дрейфующих льдов такие зоны наблюдаются в виде нарушений сплошности ледяного покрова (НСЛ).

Установлено, что существование стационарных полыней обусловлено отжимным дрейфом льда. Основная роль в образовании полыней отводится ветру. Однако существование отдельных полыней является следствием интенсивной адвекции тепла течениями, подъема более теплых вод на поверхность, орографической трансформации приливных явлений и другими причинами.

По данным Н. М. Адамовича [18], за 6-летний ряд наблюдений (1979--1985) получены средние многолетние площади полыней в зимний период в Карском море, где в настоящее время осуществляется круглогодичное плавание судов (таблица 2.1). В ЗЗМЛ практически всегда наблюдаются перемычки более старых льдов.

Таблицa 2.1 Средняя многолетняя площадь полыней в Карском море [18]

Полыньи	Площадь полыней, мили2 *10-2
	Месяцы	Средняя за период
	12	1	2	3	4	5
Новоземельская (северная)	10.3	8.6	11.8	9.4	2.2	4.2	7.7
Новоземельская (южная)	53.9	43.3	82.6	82.4	10.6	8.6	48.5
Амдерминская	71.5	32.0	43.4	20.1	5.9	2.5	28.5
Ямальская	60.0	33.1	15.4	25.8	20.4	27.0	30.7
Обь-Енисейская	44.9	46.3	30.5	32.3	28.4	28.8	35.6
Таймырская (западная)	33.3	25.7	16.7	11.3	16.2	44.3	24.4

Таблица 2.2 Соотношение между протяженностью пути во льдах со сжатием и общей протяженностью пути во льдах сплоченностью 9--10 и 10 баллов,% [18]

Сжатие, баллы
Период	0-1	1	1-2	2	2--3
Июнь -- октябрь	8,7	15,3	2,4	2,2	0,0
Ноябрь -- май	1,0	24,0	2,0	1,0	1,0

Наибольшая часть пути во льдах со сжатием приходится на слабые сжатия (0--1,1 балл) и только 4,0--4,6%--на сжатия 1--2 балла и более. В большинстве случаев сжатие льда возникает при скорости ветра 7 м/с и более. Вероятность приливных сжатий в сплошных льдах составляет 0,58 на всех участках трассы.[18]

Мыс Харасавэй, расположенный на западном побережье полуострова Ямал, после 1976 г. стал пунктом массовой доставки грузов на необорудованный берег через припай в зимне-весенние месяцы. От пролива Карские Ворота к мысу Харасавэй плавание возможно мористым (175 миль) и прибрежным (225 миль) вариантом вдоль Амдермипского побережья в зависимости от конкретно складывающихся ледовых условий. По средним многолетним данным, плавание в феврале происходит главным образом среди молодых и однолетних тонких льдов, и только в апреле протяженность пути в однолетних, средней толщины и толстых льдах достигает 43 % от протяженности мористого варианта. Средняя торосистость дрейфующих льдов на рассматриваемых вариантах плавания составляет 2 балла. Преобладающий ветровой режим в это время способствует образованию заприпайных полыней и разрежений льда к востоку от острова Вайгач, вдоль Амдерминского побережья и к западу от полуострова Ямал. При этом следует помнить, что ветер любого направления зимой вызывает сжатие льдов, которое чрезвычайно затрудняет плавание. Так, протяженность пути во льдах со сжатием на рассматриваемом участке трассы составляет 40 % от протяженности участка.

Плавание в Обскую губу осуществляется чаще всего по чистой воде в летний период. Исследование ледовых условий Обской губы показало, что ледокольная проводка судов в зимний период может осуществляться не менее успешно, чем в устьевой области реки Енисей. [19]

Остров Диксон -- порт Дудинка (протяженность участка по чистой воде 340 миль). С конца июня до третьей декады октября судоходство осуществляется обычно по чистой воде. В отдельные годы при неблагоприятном распределении льда и нажимных ветрах возможно появление дрейфующих льдов в северной части Енисейского залива даже в августе -- сентябре. Продолжительность безледокольного плавания в среднем составляет 115--120 сут. Зимой здесь располагается неподвижный лед -- припай. Основными характеристиками льда, определяющими его влияние на ледопроходимость, являются толщина и торосистость. Наибольшего развития припай достигает в апреле -- мае, когда его северная граница находится в 10--15 милях от линии остров Сибирякова -- остров Диксон. Протяженность припая в течение зимы меняется мало. Торосистость учтена путем введения поправки в толщину льда. Переменной остается толщина льда, которая и определяет изменение ледопроходимости судов. Поэтому типизация ледовых условий плавания выполнена по толщине припая. Наибольшая толщина льда отмечается в средней части участка -- между пунктами мыс Сопочная Карга -- селение Байкалово и, в частности на Турушипеком перекате. На оставшейся части участка трассы от селения Байкалово до порта Дудинка толщина льда значительно меньше. Велики межгодовые различия в толщине льда, а следовательно, и в условиях плавания. Разница в толщине льда на участке от мыса Сопочная Карга до селения Байкалово между смежными типами ледовых условий плавания составляет в среднем 30--60 см, а между крайними типами (легким и тяжелым) она достигает 100 см и более. Из 25-летнего ряда наблюдений (1946--1970) наибольшую повторяемость (67 %) имеют зимы со средними ледовыми условиями, 19 %--с легкими и 14 % -- с тяжелыми.[20]

Сроки достижения льдом определенной толщины служат критерием для установления продолжительности различных видов плавания во льдах на реках. Так, во льдах толщиной до 30 см возможна проводка караванов судов ледоколами, а толщиной до 50 см -- одиночных судов ледовой категории с помощью ледоколов типа «Капитан Чечкин». При толщине льда более 50 см проводку судов категории УЛА могут осуществлять ледоколы типа «Капитан Сорокин». Лимитирующая толщина ровного льда для непрерывного движения этого ледокола со скоростью 1,5--2,0 уз составляет 120 см. По мере дальнейшего нарастания толщины льда усилия ледоколов, необходимые для преодоления льда, прокладки канала, а в последующем и для его поддержания, возрастают. Поэтому для проводки судов в холодную 'часть года используются современные ледоколы типа «Арктика», «Красин», «Москва» -- в Енисейском заливе и типа «Капитан Сорокин» -- к югу от Турушинского переката. Проводка судов на рассматриваемом участке трассы осуществляется преимущественно в припае по предварительно проложенному каналу. Для обеспечения непрерывного движения в канале зимой .необходимо его обновление не менее одного раза в двое суток.

С зимы 1977--1978 гг. ледокольная проводка судов из Баренцева моря в порт Дудинка стала осуществляться в течение всей зимы. Исключением является время весеннего подъема уровня в низовьях Енисея, когда на 35-40 сут затопляются причалы порта Дудинка и прекращаются все грузовые операции.

Обеспечение ледокольной проводки судов в зимнее время затруднено тем, что даже в легкие годы толщина льда в конце зимы достигает величин, превышающих предельные значения, преодолеваемые непрерывным ходом работающих здесь ледоколов. Поэтому для обеспечения проводки судов приходится своевременно обновлять канал, что не всегда получается из-за недостатка ледоколов, или пробиваться ударами, на что затрачиваются дополнительное время и топливо, а также увеличивается износ корпусов ледоколов.[20]

Остров Диксон -- мыс Челюскин (расстояние по чистой воде 436 миль). С июня по октябрь плавание в порты и пункты моря Лаптевых и далее на восток, как правило, осуществляется через пролив Вилькицкого. Традиционные маршруты плавания проходят через пролив Матисена или одним из вариантов севернее острова Русский. Основным препятствием на этом участке трассы является припаи па западных подходах к проливу Вилькицкого и в самом проливе, а после взлома припая -- дрейфующие льды Североземельского ледяного массива. С момента вступления в строй ледокола типа «Москва» выработалась практика прокладки канала в припае и максимального (по времени) использования сто для проводки судов до естественного взлома припая. Ледовые условия плавания после взлома припая в сплоченных дрейфующих льдах обычно тяжелее, чем в канале, проложенном в неподвижном льду. Повышенная мощность ледоколов типа а/л «Арктика» позволила сместить начало этой работы на более ранние сроки (первая половина июня).

На участке трассы преобладает однолетний лед, имеющий среднюю многолетнюю толщину в конце зимнего периода 191 см (максимальная 227 см, минимальная 170 см), в середине июля 145 см (максимальная 215 см, минимальная 92 см), торосистость 1,5--2,0 балла. Протяженность сплоченных льдов на участке трассы зависит от взаимосвязи Североземельского ледяного массива с Северным Карским массивом. В этом случае льды с севера поступают на судоходную трассу. Суммарная протяженность припая и сплоченных льдов в июне -- октябре испытывает большие изменения. Так, по средним многолетним данным, она изменяется от 265 миль (около 80 % припая) в июне до 21 мили в сентябре. Наибольшего значения межгодовые амплитуды суммарной протяженности сплоченных льдов и припая достигают в июне и октябре (461 и 474 мили соответственно). Так же велико изменение протяженности сплоченных льдов и в типовые годы.[20]

По средним многолетним данным, устойчивое ледообразование па участке трассы начинается в районе пролива Вилькицкого в конце второй декады сентября, распространяется на юго-запад и достигает острова Диксон в первой декаде октября. В ряде случаев ледообразование происходит при наличии остаточных льдов (в районе пролива Вилькицкого), способствующих более раннему началу и увеличению его интенсивности.

Основным показателем ледовых условий плавания является протяженность пути во льдах сплоченностью 7--10 баллов и в припае (в дальнейшем протяженность пути во льдах). Для характеристики изменчивости этого показателя в июне -- октябре использованы материалы наблюдений за период с 1946 по 1979 г. на шести участках трассы СМП.[19]

В среднем по всей трассе уменьшение протяженности пути по льдах летом происходит более замедленно, чем увеличение осенью (таблицы 2.3,2.4).

Таблица 2.3 Протяженность пути во льдах за июнь -- октябрь, мили [19]

Участок трассы	Средний	Максимальная	Минимальная
Баренцево море -- остров Диксон	84	285 (1966)	12 (1955)

Таблица 2.4 Соотношение между протяженностью пути во льдах сплоченностью 7--10 баллов и в припае и протяженностью пути во льдах сплоченностью 1 -- 10 баллов и в припае по сезонам на участках трассы, % [19]

Участок трассы	Весна	Лето	Осень
Остров Диксон -- мыс Челюскин	83	44	66

При сопоставлении протяженности следует иметь в виду, что суммарная протяженность пути во льдах сплоченностью 1 --10 баллов, в припае и по чистой воде на выбранных путях плавания судов больше, чем протяженность пути на участках, проложенных только по чистой воде.

Установлено, что относительная протяженность наиболее тяжелых льдов имеет большую межгодовую изменчивость и довольно тесно связана со средним квадратическим ее отклонением (коэффициент корреляции около 0,8). Это позволяет не останавливаться на оценке изменчивости ледовых условий плавания судов в зимнее время на каждом участке.[21]

3. Экологический риск

3.1 Основные понятия и определения, связанные с риском

Согласно РД «Порядок действий организаций и учреждений Росгидромета при возникновении опасных природных (гидрометеорологических и гелиогеофизических) явлений», утвержденного приказом Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды от 15.10.99 № 104 Чрезвычайная ситуация (ЧС) -- состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, экономике и окружающей природной среде. В свою очередь, Источник ЧС - опасное природное явление, опасное техногенное происшествие или авария. Опасное природное (гидрометеорологическое и гелиогеофизическое) явление (ОЯ) -- гидрометеорологическое (гелиогеофизическое) явление, которое по своему значению, интенсивности, продолжительности или времени возникновения представляет угрозу безопасности людей, а также может нанести значительный ущерб отраслям экономики. В соответствии с пунктом 4.1 данного РД к опасным природным гидрометеорологическим явлениям относятся метеорологические, агрометеорологические, гидрологические и морские явления, воздействие которых может привести к гибели людей, нанести значительный ущерб отраслям экономики.

Пункт 4.2 этого руководства разъясняет, что гидрометеорологические явления оцениваются как ОЯ при достижении критических значений или характеристик гидрометеорологических величин (критериев). При уточнении перечня и критериев ОЯ следует учитывать, что критическое значение гидрометеорологической величины или интенсивность явления должны быть нехарактерными (редкими) для данной территории или времени года, а климатическая повторяемость явлений должна составлять не более 10 % и что они представляют угрозу безопасности людей и могут нанести значительный ущерб отраслям экономики. Среди морских гидрометеорологических явлений к категории опасных отнесены, в частности, навалы льда на берег и сжатие льда интенсивностью 3 балла.

Очевидно, что чрезвычайные ситуации по определению редки и относительно кратковременны.[23]

Таким образом, возможные чрезвычайные экологические ситуации в прибрежных зонах российских арктических морей и устьевых зонах связаны в первую очередь с воздействием сжатий дрейфующих льдов на суда и стационарные сооружения. Разумеется, могут иметь место и аварии, связанные с навигационными ошибками и неправильной эксплуатацией технических объектов.

При исследовании каких-либо относительно редких негативных событий встает вопрос определения вероятности их возникновения и связанных с ним рисков. Наука о риске сформировалась в последней четверти 20-го века, её важнейшая особенность - междисциплинарный характер с теснейшим взаимодействием естественных и гуманитарных наук. Хотя теория риска интенсивно развивается, многие основополагающие положения этой науки остаются дискуссионными. До сих пор нет единого определения самого понятия «риск», можно привести некоторые из них:

1. Риск -- Возможность опасности, неудачи.

2. Мера для количественного измерения опасности, представляющая собой векторную (т.е. многокомпонентную) величину, измеренную, например, с помощью статистических данных или рассчитанную с помощью имитационных моделей, включающие количественные показатели: величину ущерба от воздействия того или иного опасного фактора; вероятность возникновения (частоту возникновения) рассматриваемого опасного фактора; неопределенность в величинах, как ущерба, так и вероятности. В терминах Риска принято описывать и опасности от достоверных событий (происходящих с вероятностью, равной 1), таких, как, например, загрязнение окружающей среды отходами нормально функционирующего производства. В этом случае термин Риск эквивалентен термину ущерб и, соответственно, величина Риска количественно равна величине ущерба. Риски могут быть видимыми (очевидными) (Известные для тех, кто им подвержен, с немедленным эффектом. Риски, известные науке) и невидимыми (неочевидными) (Неизвестные для тех, кто им подвержен, с отсроченным эффектом, новые риски, неизвестные науке), а также контролируемыми (не глобальные катастрофы, с несмертельными последствиями, низкий риск для будущих поколений, легко сокращаемый риск) и неконтролируемыми (глобальные катастрофы, последствия смертельные, с высоким риском для последующих поколений, нелегко сокращаемые). Различают чрезмерный, предельно допустимый и приемлемый риск, что отображает аксиоматическое признание главного факта: любой вид деятельности содержит определенный риск для здоровья человека и качества окружающей его среды, который хотя и можно уменьшить, но невозможно достичь "нулевого Риска" или "абсолютной безопасности". Если признать этот факт, то становится необходимым определить чрезмерный (неприемлемый) и приемлемый уровни Риска и, соответственно, предельно допустимый (максимально приемлемый) уровень Риска. [22]

Риск в природопользовании -- вероятность неблагоприятных последствий того или иного решения в глобальной, региональной или локальной эксплуатации природных ресурсов и в процессе использования естественных условий, функционирования сооружения, технологической линии и т.п., потребляющих эти ресурсы, в пределах и за пределами нормативного срока их работы.

Все большее распространение получает подход к определению риска неблагоприятного события, учитывающий не только вероятность этого события, но и его возможные последствия. Вероятность события или процесса здесь является одним из компонентов риска, а мера последствий, т.е. ущерба - другим. Такое двумерное определение риска используется при количественном оценивании риска.

Многомерный подход к определению риска основан на многочисленных факторах, ответственных за восприятие риска и влияющих на принятие связанных с риском решений.

1. Фактор риска - Любое воздействие, способствующее возникновению заболевания ( например, курение по отношению к раку легкого), вообще отклонение от нормального состояния здоровья (медицинская ).

2. Мера несоответствия между разными возможными результатами принятого решения. В природопользовании фактически нет детерминированных задач с единственным результатом выбранной стратегии и очень велико количество неопределенных задач, где результаты выбранной стратегии непредсказуемы (лишь вероятны с неопределенной степенью этой вероятности).

Фактор риска очень высок в экологическом планировании, экологическом обосновании проектов и экологической экспертизе. Фактор риска -- вероятность того, что потенциально опасное явление осуществится. Это может касаться стихийно разрушительных явлений, нарушений окружающей среды хозяйственной деятельностью человека, заболевания людей в результате загрязнения сред и продуктов питания, техногенных аварий и т.д. В последние два десятилетия проводятся широкие исследования, целью которых является определение опасности, количественных оценок риска, связанных с этой опасностью, уменьшение неопределенности при этих оценках, восприятия общественностью Фактора риска, разработка методов снижения и управления риском и методов оказания помощи. Оценки Фактора риска сейчас широко применяются в экологии, начиная от оценок вероятности аварии на атомных электростанциях различного типа, аварий танкеров в море, грузовых автомашин при прохождении городов или, например, тоннеля и кончая риском различных заболеваний, связанных с загрязнением среды при изменении концентрации загрязнений или кумулятивного действия загрязнителей. Оценки риска очень важны при процедуре оценки воздействия на окружающую среду в случае-реализации различных проектов. Вместе с тем недостаточность информации и отсутствие адекватных моделей вносят в оценки риска высокую степень неопределенности.[22]

Ущерб - фактические или возможные экономические и социальные потери человека от среднестатического значения; ухудшение природной среды или в окружающей человека среде, возникающие в результате каких-то событий, явлений, действий. Не существует универсальной шкалы для измерения ущерба. На практике для этих целей используются в основном две шкалы -- естественная и субъективная. Естественные - это шкалы, в которых применяются обычные и распространенные значения величин. Например, стоимость потери того или иного вида собственности выражается в денежных единицах, несчастные случаи характеризуются их количеством и т.д. Субъективные же шкалы обычно искусственно создаются только в тех случаях, когда возникает по тем или иным причинам необходимость количественной оценки такого вида ущерба, для измерения которого отсутствует естественная шкала. Например, при оценке воздействия какого-либо промышленного предприятия на окружающую его среду может возникнуть необходимость измерить ущерб эстетическому восприятию населением окружающей это предприятие местности. Поскольку нет естественной шкалы, позволяющей измерить воздействие рассматриваемого предприятия на эстетическое восприятие, необходимо ее построить. Например, с помощью присвоения различным степеням воздействия определенных числовых значений.[22]

Ущерб от загрязнения среды - фактические и возможные убытки народного хозяйства, связанные с загрязнением среды жизни ( включая прямые и косвенные воздействия, а также дополнительные затраты на ликвидацию отрицательных последствий загрязнения). Учитываются также потери, связанные с ухудшением здоровья населения, сокращением длительности трудового периода жизни людей. [22]

Опасность - это угроза людям и всему тому, что представляет для них ценность, т.е. окружающей среде, искусственной среде обитания человека и техническим объектам. Опасность является вероятностной категорией, которая может меняться в пространстве и во времени. Под характеристикой опасности, связанной с конкретным событием или процессом следует понимать вероятность проявления этого события или процесса в данном месте и в заданное время. Следовательно, для возникновения критической ситуации, связанной со сжатиями дрейфующих льдов, необходимо, чтобы в момент нахождения судна в какой-либо точке в ней происходило сильное сжатие.

В отличие от опасности риск нельзя рассматривать в отрыве от возможных последствий проявления данной опасности. Риск - количественная мера опасности с учетом её последствий. Последствия проявления опасности всегда приносят ущерб, который может быть экономическим, социальным, экологическим и т.д. Чем больше ожидаемый ущерб, тем значительнее риск. Кроме того, риск будет тем больше, чем больше вероятность проявления соответствующей опасности. Поэтому риск R может быть определен как произведение вероятности возможной опасности P на магнитуду ожидаемого ущерба Z.

R = P*Z, (3.1)

Экологический риск. Под экологическим риском понимается прогноз и оценка экономического ущерба окружающей природной среде от планируемой деятельности, вытекающего из экологической оценки неблагоприятных (или опасных) природных процессов и явлений, оптимизации использования природных ресурсов.[24]

Как экологическая категория риск представляет собой событие, которое может произойти или не произойти. Возможны три результата совершения данного события: отрицательный, псевдо- или положительный. Принимать на себя риск субъекта хозяйственной деятельности (заказчика или инвестора) вынуждает неопределенность инвестиционной ситуации. Чем больше неопределенность при принятии хозяйственного решения, тем больше и степень экологического риска.

Для человека экологический риск определяется потенциально возможным нарушением созданных тенденций развития природно-антропогенных и чисто антропогенных систем, при котором изменения состояний будут неблагоприятным для деятельности и существования людей и могут повлечь бедствия. Если природно-экологический риск представляется естественным состоянием эволюционируемых геосистем, то антропогенно-экологический риск - есть порождение самого человека, понятного, что чаще всего непреднамеренного.

Анализ риска как основы принятия решения о планируемой деятельности включает в себя:

- оценку всех совокупных рисков от воздействия объектов инвестиционной деятельности;

- анализ затрат на реализацию проектных решений;

- анализ долгосрочной прибыли или выгод от принятого решения.

Принятие хозяйственного решения на основе анализа экологического риска включает четыре последовательных стадии:

- идентификация видов опасностей для человека и окружающей природной среды хозяйственной и иной планируемой деятельности;

- количественная оценка планируемого воздействия, ранжирование рисков по степени опасности и их учет при подготовке принятия решений;

- принятие решения о допустимости планируемой деятельности для объектов охраны окружающей природной среды;

- осуществление контроля за управлением состояния окружающей среды и мониторинга за планируемой деятельностью.

Экологический риск можно локализовать на основе вариантных планов и расчетов, позволяющих в достаточной степени моделировать и прогнозировать наступление рискового события или явления и принимать меры к снижению степени негативного воздействия на окружающую среду.

Эффективность организации управления риском во многом определяется классификацией риска, т. е. отнесение риска к конкретной группе по определенным признакам для достижения поставленных целей. В зависимости от возможного результата экологические риски можно разделить на следующие группы: прямой, псевдо- и “спекулятивный”. Прямой (чистый) риск подразумевает возможность получения отрицательного результата инвестиционной деятельности. К числу таких рисков относятся природно-естественные, экологические, политические, транспортные и часть коммерческих рисков.

В Законе РФ “Об экологической экспертизе” любая хозяйственная деятельность ошибочно признается потенциально экологически опасной. Таким образом, учет экологической составляющей при анализе и оценках возможных рисков планируемой деятельности является обязательной частью инвестиций.

Экологическое сопровождение инвестиционной деятельности на всех этапах реализации планируемой деятельности способствует исключению неоправданных рисков и судебных перспектив.

В настоящее время экологическая оценка риска (Environmental Risk Assessment) широко используется для выполнения экспертизы многих национальных и международных проектов, а также действующих объектов, в развитых и развивающихся странах. Концептуально, такие оценки основываются на биогеохимических принципах устойчивости природных и техногенных экосистем с использованием подходов теории вероятностей, геоэкологии, медицинской географии, экономики, статистики, социологии и многих других естественных и социальных наук.

Для решения поставленной задачи о взаимодействии загрязняющих веществ и окружающей среды разработан ряд подходов на основе экологической оценки риска. Она применяется в тех случаях, когда невозможно дать однозначный ответ о воздействии химического и/или физического загрязнения на здоровье человека и состояние окружающей среды. Однако, поскольку вредное воздействие проявляется практически всегда и варьирует лишь степень нанесения ущерба, то требуемый ответ должен содержать в себе оценку именно вероятности проявления экологического риска. Кроме того, необходим ответ на вопрос о приемлемости риска для человека и различных экосистем. Такие подходы в последнее время представляют все больший интерес для различных специалистов во многих станах мира.

Необходимо подчеркнуть при этом, что все кредиты, предоставляемые международными и многими отечественными банками также требуют оценку экологического риска с использованием соответствующих международных стандартов типа ISO 14000. Такой же оценки требуют и многие инвесторы, вкладывающие средства в приобретение земель, освоение и разработку природных ресурсов, стороительство и т.д.

3.2 Расчет вероятности ЧС, связанных с аварией судов

Таким образом, наиболее обобщенным и удобным для регламентации показателем является риск аварийного события. Помимо наглядности, простоты и однозначности показатель риска аварии имеет следующие положительные стороны:

- позволяет производить оценку и анализ риска строго математическими методами, исключающими возможность субъективизма;

- описывает и характеризует первоначальную причину всех возможных ущербов.

В то же время, как и любая другая вероятностная величина, показатель риска не отражает сам факт реализации события (при малой вероятности событие может произойти, а при большой - нет). То есть риск аварии как показатель не отображает защищенность человеческой жизни и окружающей среды.

Следовательно, полнота отображения безопасности достигается не одним, а по крайней мере группой показателей. При этом показатели, отображающие вероятные последствия аварии, должны учитывать технико-организационные мероприятия непосредственной защиты человеческой жизни и окружающей среды.

Таким образом, при оценке безопасности рекомендуется использовать трехступенчатую процедуру.

1. Оценивается риск аварии q и ее последствий в предположении, что комплекс защиты человеческой жизни и окружающей среды не задействован (q=0/1).

2. Оценивается величина возможного необратимого ущерба в предположении, что авария произошла (q=1.0) и комплекс средств защиты задействован полностью.

3. Оценивается величина возможного обратимого и необратимого ущерба, в предположении, что авария произошла (q=1.0) и комплекс средств защиты задействован в соответствии со среднестатистическими данными.

Для оценки приемлемости риска вводится понятие порогового уровня риска. При его определении основным ограничением является сумма затрат на проведение технико-организационных мероприятий, обеспечивающих требуемый уровень надежности. В практике морских перевозок пороговым уровнем риска считается q=0.1*10-4 1/год.

Как показывает опыт, по мере приближения к 100%-ному уровню безопасности издержки растут по экспоненциальной кривой. Помимо расходов ограничениями, с которыми приходится считаться при назначении приемлемого риска, выступают: разработанность аппарата моделирования аварийных ситуаций; адекватность аварийной статистики и пр.

3.3 Методы анализа риска

Для выбора адекватных мер предупреждения аварий необходимо количественная оценка риска их появления. Оценка вероятности экологической опасности необходима для мест хранения промышленных отходов, транспорта горючих и взрывоопасных грузов; химических и металлургических предприятий. Нормативные формализованные методики оценки риска необходимы при проектировании, строительстве, выборе способов транспортировки, энергообеспечения и технологии производства.

Оценка риска аварии необходима постоянно, так как она зависит не только от проектных параметров, но и от текущей ситуации, а, главное, от сочетания управленческих действий, параметров осуществления процесса, состояния оборудования и персонала, внешних условий. Предупреждение аварии возможно при постоянном контроле за процессом и прогнозировании риска. Необходим постоянный анализ аварийных случаев, их причин и последствий, хода аварийно-спасательных работ.

Причинами технологических катастроф являются:

-- существование источников риска (высокое давление, высокая температура, взрывоопасность, легковоспламеняемость, радиация, ядовитые вещества);

-- действие факторов риска (взрыв, радиационное воздействие, обработка токсичными веществами, мощные потоки воды, перевозка опасных грузов;

-- ошибки обслуживающего персонала;

-- конструктивные ошибки в изготовлении и размещении оборудования;

-- искажение информации при совместных действиях людей.

В основе формализованной оценки риска лежит экспертная таблица локальных рисков. В таблице имеется две группы оценок:

-- оценки риска по параметрам процесса;

-- оценки риска по ситуациям.

Первая группа оценок риска формируется экспертами как вероятность аварии по интервалам значений параметров технологического режима: скорость, давление, температура, расстояние, масса, вибрация.

Вторая группа оценок риска формируется экспертами как вероятность аварии по комбинации значений нескольких параметров технологического процесса. Набор этих ситуаций составляется на базе имитационного исследования.

Для оценок риска возможно использование нескольких уровней, предусматривающих рост значения оценок в зависимости от состояния оборудования, квалификации персонала, внешних условий, а также снижение значения оценок при использовании систем автоматической зашиты, постоянного контроля и предупреждения аварий.[25]

Итоговая оценка может быть сформирована как пессимистическая (гарантированный риск), оптимистическая (надежда на благоприятный исход) и осторожная (реальные взгляды). Их сочетание позволяет достоверно оценить риск, выбрать способы и средства защиты для минимизации риска, проанализировать последствия аварийных ситуаций при всех возможных воздействиях.

Ошибки обслуживающего персонала составляют одну из главных причин аварий, поэтому требуется комплекс мер по совершенствованию человеко-машинного взаимодействия через подготовку персонала на тренажерах, анализ действий на имитационных моделях, улучшения эргономики рабочих мест. Персонал должен соответствовать требованиям на психологическую устойчивость, дисциплинарность, проффесиональную подготовку, умение принять решение.

Для контроля за транспортировкой опасных грузов применяют централизованную диспетчерскую систему. В ряде стран правила перевозки опасных грузов определяются специальными законами. [25]

3.3.1 Методика оценки риска

Методика оценки риска морских работ базируется на положениях теории вероятности. В соответствии с этой теорией для определения вероятности сложного события достаточно заменить логические операции дизъюнкции и конъюнкции арифметическими операциями сложения и умножения, а логические переменные -вероятностями соответствующих им событий. При этом совокупность случайных величин рассматривается как многомерный случайный процесс.

Если вероятность какого-либо события отличается от нуля (его неосуществимости), либо от единицы (полной осуществимости), то можно предсказать долю благоприятных для этого события исходов.

Прогнозирование величины pиcкa морских перевозок.

Процесс прогнозирования риска морских перевозок можно представить как объединение информационной базы модели объекта прогноза, модели окружающей объект среды и ее влияния на этот объект, процедуры принятия решения на основе прогнозной информации и процедуры оценки качества этого решения.

В ряде случаев для оценки эффективности решений, принимаемых в условиях прогнозирования риска, целесообразно использовать функцию полезности такого решения.

Риск поведения - образ действий в условиях неопределенности, ведущий в конечном счете к преобладанию успеха над неудачей.

"Риск поведения" равен разности между ожидаемым результатом при наличии точной информации об обстановке и результатом, который может быть достигнут, если эта информация точно не известна.[1]

Безопасность мореплавания и охрана среды являются одной из важнейших задач Международной морской организации (ИМО). Именно поэтому ИМО разработало Временное Руководство по формальной оценке безопасности (FSA), которое представляет собой рациональный и систематический подход к оценке рисков, связанных с судоходством, имеющий целью сравнительную оценку расходов и преимуществ решений ИМО, направленных на снижение этих рисков. Руководство в настоящее время находится в стадии апробации и совершенствования. Очевидно, что анализ риска для судна как техногенной системы представляет собой чрезвычайно сложную комплексную проблему, решение которой следует осуществлять с применением методов теории надежности, многофакторного системного анализа, а также статистических данных по эксплуатации судов различных типов.

В трактовке ИМО FSA представляет собой структурированный и систематизированный комплекс методов, направленных на повышение безопасности на море, включая защиту человеческой жизни, здоровья, морской среды и собственности, путем использования оценок рисков и экономии.

Степень риска в форме функционала может быть определена с использованием полновероятностной модели. На первом этапе следует образовать полную группу независимых событий -- обстоятельств (причин), могущих привести к аварийной ситуации.

Принципиально возможны 3 подхода к FSA [25]:

«Глобальный» подход. Составляется полное дерево опасностей, включающее все элементы системы «судно-груз-человек» (СГЧ) N, возможные отказы которых могут привести к аварийной ситуации. Для каждого из них анализируются возможные причины, то есть процедура идентификации опасностей HAZID (Hazard Identification) выполняется по системе в целом. Все возможные отказы и отсутствие любых отказов составляют полную группу событий, т.е. сумма их вероятностей равна 1. Разумеется, это некоторое допущение, поскольку существует вероятность одновременности нескольких отказов. Причины отказов различных элементов при этом могут быть одинаковыми.

Недостаток данного подхода -- трудоемкость составления и невысокая наглядность дерева опасностей.

Подход по принципу: «от вида аварийной ситуации». На первом этапе проводится процедура ACCID (Accident Identification), то есть идентифицируется полная группа независимых событий -- видов аварийных ситуаций. На втором этапе производится процедура HAZID применительно к аварийном ситуации каждого вида и определяются вероятности pi. Преимущество подобного подхода заключается в том, что уже на первом этапе оценивается уровень последствий. Недостатки состоят в необходимости проведения процедуры HAZID но каждому виду аварийной ситуации и относительной сложности самой процедуры ACCID.

В первом приближении, рассматривая опасности только высокого и чрезвычайного уровня, для системы СГЧ подобная полная группа несовместимых событий может быть сформирована по принципу понижения степени последствий, т.e ситуаций, которые могут привести к раздавливанию судна, его опрокидыванию, пожарам и взрывам, столкновениям, посадкам на грунт, остановке, снижению скорости движения.

Подход по принципу «от причин».

Для системы СГЧ подобная полная группа несовместимых событий может быть сформирована следующим образом:

1. Неблагоприятные внешние воздействия.

2. Проектные и технологические ошибки.

3. Отказы технических элементов.

4. Ошибки человека.

Следует подчеркнуть, что в рамках подобного подхода не предусматривается никаких взаимосвязей между причинами. Каждое из перечисленных 4-х событий может быть в свою очередь рассмотрено как совокупность из Ni независимых событий, образующих, в свою очередь, полную группу, а каждая из этих групп может быть рассмотрена как состоящая из Mij, независимых элементов.

Следует отметить, что при любом из выбранных подходов требуется информация о видах отказов, их частоте и степени последствий для всех элементов системы СГЧ. Ее получение с приемлемой полнотой и точностью представляется практически недостижимым на базе метода экспертных оценок, а соответствующая статистическая база отсутствует. Поэтому наиболее рациональным представляется подход к проблеме, основанный на поэтапном и последовательном исследовании риска по укрупненным группам событий, при этом, вероятно, наиболее перспективным является третье из предложенных направлений, т.е. подход по принципу «от причин».[25]

Очевидно, что для устьевых участков и прибрежных зон арктических морей наиболее опасные экологические последствия могут иметь чрезвычайные ситуации с танкерами, перевозящими сырую нефть, нефтепродукты или газовый конденсат.

Подход стохастического моделирования риска морских транспортных операций с учетом экологических последствий аварий.

Вероятно, здесь мы имеем дело с планированием операций в широком смысле, включая не только и даже не столько тактический выбор варианта пути плавания (через Карские Ворота или через мыс Желания) но со стратегическим принятием решений на всю обозримую перспективу проведения транспортных операций данного рода (например, транспортировка нефти и газового конденсата из Обской губы). В этом случае речь идет о действиях в условиях стохастической доброкачественной неопределенности, имеющей свойство сходимости по вероятности. Так и в нашем случае можно оценить проигрыш общества после достаточно большого количества морских операций, путем компьютерного моделирования выявить количественный показатель транспортных операций (суммарную протяженность плаваний), после достижения которого оценка риска не будет существенно меняться, но невозможно оценить риск одной единственной морской операции.

Риск может рассматриваться как произведение вероятности нежелательного события на сумму ущерба, выраженную в денежном эквиваленте. Предположим, вероятность гибели судна за один рейс по данной трассе составляет 0.001. Допустим, что за год судно в среднем выполняет 20 рейсов. Следовательно, годовой риск составит 0.02. Таким образом, в среднем за 50 лет вероятность гибели судна будет близка к 1. Разумеется, здесь также можно говорить лишь о сходимости по вероятности, т.е. при неизменности природных условий и типа используемого судна в среднем за 50 лет будет гибнуть одно судно. Предположим, ущерб от гибели судна составит 1 млн. условных денежных единиц. Следовательно, судовладелец должен при планировании морских транспортных операций учесть этот ущерб. Однако этот ущерб невозможно «разложить» в размере 20 тыс. у.е. ежегодно. Авария может произойти и в самый первый рейс судна, а может и не произойти вообще за весь 50-летний период. Естественно, что для планирования операций по транспортировке нефтепродуктов и вообще полезных ископаемых следует рассчитывать вероятность риска за весь период эксплуатации месторождения.

Вероятность аварии в общем случае представляет собой произведение вероятности наступления ситуации, при которой возможна авария на вероятность того, что в этом случае авария произойдет. Последняя может быть равна 1, если при данных условиях авария неизбежна, и ни какие действия судоводителя и экипажа не в силах её предотвратить. На основе теории исследования операций следует выяснить, что лучше: заложить в план мероприятий расходы на возмещение ущерба, включая экологические последствия, или снизить вероятность аварии до столь низкой величины, при которой можно пренебречь возможностью столь маловероятного события.

При исследовании морских транспортных операций можно предложить следующий подход к оценке риска: определяется величина ущерба за весь ожидаемый период эксплуатации месторождения или нефтеналивного терминала. Величина ущерба вычитается из ожидаемой прибыли. Оценивается эффективность транспортировки как отношение скорректированной с учетом ожидаемого ущерба прибыли к затратам. Приемлемость или неприемлемость оценки эффективности определяется из финансово-экономических соображений. В случае, если предполагаемая эффективность оказывается слишком низкой из-за высокого ущерба, следует рассмотреть меры по снижению вероятности аварии. Экологические требования могут выступать в качестве граничных условий, сужающих область возможных управленческих решений. Так, если выставляется требование недопустимости причинения вреда какому-либо уникальному природному объекту (например, лежбищу тюленей, акватории, прилегающей птичьему базару и т.п.), то ограничение может выступать в форме задания предельно допустимой вероятности появления нефтяного пятна в районе этого природного объекта. Значение предельной вероятности здесь задается в основном из психологических соображений и мероприятия по снижению вероятности неблагоприятного события до приемлемой величины в общем могут включать в себя как меры по снижению вероятности аварии, так и по удалению трасс от природных объектов.

Для оценки риска транспортной операции предлагается следующая методика. Пусть нам необходимо оценить риск транспортной операции при наличии дрейфующих льдов по маршрутам плавания, которые в большинстве случаев будут существенно длиннее кратчайших рекомендованных путей. Обработка маршрутов плаваний позволяет определить параметры распределения длин плаваний, оценку математического ожидания и среднее квадратичное отклонение.

Метод статистического моделирования случайных процессов (метод Монте-Карло) [25] позволяет «использовать случайность против случайности». Атрибуты ледовых зон рассматриваются как случайные величины. Для моделирования конкретных реализаций используется генератор случайных чисел. Чтобы информация получилась значимой следует обработать результаты по большому количеству реализаций моделируемого процесса (в нашем случае - транспортной операции). При очередном моделировании отдельного плавания сначала мы определяем его протяженность. Для этого при помощи генератора случайных чисел получаем случайное число от 0 до 1. Его значение отождествляем со значением интегральной функции распределения. На основании известной по натурным данным гистограммы накопления интегральной функции распределения находим обратную функцию - соответствующее значение протяженности маршрута. Определенное по натурным данным отношение суммарной протяженности всех ледовых зон, отвечающих запросу (например, суммарная протяженность всех зон со сжатиями и т.п.) ко всей протяженности маршрута в сплоченных льдах может рассматриваться в качестве оценки вероятности того, что случайная точка на маршруте в сплоченных льдах попадет в зону сжатия, учитывая различия длин ледовых зон. Точность определения протяженности ледовых зон практически не превышает одного кабельтова. За весовой коэффициент каждой ледовой зоны поэтому можно принять её длину в кабельтовых.

В качестве оценки вероятности того, что в данной ледовой зоне в сплоченных льдах наблюдаются сжатия, в модели принимаем отношение суммарных длин зон со сжатиями к общей протяженности маршрута в сплоченных льдах.

При статистическом моделировании транспортных операций на маршруте движения возможны участки 5-х типов: 1) чистой воды, достаточно обширные для развития ветрового волнения. Здесь имеет место риск аварии из-за шторма, например, разлома танкера; 2) полыньи, достаточно обширные для свободного плавания судна, но слишком малые для развития представляющего опасность ветрового волнения. Имеют минимальную вероятность аварии, вызванной внешними причинами; 3) дрейфующих льдов, сплоченность которых недостаточна для возможности сжатий, но существенна для предотвращения ветрового волнения. В этом случае для судов низкой ледопроходимости возможны риски аварий из-за столкновений с отдельными льдинами; 4) сплоченных льдов, в которых возможны сжатия, являющиеся основной возможной причиной аварий; 5) припая, сжатия в котором если и возможны, то незначительны.

Промоделируем аварийность, характерную для участков сплоченных льдов, этот тип аварийности является специфическим для замерзающих морей и практически не может быть ликвидирован ужесточением требований к прочностным характеристикам судов.

В моделируемой реализации отдельного плавания определяем, какая часть маршрута плавания приходится на сплоченные льды, по результатам многолетних наблюдений для соответствующего времени. Для учета разброса наблюдавшихся условий строится гистограмма интегральной функции распределения этого отношения.